Consumo de gás de caldeira de piso: consumo padrão diário + exemplo de cálculos com fórmulas

Ao escolher o equipamento da caldeira para um sistema de aquecimento, um pensamento muito perturbador surge persistentemente em sua cabeça - quão voraz será a unidade? Certamente a resposta aparecerá quando o aquecimento começar a funcionar e o medidor começar a contar o consumo de gás da caldeira de chão, acelerando regularmente. No entanto, será tarde para lamentar se os valores a pagar pelo gás não forem satisfatórios...

Consultores de vendas competentes, é claro, respondem à maioria das perguntas que surgem; você sempre pode recorrer a um engenheiro competente para obter ajuda, mas é uma boa ideia ter pelo menos conhecimentos básicos.

Aprenda com este artigo o máximo possível sobre os métodos de cálculo do consumo de energia e os fatores que devem ser levados em consideração nos cálculos. Abaixo você encontrará não apenas fórmulas enfadonhas, mas também exemplos. Por fim, falamos sobre o que pode ser feito para reduzir o consumo de gás.

O que afeta o consumo de gás?

O consumo de combustível é determinado, em primeiro lugar, pela potência - quanto mais potente a caldeira, mais intensamente o gás é consumido. Ao mesmo tempo, é difícil influenciar esta dependência a partir do exterior.

Mesmo se você reduzir um dispositivo de 20 quilowatts ao mínimo, ele ainda consumirá mais combustível do que seu equivalente menos potente de 10 quilowatts ligado no máximo.

Esta tabela mostra a relação entre a área aquecida e a potência da caldeira a gás. Quanto mais potente for a caldeira, mais cara ela será. Mas quanto maior a área das instalações aquecidas, mais rápido a caldeira se paga

Em segundo lugar, levamos em consideração o tipo de caldeira e o princípio do seu funcionamento:

• câmara de combustão aberta ou fechada;
• convecção ou condensação;
• chaminé normal ou coaxial;
• um circuito ou dois circuitos;
• a presença de sensores automáticos.

Numa câmara fechada, o combustível é queimado de forma mais económica do que numa câmara aberta. A eficiência da unidade de condensação, graças ao trocador de calor adicional integrado para condensar os vapores presentes no produto de combustão, aumenta para 98-100% em comparação com a eficiência de 90-92% da unidade de convecção.

COM chaminé coaxial o valor da eficiência também aumenta - o ar frio da rua é aquecido pelo escapamento aquecido. Devido ao segundo circuito, claro, há um aumento no consumo de gás, mas neste caso a caldeira a gás também atende não um, mas dois sistemas - aquecimento e abastecimento de água quente.

Sensores automáticos são úteis, pois detectam a temperatura externa e ajustam a caldeira para o modo ideal.

Em terceiro lugar, analisamos o estado técnico do equipamento e a qualidade do próprio gás. As incrustações e incrustações nas paredes do trocador de calor reduzem significativamente a transferência de calor, sua deficiência deve ser compensada aumentando a potência.

Infelizmente, o gás também pode conter água e outras impurezas, mas em vez de fazer reclamações aos fornecedores, mudamos o regulador de potência alguns níveis em direção ao nível máximo.

Um dos modelos modernos e altamente econômicos é uma caldeira de condensação a gás de piso da marca Baxi Power com potência de 160 kW. Essa caldeira aquece 1.600 m². m de área, ou seja, uma casa grande com vários andares. Ao mesmo tempo, segundo dados do passaporte, consome 16,35 metros cúbicos de gás natural. m por hora e tem uma eficiência de 108%

E, em quarto lugar, a área das instalações aquecidas, a perda natural de calor, a duração da estação de aquecimento, as condições meteorológicas. Quanto mais espaçosa for a área, quanto mais altos forem os tetos, quanto mais andares, mais combustível será necessário para aquecer tal ambiente.

Levamos em consideração algumas fugas de calor através de janelas, portas, paredes e telhado. Não muda de ano para ano, há invernos quentes e geadas severas - não é possível prever o tempo, mas os metros cúbicos de gás gastos no aquecimento dependem diretamente disso.

Estimativa rápida

É bastante simples estimar visualmente quanto gás será consumido pela sua caldeira a gás.

Começaremos pelo volume da sala aquecida ou pela sua área:

• no primeiro caso, usamos o padrão 30-40 W/metro cúbico. m;
• no segundo caso - 100 W/sq. m.

As normas são levadas em consideração levando-se em consideração a altura do teto da sala até 3 metros. Se você mora na região sul, os números podem ser reduzidos em 20-25%, e para o norte, ao contrário, podem ser aumentados uma vez e meia ou duplicados. Aqueles. considere no segundo caso, por exemplo, 75-80 W/m² ou 200 W/m².

