Determinação do consumo de gás e eletricidade para aquecimento de uma casa, cálculo da potência do sistema

O planejamento de aquecimento adequado não envolve apenas a escolha dos componentes e a maneira como são instalados. Qualquer sistema deve ser não apenas confiável, mas também econômico. Portanto, você deve calcular com antecedência o custo de aquecimento da casa: gás, energia, calor, água. A escolha da técnica depende do tipo de fornecimento de calor e de uma série de fatores externos.

O que determina o consumo de energia

Recentemente, cada vez mais atenção tem sido dada ao componente econômico do sistema para manter uma temperatura confortável na casa. Ao mesmo tempo, eles se esforçam para garantir que o consumo de calor para aquecimento seja ideal. Mas para cumprir essa condição, é necessário entender os motivos do consumo de energia superestimado ou da baixa eficiência.

Primeiro, você precisa calcular o consumo anual de calor para aquecimento. O orçamento para operar o fornecimento de calor dependerá disso. Obviamente, o custo de um portador de energia pode mudar, mas a metodologia geral permite que você recalcule rapidamente e encontre a taxa de fluxo ideal. A implementação deste evento irá permitir-lhe conhecer, pelo menos, os custos futuros, e com uma abordagem profissional, para os otimizar.

Existem vários fatores que afetam o consumo de calor para aquecimento, cuja fórmula é bastante simples. Em primeiro lugar, estes são os indicadores técnicos de uma casa ou apartamento. Isso inclui o nível de perda de calor, área total, volume e número de quartos.

Há uma série de outros fatores que afetam diretamente o consumo médio de calor por hora para aquecimento:

• Tipo de caldeira... Em particular, o tipo de combustível usado. O mais alto indicador de eficiência para equipamentos elétricos. No entanto, ao analisar a relação custo / consumo, o gás natural permanece ótimo. Para um balão, esse valor é um pouco menor. A situação com os combustíveis sólidos é a pior. As exceções são caldeiras de longa duração e instalações de pellets;
• Material de fabricação de tubos e radiadores... No cálculo do consumo de calor para aquecimento, são consideradas as perdas de energia durante a passagem de água quente por tubos e radiadores. Depende diretamente do coeficiente de condutividade térmica. Deve ser baixo para tubos e máximo para radiadores e baterias;
• Condições climáticas... Quanto mais baixa for a temperatura exterior, maior será o consumo de gás na caldeira de aquecimento. Isso deve ser levado em consideração ao elaborar um cronograma de temperatura para o funcionamento do fornecimento de calor.

Só depois de levar em conta todos esses indicadores podemos falar de aquecimento econômico. É possível determinar o consumo de propano para aquecimento de uma casa usando um método integrado. Seu primeiro estágio é encontrar a taxa de energia térmica, dependendo de todos os fatores.

É possível calcular corretamente o consumo de gás para aquecimento somente após um conhecimento detalhado do passaporte da caldeira, bem como com a ajuda de programas especializados para a determinação dos parâmetros de fornecimento de calor.

Determinação das taxas de consumo para aquecimento

Um cálculo independente do consumo anual de calor para aquecimento é realizado após encontrar as perdas de calor na casa. Eles, por sua vez, dependem do grau de isolamento da casa, da configuração das janelas e das estruturas das portas. Várias técnicas podem ser usadas para calcular a perda total de calor.

Na fórmula mais simples de consumo de calor para aquecimento, são utilizados apenas a área total da casa, o valor médio da resistência à transferência de calor das paredes, a temperatura dentro e fora do edifício.É importante determinar corretamente não só a taxa média de consumo de energia, mas também traçar um gráfico da carga de aquecimento. O primeiro passo é calcular o rendimento ideal da caldeira. Isso pode ser feito usando a seguinte fórmula:

W = P * K * (Tvn-Tnar)

Onde C - determinada potência da caldeira, kW;R - coeficiente de transferência de calor das paredes, W / m² * С;PARA - a área total da casa, m²;TV e Tnar - temperatura dentro e fora do edifício, ° С.

Para formar uma reserva de energia, recomenda-se adicionar 10% ao resultado obtido. Isso aumentará o consumo médio de calor por hora para aquecimento e, ao mesmo tempo, aumentará a duração do sistema sem sua modernização global.

Mas nem sempre é possível determinar a transferência de calor das paredes sem conhecer o material de sua fabricação. Nesse caso, você pode usar uma técnica diferente. Se a casa for construída de acordo com SNiPs e GOSTs, o grau de isolamento deve estar em um bom nível. Em seguida, são aplicados os fatores de correção, que dependem da localização regional do edifício - G.

Neste caso, a fórmula para consumo de calor para fornecimento de calor é a seguinte:

W = K * G

É importante que não leve em consideração a altura do edifício e a rosa dos ventos em uma determinada região. Mas para um cálculo aproximado de uma casa de um ou dois andares, é bastante aplicável. É necessário apenas escolher o valor correto do fator de correção. O consumo nominal de calor para fornecimento de calor dependerá disso. Isso pode ser feito a partir dos dados da tabela.

