Lors du choix de l'équipement de la chaudière pour le système de chauffage, une pensée très inquiétante perce constamment sa tête - mais combien l'unité sera-t-elle gloutonne? Certes, la réponse apparaîtra lorsque le chauffage fonctionne, et le compteur commencera à calculer la consommation de gaz de la chaudière au sol, en enroulant régulièrement les révolutions. Cependant, il sera trop tard pour se lamenter si les montants à payer pour le gaz ne sont pas satisfaits ...
Des conseillers commerciaux compétents, bien sûr, répondent à la plupart des questions qui se posent, vous pouvez toujours vous tourner vers un ingénieur compétent pour obtenir de l'aide, mais il est bon d'avoir au moins des connaissances de base vous-même.
Apprenez autant que possible de cet article sur les méthodes de calcul de la consommation d'énergie et les facteurs qui doivent être pris en compte dans les calculs. Vous trouverez ci-dessous non seulement des formules ennuyeuses, mais également des exemples. Au final, ce qui peut être fait pour réduire la consommation de gaz.
Qu'est-ce qui affecte le débit de gaz?
La consommation de combustible est déterminée en premier lieu par la puissance - plus la chaudière est puissante, plus la consommation de gaz est importante. En même temps, il est difficile d'influencer cette dépendance de l'extérieur.
Même si vous étouffez un appareil de 20 kilowatts au minimum, il consommera toujours plus de carburant que son homologue moins puissant de 10 kilowatts, allumé au maximum.
Ce tableau permet de voir quelle est la relation entre la zone chauffée et la puissance de la chaudière à gaz. Plus la chaudière est puissante, plus elle est chère. Mais plus la superficie des pièces chauffées est grande, plus la chaudière se paiera rapidement
Deuxièmement, nous prenons en compte le type de chaudière et le principe de son fonctionnement:
- chambre de combustion ouverte ou fermée;
- convection ou condensation;
- cheminée ordinaire ou coaxiale;
- un circuit ou deux circuits;
- la présence de capteurs automatiques.
Dans une chambre fermée, le combustible est brûlé plus économiquement que dans une chambre ouverte. L'efficacité de l'unité de condensation, grâce à l'échangeur de chaleur supplémentaire intégré pour condenser les vapeurs présentes dans le produit de combustion, augmente à 98-100% contre 90-92% de l'efficacité de l'unité de convection.
Avec une cheminée coaxiale, la valeur d'efficacité augmente également - l'air froid de la rue est chauffé par un tuyau d'échappement chauffé. En raison du deuxième circuit, il y a bien sûr une augmentation de la consommation de gaz, mais dans ce cas, la chaudière à gaz dessert également non pas un, mais deux systèmes - chauffage et alimentation en eau chaude.
Les capteurs automatiques sont utiles, ils captent la température extérieure et ajustent la chaudière au mode optimal.
Troisièmement, nous examinons l'état technique de l'équipement et la qualité du gaz lui-même. Le tartre et le tartre sur les parois de l'échangeur thermique réduisent considérablement le transfert de chaleur, il est nécessaire de compenser son manque en augmentant la puissance.
Hélas, le gaz peut également être de l'eau ou d'autres impuretés, mais au lieu de faire des réclamations aux fournisseurs, nous basculons le régulateur de puissance par plusieurs divisions vers la marque maximale.
L'un des modèles modernes et très économiques est la chaudière à condensation au gaz Baxi Power de 160 kW. Une telle chaudière chauffe 1600 mètres carrés. m, c'est-à-dire grande maison à plusieurs étages. De plus, selon les données du passeport, il consomme 16,35 mètres cubes de gaz naturel. m par heure et a une efficacité de 108%
Et, quatrièmement, la superficie des pièces chauffées, la diminution naturelle de la chaleur, la durée de la saison de chauffage, les conditions météorologiques. Plus la surface est grande, plus les plafonds sont hauts, plus il y a de planchers, plus il faudra de carburant pour chauffer une telle pièce.