Multiplicando o padrão correspondente por volume ou área, obtemos quantos watts potência da caldeira necessário para aquecer a sala. A seguir, partimos da afirmação padrão de que equipamentos modernos a gás consomem 0,112 metros cúbicos de gás para gerar 1 kW de energia térmica.

Multiplicamos novamente - desta vez o padrão de consumo de gás (número 0,112) pela potência da caldeira obtida na multiplicação anterior (não se esqueça de converter watts em kW). Obtemos o consumo aproximado de gás por hora.

A caldeira funciona normalmente de 15 a 16 horas por dia. Calculamos o consumo diário de gás.Pois bem, quando o consumo diário já é conhecido, podemos facilmente determinar o consumo de gás do mês e de toda a estação de aquecimento. Os cálculos são aproximados, mas suficientes para compreender tanto o princípio de cálculo quanto o consumo esperado de gás.

Uma máquina de calcular normal é suficiente para calcular o consumo de gás. Se você não quiser se aprofundar em fórmulas de cálculo, use programas de calculadora online. Insira os dados iniciais e obtenha imediatamente o resultado

Exemplo.

Digamos que a área da sala seja de 100 m².

Vamos calcular a potência da caldeira: 100 W/sq. m * 100 m² = 10.000 W (ou 10 kW).

Vamos calcular o consumo de gás por hora: 0,112 metros cúbicos. m * 10 kW = 1,12 metros cúbicos. m/hora.

Vamos calcular o consumo de gás por dia (16 horas de operação), por mês (30 dias), para toda a estação de aquecimento (7 meses):

1,12 cu. m * 16 = 17,92 metros cúbicos eu
17,92 cu. m * 30 = 537,6 metros cúbicos. eu
537,6 m3 m * 7 = 3.763,2 metros cúbicos. eu

Nota: você pode determinar imediatamente o consumo mensal e sazonal da caldeira em kW/hora e depois convertê-lo em consumo de gás.

10 kW * 24/3*2 * 30 = 4.800 kW/hora - por mês
0,112 metros cúbicos * 4.800 kW/hora = 537,6 metros cúbicos. eu
4.800 kW/hora * 7 = 33.600 kW/hora - por temporada
0,112 metros cúbicos * 33.600 kW/hora = 3.763,2 metros cúbicos eu

Resta pegar a tarifa atual do gás e converter o total em dinheiro. E se o projeto envolve a instalação de um sistema de circuito duplo que não só aquecerá a casa, mas também aquecerá água para uso doméstico, aumentará a potência do equipamento e, consequentemente, o consumo de gás caldeiras a gás de chão aquecendo outros 25%.

Os termovisores mais simples custam pelo menos US$ 300, e o preço dos profissionais começa em vários milhares, mas esses aparelhos mostram todos os locais por onde o ar frio entra na casa e o calor escapa.

A caldeira está conectada ao gasoduto principal

Analisemos o algoritmo de cálculo que nos permite determinar com precisão o consumo de combustível azul de uma unidade instalada numa casa ou apartamento ligada a redes centralizadas de abastecimento de gás.

Cálculo do consumo de gás em fórmulas

Para um cálculo mais preciso, a potência das unidades de aquecimento a gás é calculada pela fórmula:

Potência da caldeira = Q_T * PARA,

Onde
P_T — perda de calor planejada, kW;
K - fator de correção (de 1,15 a 1,2).

A perda de calor planejada (em W), por sua vez, é calculada da seguinte forma:

P_T =S*∆t*k/R,

Onde

S—área total das superfícies envolventes, sq. m;
∆t—diferença de temperatura interna/externa, °C;
k—coeficiente de dispersão;
R - valor da resistência térmica do material, m²•°C/W.

Valor do coeficiente de dispersão:

• estrutura de madeira, estrutura metálica (3,0 - 4,0);
• alvenaria de tijolo simples, janelas e telhado antigos (2,0 - 2,9);
• alvenaria dupla, telhado padrão, portas, janelas (1,1 - 1,9);
• paredes, telhado, chão com isolamento, vidros duplos (0,6 - 1,0).

Fórmula para calcular o consumo máximo horário de gás com base na potência recebida:

Volume de gás = Q_máx. / (Qр * ŋ),

Onde
P_máx. — potência do equipamento, kcal/hora;
P_R — poder calorífico do gás natural (8000 kcal/m3);
ŋ — eficiência da caldeira.

Para determinar o consumo de combustível gasoso, basta multiplicar os dados, alguns dos quais devem ser retirados da ficha técnica da sua caldeira, outros de livros de referência de construção publicados na Internet.