O valor resultante será o consumo médio de calor por hora para fornecimento de calor. Mas, além disso, é necessário determinar a carga de aquecimento em função do valor da temperatura externa. Para isso, é elaborado um programa de aquecimento, que indica a potência de funcionamento da caldeira, em função das condições meteorológicas. Com essas informações, você pode determinar o consumo anual de calor para fornecimento de calor.

O método mais simples de cálculo, com a ajuda do qual se encontra a taxa de consumo de gás para aquecimento, é a razão de 1 kW de energia térmica por 10 m² de área habitável. No entanto, é muito aproximado e só pode ser usado para verificar os métodos acima.

Consumo para aquecimento a gás

Atualmente, existem dois tipos de aquecimento a gás - conectado à linha central e ao cilindro. No primeiro caso, a quantidade de energia consumida depende apenas das características da caldeira e da pressão na tubulação. O consumo real de gás liquefeito para aquecimento da casa depende de outros parâmetros.

Para determinar a quantidade de combustível, é necessário conhecer seu poder calorífico. Em média, é 12,8 kW / kg. Para calcular o consumo diário, horário e sazonal de gás liquefeito para aquecimento de uma casa, é necessário dividir o valor já conhecido da potência nominal da caldeira pelo calor de combustão. Por exemplo, sabe-se que a potência nominal de aquecimento por hora é de 4 kW. Com base nisso, encontramos o consumo de combustível para 1 hora de operação de fornecimento de calor:

4 / 12,8 = 0,312 kg / hora

Mas isso só será válido durante o funcionamento normal da caldeira com a potência ideal. É diferente do mínimo e máximo. Além disso, para calcular o consumo de gás para aquecimento, deve-se ler o manual de instruções da caldeira. Ele indica o consumo do portador de energia em vários modos de operação.

Etapas para cálculos adicionais do consumo de gás para a caldeira de aquecimento:

1. Volume do balão... Ele determinará até que ponto é preenchido. É mais racional usar recipientes de 50 litros. Eles comportam 23 kg de combustível.
2. Cálculo do número de cilindros... Recomenda-se ter um estoque para 5-7 dias de operação de aquecimento. Aqueles. para o exemplo acima, levando em consideração a taxa de consumo de gás para aquecimento, este valor será (0,32 * 24 * 7) / 23 = 2 cilindros.
3. Adaptação da taxa de fluxo à programação de calor do fornecimento de calor... Isso tornará possível determinar a carga no sistema em diferentes temperaturas externas.

Após a conclusão, a taxa média de consumo de gás para fornecimento de calor é determinada. A quantidade total de volume do portador de energia é dividido pelo número de dias na estação de aquecimento. No futuro, você pode traçar um cronograma de compra de gás.

Para calcular o consumo de gás natural em uma caldeira de aquecimento, você pode usar outro método. Em média, 0,1 m³ de portador de energia serão necessários para gerar 1 kW de energia térmica. Com base nisso, é possível calcular o consumo de gás para fornecimento de calor para todos os parâmetros de interesse - horário, diário ou sazonal. Nas duas últimas opções, é necessário levar em consideração a carga do sistema e o tempo de operação do equipamento.

Como você pode ver acima, determinar o consumo de propano para aquecer uma casa é um procedimento obrigatório. Disto dependerá o cronograma de compra do combustível, serão determinados o local de armazenamento, o volume ideal e mínimo.

O estado da caldeira afeta o consumo de gás liquefeito para o aquecimento de uma casa. Inclui a limpeza dos bicos, o nível de regulação do funcionamento do queimador (simples, bifásico ou modular) e a tiragem da chaminé..

Cálculo de eletricidade para aquecimento

Como a energia elétrica é a mais cara, é necessário calcular o seu consumo pelos equipamentos com a maior precisão possível. Para resolver este problema, você precisará cumprir todos os requisitos de instalação e operação. Somente após essas medidas você pode calcular o consumo de eletricidade para aquecimento da casa.

Este tipo de fornecimento de calor difere de outros no fator de maior eficiência. Com a escolha certa do equipamento e sua instalação, aproxima-se dos 100%. Aqueles. o consumo de eletricidade para aquecimento de uma casa é calculado sem levar em conta as perdas, uma vez que são mínimas.

As exceções são as perdas de calor na rede elétrica - tubos e radiadores. Porém, para uma correta instalação e manutenção do sistema, é necessário escolher a seção transversal correta da fiação elétrica conectada. Depende da potência do equipamento de aquecimento.

A tabela mostra as seções transversais de fio recomendadas para organizar o aquecimento com uma caldeira elétrica.