Nous prenons en compte certaines fuites de chaleur par les fenêtres, les portes, les murs et le toit. D'année en année n'est pas nécessaire, il y a des hivers chauds et des gelées crépitantes - vous ne pouvez pas prédire le temps, mais les mètres cubes de gaz utilisés pour le chauffage en dépendent directement.
Calcul préliminaire rapide
Il est assez facile de déterminer la quantité de gaz consommée par votre chaudière à gaz.
Nous serons repoussés soit du volume de la pièce chauffée, soit de sa surface:
- dans le premier cas, nous utilisons la norme de 30-40 W / cu. m;
- dans le deuxième cas - 100 W / sq. m
Les normes sont prises en tenant compte de la hauteur du plafond dans la pièce jusqu'à 3 mètres. Si vous habitez dans les régions du sud, les chiffres peuvent être réduits de 20 à 25% et pour le nord, au contraire, augmenter une fois et demie ou deux fois. Ceux. prendre dans le deuxième cas, par exemple, 75-80 W / m² ou 200 W / m².
En multipliant la norme pertinente en volume ou en surface, nous obtenons combien de watts de puissance de chaudière sont nécessaires pour chauffer la pièce. De plus, nous partons de l'énoncé standard selon lequel les équipements à gaz modernes consomment 0,112 mètre cube de gaz pour générer 1 kW d'énergie thermique.
Nous multiplions à nouveau - cette fois la norme de consommation de gaz (nombre 0,112) par la puissance de la chaudière obtenue lors de la multiplication précédente (n'oubliez pas de convertir les watts en kW). Nous obtenons le débit de gaz approximatif par heure.
La chaudière fonctionne généralement de 15 à 16 heures par jour. Nous considérons la consommation quotidienne de gaz. Eh bien, lorsque la consommation quotidienne est déjà connue, nous déterminons facilement la consommation de gaz pendant un mois et pour toute la saison de chauffage. Les calculs sont approximatifs, mais suffisants pour comprendre à la fois le principe de calcul et le débit de gaz attendu.
Une machine à calculer ordinaire suffit pour calculer le débit de gaz. Si vous ne souhaitez pas vous plonger dans les formules de calcul, utilisez des programmes en ligne pour les calculatrices en ligne. Entrez les données source et obtenez immédiatement le résultat
Exemple.
Disons que la superficie de la pièce est de 100 m².
Nous calculons la puissance de la chaudière: 100 W / sq. m * 100 m² = 10 000 W (ou 10 kW).
Nous calculons le débit de gaz par heure: 0,112 mètre cube. m * 10 kW = 1,12 mètre cube m / heure.
Nous calculons la consommation de gaz par jour (16 heures de fonctionnement), par mois (30 jours), pour toute la saison de chauffage (7 mois):
1,12 cc m * 16 = 17,92 mètres cubes m
17,92 cm3 m * 30 = 537,6 mètres cubes m
537,6 cc m * 7 = 3763,2 mètres cubes m
Remarque: vous pouvez déterminer immédiatement la consommation électrique mensuelle et saisonnière de la chaudière en kW / h, puis la convertir en consommation de gaz.
10 kW * 24/3 * 2 * 30 = 4800 kW / heure - par mois
0,112 mètres cubes * 4800 kW / h = 537,6 mètres cubes m
4800 kW / h * 7 = 33600 kW / h - par saison
0,112 mètres cubes * 33600 kW / h = 3763,2 mètres cubes m
Reste à prendre le tarif gazier actuel et à traduire le total en argent. Et si le projet comprend l'installation d'un système à double circuit qui non seulement chauffera la maison, mais chauffera également l'eau pour les besoins domestiques, ajoutez 25% supplémentaires à la puissance de l'équipement et, par conséquent, au débit de gaz des chaudières de chauffage au gaz au sol.
Les imageurs thermiques les plus simples coûtent au moins 300 $, et le prix d'un imageur professionnel commence à partir de quelques milliers, mais ces appareils montrent tous les endroits par lesquels l'air froid entre dans la maison et la chaleur sort
La chaudière est connectée au gazoduc principal
Analysons l'algorithme de calcul, qui permet de déterminer avec précision la consommation de carburant bleu pour l'unité installée dans une maison ou un appartement avec connexion à des réseaux d'approvisionnement en gaz centralisés.
Calcul du débit de gaz dans les formules
Pour un calcul plus précis, la puissance des unités au gaz est calculée par la formule:
Puissance chaudière = Qt * K,
Où
Qt - perte de chaleur prévue, kW;
K - facteur de correction (de 1,15 à 1,2).
La perte de chaleur prévue (en W), à son tour, est considérée comme suit:
Qt = S * Δt * k / R,
Où
S est la superficie totale des surfaces enveloppantes, sq. m;
∆t - différence de températures internes / externes, ° C;
k est le coefficient de dispersion;
R est la valeur de la résistance thermique du matériau, m2• ° C / W.
La valeur du coefficient de dispersion:
- structure en bois, construction métallique (3.0 - 4.0);
- maçonnerie en une seule brique, vieilles fenêtres et toiture (2.0 - 2.9);
- double maçonnerie, toit standard, portes, fenêtres (1.1 - 1.9);
- murs, toiture, sol avec isolation, fenêtres à double vitrage (0,6 - 1,0).
La formule de calcul du débit horaire maximal de gaz en fonction de la puissance reçue:
Volume de gaz = Qmax / (Qр * ŋ),
Où
Qmax - puissance de l'équipement, kcal / heure;
QR - pouvoir calorifique du gaz naturel (8000 kcal / m3);
ŋ - efficacité de la chaudière.
Afin de déterminer la consommation de combustible gazeux, il vous suffit de multiplier les données, dont certaines doivent être extraites de la fiche technique de la chaudière de votre chaudière, et d'autres des répertoires de construction publiés sur Internet.
Utiliser des formules comme exemple
Supposons que nous ayons un bâtiment d'une superficie totale de 100 m². Le bâtiment mesure 5 m de haut, 10 m de large, 10 m de long, douze fenêtres de 1,5 x 1,4 m. Température interne / externe: 20 ° C / - 15 ° C
Nous considérons l'aire des surfaces enveloppantes:
- Paul 10 * 10 = 100 pieds carrés m
- Toiture: 10 * 10 = 100 sq. m
- Windows: 1,5 * 1,4 * 12 pièces. = 25,2 pieds carrés m
- Murs: (10 + 10 + 10 + 10) * 5 = 200 sq. m
Au-delà des fenêtres: 200 - 25,2 = 174,8 mètres carrés. m
La valeur de la résistance thermique des matériaux (formule):
R = d / λ, où
d - épaisseur du matériau, m
λ est la conductivité thermique du matériau, W / [m • ° C].
Nous calculons R:
- Pour le sol (chape béton 8 cm + laine minérale 150 kg / m3 x 10 cm) R (sexe) = 0,08 / 1,75 + 0,1 / 0,037 = 0,14 + 2,7 = 2,84 (m2• ° C / W)
- Pour le toit (panneau sandwich en laine minérale 12 cm) R (toit) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (m2• ° C / W)
- Pour les fenêtres (fenêtres à double vitrage) R (fenêtres) = 0,49 (m2• ° C / W)
- Pour les murs (panneaux sandwich en laine minérale 12 cm) R (murs) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (m2• ° C / W)
Les valeurs des coefficients de conductivité thermique pour différents matériaux ont été extraites du livre de référence.
Prenez l'habitude de prendre régulièrement des relevés de compteurs, de les enregistrer et de faire une analyse comparative en tenant compte de l'intensité de la chaudière, des conditions météorologiques, etc. Faire fonctionner la chaudière dans différents modes, rechercher la meilleure option de charge
Calculons maintenant la perte de chaleur.
Q (sol) = 100 m2 * 20 ° C * 1 / 2,84 (m2* K) / W = 704,2 W = 0,8 kW
Q (toit) = 100 m2 * 35 ° C * 1 / 3,24 (m2* K) / W = 1080,25 W = 8,0 kW
Q (fenêtres) = 25,2 m2 * 35 ° C * 1 / 0,49 (m2* K) / W = 1800 W = 6,3 kW
Q (murs) = 174,8 m2 * 35 ° C * 1 / 3,24 (m2* K) / W = 1888,3 W = 5,5 kW
Pertes de chaleur des enveloppes des bâtiments:
Q (total) = 704,2 + 1080,25 + 1800 + 1888,3 = 5472,75 W / h
Vous pouvez également ajouter une perte de chaleur à la ventilation. Chauffer 1 m3 l'air de –15 ° С à + 20 ° С nécessite 15,5 W d'énergie thermique. Une personne consomme environ 9 litres d'air par minute (0,54 mètre cube par heure).
Supposons qu'il y ait 6 personnes dans notre maison. Ils ont besoin de 0,54 * 6 = 3,24 cu. m d'air par heure. Nous considérons la perte de chaleur pour la ventilation: 15,5 * 3,24 = 50,22 watts.
Et la perte de chaleur totale: 5472,75 W / h + 50,22 W = 5522,97 W = 5,53 kW.
Après avoir effectué un calcul d'ingénierie thermique, nous calculons d'abord la capacité de la chaudière, puis le débit de gaz par heure dans une chaudière à gaz en mètres cubes:
Puissance de la chaudière = 5,53 * 1,2 = 6,64 kW (arrondir à 7 kW).
Pour utiliser la formule de calcul de la consommation de gaz, nous allons traduire l'indicateur de puissance résultant de kilowatts en kilocalories: 7 kW = 6018,9 kcal. Et nous prenons le rendement de la chaudière = 92% (les fabricants de chaudières à gaz modernes déclarent cet indicateur entre 92 et 98%).
Consommation horaire maximale de gaz = 6018,9 / (8000 * 0,92) = 0,82 m3/ h
La chaudière est alimentée par un réservoir ou une bouteille de gaz
La formule Volume de gaz = Qmax / (Qр * ŋ) convient pour déterminer le besoin de divers combustibles, incl. et le gaz liquéfié. Prenons de l'exemple précédent l'indicateur obtenu de la puissance de la chaudière - 7 kW. Si 0,82 m est nécessaire pour une telle chaudière3/ h de gaz naturel, quelle quantité de propane-butane sera alors nécessaire?
Environ une fois par semaine avec des bouteilles de gaz, vous devrez vous rendre à une station-service, ce qui signifie des frais de transport et une perte de temps personnel. Une surprise désagréable peut également entraîner une baisse de la température en dessous de zéro si des bouteilles de gaz sont dans la rue. Dans une bouteille congelée, le gaz ne gèle pas, mais ne s'évapore pas, se transformant en liquide. Et la chaudière cesse de fonctionner
Pour calculer, vous devez connaître sa valeur calorifique. Beats pouvoir calorifique (c'est le pouvoir calorifique) des hydrocarbures liquéfiés en mégajoules - 46,8 MJ / kg ou 25,3 MJ / l. En kilowattheures - 13,0 kW * h / kg et 7,0 kW * h / l, respectivement.
Nous laissons l'efficacité de la chaudière à gaz égale à 92% et calculons la demande horaire de gaz:
Volume de gaz = 7 / (13 * 0,92) = 0,59 kg / h
Un litre de gaz liquéfié pèse 0,54 kg, par heure la chaudière brûlera 0,59 / 0,54 = 1,1 l de propane-butane. Nous considérons maintenant la quantité de gaz liquéfié consommée par une chaudière à gaz par jour et par mois.
Si la chaudière fonctionnera pendant 16 heures, alors par jour - 17,6 litres, par mois (30 jours) - 528 litres. Une bouteille typique de 50 litres contient environ 42 litres de gaz. Il se trouve que sur notre maison d'une superficie de 100 m2 528/42 = 13 cylindres par mois seront nécessaires.
Un réservoir de gaz avec un stock de volume permet d'économiser du gaz. Les coûts de ravitaillement augmentent à l'automne, au printemps - une période de baisse des prix.Essayez de faire le plein du réservoir autant que possible au printemps.
Installer un réservoir d'essence est beaucoup plus pratique que de remplacer des bouteilles vides par des bouteilles pleines. Le réservoir de gaz est suffisant pour faire le plein pendant toute la saison de chauffage 2-3 fois.
Comment minimiser la consommation de gaz
Pour donner moins d'argent pour le gaz consommé par la chaudière au sol et ne pas vous surprendre à la vue du prochain paiement, suivez ces recommandations.
Faites d'abord attention à la chaudière à condensation - la plus économique aujourd'hui. Son efficacité atteint 98-100% et plus. Le prix est élevé, mais il sera payant et sera bientôt payant. Pour chaque modèle, lisez les avis clients.
Si vous n'avez pas besoin de chauffage d'eau, prenez une chaudière à circuit unique. Dans un système à double circuit, 20 à 25% n'est en outre pas nécessaire pour la demande de gaz.
Deuxièmement, isolez consciencieusement non seulement les murs, mais aussi le toit, le sol avec les fondations et le sous-sol. Installez des fenêtres à double vitrage économes en énergie sur les fenêtres. Utilisez un imageur thermique. Tous les points de froid doivent être trouvés et éliminés. A l'entrée de la maison (couloir, couloir, couloir) construire un plancher chaud.
Troisièmement, utilisez des minuteries et des capteurs. La température que vous définissez pour chauffer l'air dans la pièce sera automatiquement ajustée - par exemple, les batteries chaufferont la nuit et se refroidiront légèrement pendant la journée.
Si vous décidez de quitter la maison pendant une semaine, vous pouvez régler le système de chauffage pour le temps d'absence au minimum avec le retour au fonctionnement normal au moment de l'arrivée. Une fois par an, une inspection est nécessaire avec le nettoyage des obstructions et du tartre de l'échangeur de chaleur, des traces de suie du brûleur, de la suie de la cheminée.
Ne faites pas fonctionner la chaudière au maximum. Ses données de passeport contiennent 10 à 20% de la réserve de puissance pour les urgences, enregistrent des hivers froids. Ne vous précipitez pas pour commuter le contrôle de température une division de plus. Une bagatelle, et la consommation mensuelle moyenne de gaz affectera
Quatrièmement, installez un stockage tampon dans le système de chauffage, dans lequel il y aura une certaine alimentation en liquide de refroidissement (eau chaude). Grâce à ce «thermos» alimentant la batterie pendant un certain temps avec la chaudière éteinte, il est possible d'économiser jusqu'à 20% de combustible.
Cinquièmement, n'ignorez pas une ventilation adéquate. Un châssis de fenêtre constamment entrouvert dégagera plus de chaleur dans la rue qu'une fenêtre grande ouverte pendant cinq minutes.
La vidéo ci-dessous concerne la consommation de gaz des chaudières au sol.
Chauffage au gaz liquéfié (propane). Consommation de carburant, expérience personnelle:
Consommation de gaz d'une chaudière à gaz au sol HOT SPOT 12 kW (avis utilisateur):
Le gaz est une ressource énergétique populaire, le problème de la sauvegarde de la ressource elle-même et des moyens de la payer ne perd pas de sa pertinence.
Une consommation raisonnable de gaz est une bonne chaudière économique, une installation professionnelle du système de chauffage et la lutte contre les déperditions de chaleur. La haute efficacité de l'unité est une garantie d'économies à long terme sur les coûts du gaz.
Si vous doutez de l'exactitude des calculs indépendants, demandez l'aide d'un spécialiste qualifié qui connaît les moindres nuances des formules. Son avis faisant autorité vous évitera des erreurs tant au stade de la conception d'un système de chauffage que lors de son fonctionnement.