Usando fórmulas por exemplo

Suponhamos que temos um edifício com área total de 100 m2 A altura do edifício é de 5 m, a largura é de 10 m, o comprimento é de 10 m, doze janelas medindo 1,5 x 1,4 m.Temperatura interna/externa: 20°C/-15°C.

Calculamos a área das superfícies envolventes:

1. Piso 10 * 10 = 100 m². eu
2. Telhado: 10 * 10 = 100 m². eu
3. Janelas: 1,5 * 1,4 * 12 unidades. = 25,2 m² eu
4. Paredes: (10 + 10 + 10 + 10) * 5 = 200 m². eu
   Janelas negativas: 200 – 25,2 = 174,8 m². eu

Valor de resistência térmica dos materiais (fórmula):

R = d/λ, onde
d – espessura do material, m
λ – coeficiente de condutividade térmica do material, W/[m•°С].

Calcule R:

1. Para o piso (betonilha 8 cm + lã mineral 150 kg/m³ x 10 cm) R (chão) = 0,08 / 1,75 + 0,1 / 0,037 = 0,14 + 2,7 = 2,84 (m²•°C/W)
2. Para o telhado (painéis sanduíche de lã mineral 12 cm) R (telhado) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (m²•°C/W)
3. Para janelas (janelas com vidros duplos) R (janelas) = ​​0,49 (m²•°C/W)
4. Para paredes (painéis sanduíche de lã mineral 12 cm) R (paredes) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (m²•°C/W)

Os valores dos coeficientes de condutividade térmica para diferentes materiais foram copiados de um livro de referência.

Adquira o hábito de fazer leituras regulares dos medidores, registrá-las e fazer uma análise comparativa levando em consideração a intensidade de funcionamento da caldeira, as condições climáticas, etc. Operar a caldeira em diferentes modos, procurar a opção de carga ideal

Agora vamos calcular as perdas de calor.

Q (piso) = 100 m² * 20 °C * 1/2,84 (m²*K)/W = 704,2 W = 0,8 kW
Q (telhado) = 100 m² * 35 °С *1 / 3,24 (m²*K)/W = 1080,25 W = 8,0 kW
Q (janelas) = ​​25,2 m² * 35 °C * 1/0,49 (m²*K)/W = 1800 W = 6,3 kW
Q (paredes) = 174,8 m² * 35°C * 1/3,24 (m²*K)/W = 1888,3 W = 5,5 kW

Perda de calor de estruturas envolventes:

Q (total) = 704,2 + 1080,25 + 1800 + 1888,3 = 5472,75 W/h

Você também pode adicionar perda de calor através da ventilação. Para aquecer 1 m³ o ar de –15 °C a +20 °C requer 15,5 W de energia térmica.Uma pessoa consome aproximadamente 9 litros de ar por minuto (0,54 metros cúbicos por hora).

Vamos supor que haja 6 pessoas em nossa casa. Eles precisam de 0,54 * 6 = 3,24 cu. m de ar por hora. Calculamos a perda de calor para ventilação: 15,5 * 3,24 = 50,22 W.

E a perda total de calor: 5.472,75 W/h + 50,22 W = 5.522,97 W = 5,53 kW.

Depois de gastar cálculo térmico, calculamos primeiro a potência da caldeira e depois o consumo de gás por hora em uma caldeira a gás em metros cúbicos:

Potência da caldeira = 5,53 * 1,2 = 6,64 kW (arredondado para 7 kW).

Para usar a fórmula de cálculo do consumo de gás, convertemos o indicador de potência resultante de quilowatts em quilocalorias: 7 kW = 6.018,9 kcal. E vamos considerar a eficiência da caldeira = 92% (os fabricantes de caldeiras modernas a gás de piso afirmam esse valor entre 92 e 98%).

Fluxo máximo de gás por hora = 6.018,9 / (8.000 * 0,92) = 0,82 m³/h.

A caldeira é alimentada por um tanque ou cilindro de gás

A fórmula Volume de gás = Qmax / (Qр * ŋ) é adequada para determinar a necessidade de vários combustíveis, incl. e gás liquefeito. Tomemos do exemplo anterior o indicador de potência da caldeira resultante - 7 kW. Se tal caldeira exigir 0,82 m³/h de gás natural, quanto propano-butano será então necessário?

Cerca de uma vez por semana você terá que ir a um posto de gasolina com botijões de gás, o que significa custos de transporte e perda de tempo pessoal. Uma queda na temperatura abaixo de zero também pode trazer uma surpresa desagradável se os cilindros de gás forem colocados do lado de fora. Em um cilindro congelado, o gás não congela, mas não evapora, transformando-se em líquido. E a caldeira para de funcionar

Para calcular, você precisa saber qual é o seu valor calorífico. Ud. o poder calorífico (este é o valor calorífico) dos hidrocarbonetos liquefeitos em megajoules é 46,8 MJ/kg ou 25,3 MJ/l.Em quilowatts-hora - 13,0 kW*h/kg e 7,0 kW*h/l, respectivamente.

Vamos deixar o rendimento da caldeira de aquecimento a gás igual a 92% e calcular a demanda horária de gás:

Volume de gás = 7 / (13 * 0,92) = 0,59 kg/h

Um litro de gás liquefeito pesa 0,54 kg, em uma hora a caldeira queimará 0,59 / 0,54 = 1,1 litros de propano-butano. Agora calculamos quanto gás liquefeito uma caldeira a gás consome por dia e por mês.

Se a caldeira funcionar 16 horas, então por dia - 17,6 litros, por mês (30 dias) - 528 litros. Um cilindro típico de 50 litros contém cerca de 42 litros de gasolina. Acontece que para a nossa casa com área de 100 m² você precisará de 528/42 = 13 cilindros por um mês.

Um reservatório de gás com volume de reserva permite economizar gás. O custo do reabastecimento aumenta no outono, enquanto a primavera é um período de queda dos preços. Tente encher o tanque o máximo possível na primavera

Instalar um tanque de gasolina é muito mais conveniente do que substituir botijões vazios por cheios. Basta reabastecer o tanque de gasolina 2 a 3 vezes durante toda a estação de aquecimento.

Como minimizar o consumo de gás

Para pagar menos pelo gás consumido por uma caldeira de chão e não arregalar os olhos de espanto ao ver o próximo pagamento, siga estas recomendações.

Em primeiro lugar, preste atenção caldeira de condensação - o mais econômico da atualidade. Sua eficiência atinge 98-100% e superior. O preço é alto, mas se justificará e logo terá retorno. Leia as avaliações dos clientes para cada modelo.

Se não necessita de aquecimento de água, opte por uma caldeira de circuito único. Em um sistema de circuito duplo, a demanda de gás inclui 20–25% adicionais que você não precisa.

Em segundo lugar, isole conscientemente não apenas as paredes, mas também o telhado, o piso, a fundação e o porão. Instale janelas com vidros duplos economizadores de energia em suas janelas. Use um termovisor.Todos os pontos frios devem ser encontrados e eliminados. Na entrada da casa (corredor, hall, corredor) construa um piso aquecido.

Terceiro, use temporizadores e sensores. A temperatura que você definir para aquecer o ar da sala será ajustada automaticamente - por exemplo, as baterias aquecem à noite e esfriam um pouco durante o dia.

Se decidir sair de casa por uma semana, pode colocar o sistema de aquecimento no mínimo durante a sua ausência e voltar ao funcionamento normal quando chegar. Uma vez por ano, é necessária uma inspeção técnica para limpar bloqueios e incrustações do trocador de calor, vestígios de fuligem do queimador e fuligem da chaminé.

Não opere a caldeira ao máximo. Seus dados de projeto incluem uma reserva de energia de 10 a 20% para emergências e invernos frios recordes. Não se apresse em girar o botão de temperatura outro nível. Um pouco, mas vai afetar o consumo médio mensal de gás

Em quarto lugar, instale um tanque de armazenamento tampão no sistema de aquecimento, que conterá um certo suprimento de refrigerante (água quente). Graças a esta “garrafa térmica”, que alimenta as baterias durante algum tempo quando a caldeira está desligada, é possível poupar até 20% de combustível.

Quinto, não ignore a ventilação adequada. Um caixilho de janela constantemente entreaberto transfere mais calor para a rua do que uma janela que fica totalmente aberta por cinco minutos.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Os vídeos abaixo falam sobre o consumo de gás para caldeiras de piso.

Aquecimento com gás liquefeito (propano). Consumo de combustível, experiência pessoal:

Consumo de gás de uma caldeira a gás de piso HOT SPOT 12 kW (avaliação do usuário):

O gás é um recurso energético popular e o problema de poupar tanto o recurso em si como o dinheiro para pagá-lo continua relevante.

O consumo razoável de gás significa uma caldeira boa e econômica, instalação profissional do sistema de aquecimento e combate às perdas de calor. A alta eficiência da unidade é uma garantia de economia a longo prazo nos custos do gás.

Se você duvida da precisão de seus próprios cálculos, peça ajuda a um especialista qualificado que conheça as menores nuances das fórmulas. A sua opinião oficial irá salvá-lo de erros tanto na fase de concepção do sistema de aquecimento como durante o seu funcionamento.