Na verdade, para calcular o consumo de eletricidade para aquecer uma casa, é necessário saber a potência nominal da caldeira. Depende da área do edifício, das suas características técnicas. Os métodos de cálculo com base nesses indicadores foram indicados acima. Para reduzir os custos financeiros para o fornecimento de calor usando eletricidade, você pode instalar equipamentos adicionais:

• Contador de duas tarifas... O custo de 1 kW de eletricidade é menor em certas horas da noite;
• Acumulador de calor... Com sua ajuda, você pode reduzir o custo de aquecimento com uma caldeira elétrica. No entanto, tem grandes dimensões e por isso a sua instalação é relevante apenas para aquecimento de uma casa privada;
• Programador dependente do clima... Sensores de temperatura externa e interna são conectados a ele. Regula a potência da caldeira em função dos dados recebidos sobre o grau de aquecimento do ar. Isso otimizará o consumo de eletricidade atual para aquecimento da casa.

No entanto, nem em todos os casos a eficiência do fornecimento de calor elétrico será alta. Isso se refere à primeira inicialização do PLEH e seu retorno à operação normal. Neste momento, haverá um aumento do consumo de energia elétrica para aquecimento da casa. O tempo de estabilização do sistema pode ser de 2 a 5 dias. No cálculo dos custos, esse fator deve ser levado em consideração.

Algumas fontes indicam um consumo econômico de aquecimento com caldeira elétrica do tipo iônico ou de indução. Porém, de fato, o indicador de consumo de energia elétrica permanecerá no mesmo nível.

Para reduzir o consumo de eletricidade para aquecimento da casa, é necessário reduzir as perdas de calor pelo corpo da caldeira. Para isso, os fabricantes fazem um bom isolamento térmico. Se estiver faltando, você mesmo precisa instalá-lo..

Consumo de água para aquecimento doméstico

Na verdade, o termo consumo de água em um sistema de aquecimento não implica em sua diminuição constante, mas na velocidade de passagem por todo o sistema. Indica com que freqüência as perdas de calor serão compensadas durante a circulação normal do refrigerante.

Para determinar este indicador, a fórmula para o consumo de água para aquecimento é usada ou dados tabulares são levados em consideração. No primeiro caso, é necessário conhecer a potência nominal do sistema (caldeira), o regime de temperatura do sistema, bem como a capacidade térmica específica do refrigerante. Na verdade, esses indicadores são determinados a partir de um cálculo preliminar do sistema na fase de desenho. Com a ajuda deles, você pode descobrir os parâmetros futuros do consumo de água no sistema de aquecimento.

Para autocálculo, você deve usar a fórmula:

G = Q / (c * (Tob-Tpod))

Onde G - consumo real de água no sistema de fornecimento de calor, kg / s;a partir de - capacidade térmica do refrigerante. Para água, esse valor é 4200 J / kg * C;Para B e Tpod - temperatura nos tubos de alimentação e retorno, ° С.

Usando esta fórmula para o consumo de água para aquecimento, você pode determinar não apenas suas características nominais, mas também escolher a bomba de circulação certa. Isso o ajudará a descobrir a potência ideal do equipamento. Também é necessário para calcular a seção transversal dos tubos.

Durante a operação de aquecimento, é possível uma diminuição no seu desempenho. Isso é influenciado pela qualidade do serviço de fornecimento de calor - a frequência de lavagem, o uso do refrigerante ideal, a carga no sistema.

Maneiras de reduzir os custos de aquecimento

Vários métodos produtivos podem ser usados ​​para reduzir o custo planejado de aquecimento. Em primeiro lugar, é necessário reduzir a influência de fatores externos no funcionamento do sistema. Isso se refere principalmente ao grau de isolamento térmico da casa.

Na verdade, o trabalho de aquecimento visa compensar as perdas de calor do edifício. Para minimizá-los, deve ser feito o isolamento das paredes externas, piso e telhado. No entanto, você não deve se esquecer da taxa de ventilação adequada. Além disso, deve-se prestar atenção especial às estruturas das janelas. É por meio deles que a maior parte do calor sai.

Para reduzir essas perdas, devem ser instaladas janelas com vidros duplos. Além disso, um filme de economia de energia é montado.

Além desses métodos, as seguintes opções para reduzir o custo do fornecimento de calor são possíveis:

• Instalação de termostatos em radiadores... Com a ajuda deles, você pode ajustar o nível de entrada do refrigerante e o grau de aquecimento do dispositivo;
• Telas reflexivas atrás das baterias... Eles direcionam a energia térmica para o interior da sala;
• Aplicação de equipamentos de controle.

Esses métodos reduzirão os custos atuais de fornecimento de calor em 10-15%. Mas não há necessidade de abusar da economia - a temperatura nos cômodos da casa deve estar em um nível confortável. Ele varia de + 17 ° C a + 22 ° C.

No vídeo, você pode ver um exemplo de custos de aquecimento para casas construídas com diferentes materiais: