Spotřeba plynu z plynojemu na vytápění: jak spočítat + tipy na minimalizaci

Je všeobecně známo, že plynojemy se stále častěji používají pro vytápění domů a chat s trvalým nebo dlouhodobým pobytem.Je také nesporné, že velkou část rozpočtu na vytápění domu tvoří náklady na palivo. V našem případě je to zkapalněný plyn.

Rozumný majitel domu proto musí vědět, jak správně vypočítat spotřebu plynu z plynové nádrže na vytápění a umět předvídat intervaly mezi doplňováním. To je také relevantní, protože dodávka plynu jako přepravní služba má svou vlastní poměrně významnou cenu.

Pomůžeme vám dostupným způsobem samostatně vypočítat spotřebu zkapalněného plynu pro vytápění vašeho domova v plynofikačních systémech s držákem plynu. Tyto znalosti jsou relevantní při projektování stavby nového domu a plánování rekonstrukce stávajícího systému zásobování teplem. Správně provedené výpočty vám umožní řídit spotřebu plynu a snížit náklady na plyn.

Faktory ovlivňující spotřebu plynu

Zásobník plynu má podobu objemové nádrže, která je naplněna zkapalněným ropným plynem (LPG). Jedná se o směs dvou plynů – propanu a butanu.

Autonomní schémata vytápění s odběrem plynu z plynové nádrže a plynového kotle v systému se stala moderní alternativou k vytápění domů z kotlů na tuhá paliva nebo nafty

Skladování plynu v takových nádržích s jeho dalším využitím pro vytápění domu může být způsobeno následujícími faktory:

• nemožnost napojit se na hlavní plynové potrubí nebo vysoké náklady na takové připojení;
• neustálé a neřešené problémy plynárenských služeb s tlakem plynu v centrálním potrubí.

Pro normální fungování většiny plynových kotlů tlak plynu v potrubí musí být alespoň 35 mbar. Tato norma se u hlavních plynovodů často nedodržuje a pohybuje se pouze od 8 do 22 mbar.

Pro stanovení objemu zkapalněného plynu v nádrži existují mechanické hladinoměry nebo modernější dálkové telemetrické systémy. Takové zařízení lze dodat kompletní s nádrží nebo zakoupit samostatně. Průměrná denní spotřeba plynu může být také určena rozdílem v odečtech plynoměr, Pokud je k dispozici.

Přesnější odpověď na otázku, kolik plynu v plynojemu stačí k vytápění domu, jakou má spotřebu a jak na ni minimalizovat náklady, však pomohou matematické výpočty. A to přesto, že objektivně bude takový výpočet průměrného charakteru.

Palivo v nezávislém přívodu plynu z plynojemu se spotřebovává nejen na vytápění. I když v mnohem menších objemech, vynakládá se i na ohřev vody, provoz plynového sporáku a další potřeby domácnosti.

Je třeba vzít v úvahu, že spotřebu plynu ovlivňují následující faktory:

• klima regionu a větrná růžice;
• čtvereční záběry domu, počet a stupeň tepelné izolace oken a dveří;
• materiál stěn, střechy, základů a stupeň jejich izolace;
• počet obyvatel a způsob jejich pobytu (trvale nebo pravidelně);
• technické vlastnosti kotle, použití přídavných plynových spotřebičů a pomocných zařízení;
• počet topných radiátorů, přítomnost vyhřívaných podlah.

Tyto a další podmínky činí výpočet spotřeby paliva z plynové nádrže relativní hodnotou, která je založena na průměrných akceptovaných ukazatelích.

Výpočet výkonu plynového kotle

Hlavní podíl na spotřebě paliva má vytápění. Důležitým parametrem každého domu či bytu, který ovlivňuje množství plynu vynaloženého na vytápění, je ukazatel tepelné ztráty. Úkolem vytápění je právě tyto ztráty správně kompenzovat a vytvářet podmínky pro pohodlné bydlení.

Aby bylo možné vypočítat potřebu zkapalněného plynu, je nutné určit velikost tepelných ztrát domu nebo tepelný výkon potřebný pro plné vytápění. Na tomto ukazateli závisí jmenovitý výkon topného systému - plynového kotle

Jako standard pro výpočty vezmeme dům umístěný v oblasti s průměrným klimatem, ve vyhovujícím stavu a zateplený v souladu s technologií. Plocha domu 80 m².

Průměrné hodnoty tepelných ztrát a výkonu kotle lze určit kvadraturou plochy.

Vzorec vypadá takto:

Q = S × Рр /10, Kde

Q – vypočítané tepelné ztráty (kW);

S - plocha vytápěných prostor (m²);

Рр – měrný výkon plynového kotle (kW/m²) — výkon na každých 10 m².

Měrný výkon pro vytápění plochy 10 m² již byla přibližně stanovena s přihlédnutím k pozměňovacím návrhům pro regiony s různým klimatem. Pro náš referenční dům, který se nachází například v Moskevské oblasti, Рр = 1,2 - 1,5 kW.

S ohledem na plochu domu 80 m², optimální výkon topného systému bude mít následující hodnotu:

Q = 80 × 1,2 / 10 = 9,6 kW.

Ačkoli je tento vzorec zjednodušený, odráží nejpřesnější výsledky.

Často, pro usnadnění při provádění výpočtů, je jednotka brána jako hodnota specifického výkonu. Na základě toho se odebírá výkon topného systému rychlostí 10 kW na 100 m² topné plochy.

Vzhledem k tomu, že plynofikace vašeho domova zahrnuje nejen vytápění, ale i ohřev vody a další zařízení, je výkon kotle stanoven tak, že se k vypočteným tepelným ztrátám připočte 20-25 % rezervy.

Druhou možností, avšak akceptovanou s větší mírou chyby, je kalkulace nákladů na tepelnou energii na tepelné ztráty objektu podle kubatury - objemu vytápěných prostor. V závislosti na klimatické zóně je pro vytápění jednoho kubického metru místnosti s výškou stropu do 3 m přiděleno 30 - 40 W.

Výpočet průtoku plynu z plynové nádrže

Výpočet spotřeby na vytápění směsi ze zásobníku plynu používaného v systému vytápění domu má své vlastní charakteristiky a liší se od výpočtu spotřeby hlavní zemní plyn.

Předpokládaný objem spotřeby plynu se vypočítá podle vzorce:

V = Q / (q × η), Kde

V je vypočtený objem LPG, měřený v m³/h;

Q – vypočítané tepelné ztráty;

q je nejmenší specifická hodnota spalného tepla plynu nebo jeho obsahu kalorií. Pro propan-butan je tato hodnota 46 MJ/kg nebo 12,8 kW/kg;

η – účinnost systému zásobování plynem, vyjádřená v absolutní hodnotě na jednotku (účinnost/100). V závislosti na vlastnostech plynového kotle se účinnost může pohybovat od 86 % - u těch nejjednodušších až po 96 % - u high-tech kondenzačních jednotek. Podle toho se hodnota η může pohybovat od 0,86 do 0,96.

Předpokládejme, že otopnou soustavu plánujeme osadit moderním kondenzačním kotlem s účinností 96 %.

Dosazením hodnot, které jsme přijali pro výpočet do původního vzorce, získáme následující průměrný objem plynu spotřebovaného na vytápění:

V = 9,6 / (12,8 x 0,96) = 9,6 / 12,288 = 0,78 kg/h.

Vzhledem k tomu, že za plnicí jednotku LPG se obvykle považuje litr, je nutné v této měrné jednotce vyjádřit objem propan-butanu. Pro výpočet počtu litrů v hmotnosti zkapalněné uhlovodíkové směsi je nutné vydělit kilogramy hustotou.

Tabulka ukazuje zkušební hustotu zkapalněného plynu (v t/m3), při různých průměrných denních teplotách vzduchu a v souladu s poměrem propanu k butanu vyjádřeným v procentech

Fyzika přechodu LPG z kapalného do parního (pracovního) skupenství je následující: propan vře při minus 40 °C a více, butan - od 3 °C se znaménkem minus. Podle toho směs 50/50 začne přecházet do plynné fáze při teplotě minus 20 °S.

Pro střední zeměpisné šířky a plynovou nádrž zakopanou v zemi jsou takové proporce dostatečné. Abyste se však ochránili před zbytečnými potížemi, je v zimních podmínkách optimální použít směs s obsahem propanu alespoň 70 % - „zimní plyn“.

Vezmeme-li vypočtenou hustotu LPG rovnou 0,572 t/m³  - směs propan/butan 70/30 při teplotě - 20 °C), lze snadno vypočítat spotřebu plynu v litrech: 0,78 / 0,572 = 1,36 l/h.

Denní spotřeba s takovým výběrem plynu v domě bude: 1,36 × 24 ≈ 32,6 l, během měsíce - 32,6 × 30 = 978 l. Protože získaná hodnota byla vypočtena pro nejchladnější období, upravená o povětrnostní podmínky, lze ji rozdělit na polovinu: 978/2 = 489 litrů, v průměru za měsíc.

Délka topné sezóny se počítá od okamžiku, kdy průměrná denní venkovní teplota nepřekročí +8 stupňů Celsia po dobu 5 dnů. Toto období končí na jaře, se stabilním oteplením

V oblasti, kterou jsme si vzali jako příklad (moskevský region), toto období trvá v průměru 214 dní.

Spotřeba plynu na vytápění během roku při výpočtu bude: 32,6/2 × 214 ≈ 3488 litrů.

Výběr optimální plynové nádrže pro spotřebu

Plynová nádrž je drahé zařízení, které se kupuje a instaluje déle než jeden rok. Nejen účinnost systému vytápění domu do značné míry závisí na jeho správné volbě. Náklady na vytápění mohou nepřímo záviset na typu a typu zásobníku zkapalněného plynu.

Porovnání nadzemních a podzemních zásobníků plynu

Levnější variantou autonomního zplynování je nadzemní plynojem. Takové nádrže jsou obvykle menšího objemu a jejich instalace nevyžaduje nákladné výkopové práce.

Při použití nadzemních plynojemů pro potřeby vytápění v zimním období je však nutné počítat s tím, že se v tomto období sníží odpařování směsi propan-butan a jsou možné problémy s tlakem plynu.

Pro efektivnější a produktivnější provoz pozemní plynové nádrže bude nutné minimálně vybavit ji odpařovací jednotkou a izolovat stěny nádrže

Snížit teplotní práh pro přechod LPG do plynné fáze paliva je samozřejmě možné díky vyššímu obsahu propanu ve směsi. To však bude vyžadovat dodatečné náklady, protože takový plyn je dražší než butan.

Podzemní nádrže na plyn jsou nejoblíbenějšími skladovacími zařízeními pro LPG.

Taková zakopaná nádrž v průměrném klimatu nevyžaduje dodatečné vybavení pro vytápění a tepelnou izolaci

Hloubka ponoření nádoby by měla být taková, aby vrstva zeminy nad ní byla minimálně 0,6 m. To ochrání sklad před promrznutím a mechanickým poškozením.

Vertikální nebo horizontální držák plynu

Existují dva typy zapuštěných plynových nádrží ve tvaru:

1. Vertikální.
2. Horizontální.

Tyto nádoby se od sebe liší nejen designem, ale také funkčně - povrchovou plochou zkapalněné směsi, nazývané „odpařovací zrcadlo“.

Horizontální plynojemy mají větší „zrcadlo“. Díky tomu dochází k intenzivnější tvorbě páry s tlakem dostatečným pro správný chod topného systému

Vertikální zásobníky se častěji používají v autonomních plynových systémech malých domů nebo chat, pokud není v zimě vyžadováno jejich plné vytápění.

Pro efektivní a stabilní provoz vertikálních plynojemů v zimním období je nutné nádrž izolovat nebo použít speciální topidla, což zvyšuje celkové náklady na dodávku plynu do domu

Vlastnosti mobilního přívěsu s cisternou na plyn

Řešení problému vytápění a vytváření pohodlných životních podmínek v zimě na chatách s přechodným pobytem, ​​ve výstavbě objektů, kde je zařízení pro skladování plynu nepraktické nebo technicky nemožné, umožňuje mobilní nádrž na plyn.

Jedná se o návěsovou nádrž o objemu 500-600 litrů. Jak dlouho takový plynojem o objemu 600 litrů vydrží, lze předpovědět na základě průměrného používaného standardu - 30-40 litrů zkapalněného plynu na 1 metr čtvereční místnosti.

Přibližný výpočet ukazuje, že zateplený dům o velikosti 100 m2 lze samostatně vytápět mobilním plynojemem po dobu jednoho měsíce při zachování komfortní teploty pro bydlení.

Mělo by být zřejmé, že provoz mobilní plynové nádrže jako pozemní nádrže v zimě nebo v severních oblastech bude vyžadovat izolaci a nucené zahřívání nádrže. Z tohoto důvodu není tažená plynová nádrž zcela přijatelnou možností vytápění.

Jak vybrat plynovou nádrž podle objemu

Z typických podzemních plynojemů se do venkovských domů a chalup optimálně hodí nádrže o objemech 2700 litrů a 4850 litrů.

Při výběru standardní velikosti zásobníku plynu je třeba vzít v úvahu následující faktory:

1. Pokud trvale bydlíte v domě s autonomním vytápěním, je vhodné nádrž doplňovat dvakrát ročně. Je to způsobeno rozdílnými koncentracemi butanu a propanu ve směsích určených pro použití v létě a v zimě.
2. Nádrž by měla být naplněna zkapalněnou fází z 85 %. Zbývající volný objem v zásobníku je parní polštář pro uhlovodíky ve fázi odpařování.

Proto při výpočtu, jaké množství plynu může stačit v plynojemu o objemu 2700 litrů nebo v zásobníku plynu jiných velikostí, je nutné vzít v úvahu, že jmenovitý celkový objem plynojemu a jeho plnicí objem nejsou totéž.

Tabulka ukazuje plnicí kapacity typických plynových nádrží Eurostandard-2 ve vztahu k optimální ploše vytápěných ploch a výkonu kotle

Náš výpočet průměrných hodnot odběru zkapalněného plynu z plynové nádrže a obecně uznávané normy nám umožňují určit frekvenci doplňování plynových nádrží. Při průměrné roční spotřebě 30 litrů plynu na 1 m² vytápěná plocha, doplňování zkapalněného plynu o objemu 2295 l v nádrži 2700 l pro dům 100 m² vystačí na 9 měsíců.

Stejným způsobem, ale pro dům 150 m²počítáme, jak dlouho LPG vydrží v topném systému z plynové nádrže o objemu 4850 litrů. Během roku se spotřebuje 4500 litrů, takže plnící objem 4122 litrů vystačí na vytápění domu na 10 měsíců.

Z výpočtů je zřejmé, že tankování bude muset být provedeno dvakrát ročně. A to je vzhledem k použití ekonomicky opodstatněné „letní“ a „zimní“ LPG.

Tipy pro úsporu plynu

Spotřebu plynu z plynové nádrže můžete snížit provedením následujících opatření pro úsporu energie:

• izolace stěn, střech, podkroví, podlah sklepů;
• výměna starých okenních jednotek za moderní dvojitá okna s mrazuvzdornými profily;
• optimální nastavení parametrů kotle;
• instalace energeticky účinného kondenzačního plynového kotle pro vytápění;
• používání kolektorový topný systém, který má vyšší účinnost a schopnost regulovat přívod chladicí kapaliny na každém topném zařízení;
• vybavení topných radiátorů termostaty.

Dobrého efektu úspory plynu je dosaženo instalací regulátorů, které automatizují proces regulace dodávky tepla.

Regulátor v závislosti na zadaném nastavení automaticky řídí autonomní vytápění, což umožňuje výrazně minimalizovat spotřebu LPG z plynové nádrže a snížit náklady na vytápění až o 25 %.

Moderní regulátory jsou navíc zpravidla chytrá zařízení, pomocí kterých můžete na dálku ovládat kotel z mobilního telefonu.

Levnou alternativou k takto dálkově ovládaným zařízením jsou programovatelné nebo denní termostaty, které navíc umožňují šetřit energii.

Moderním řešením pro úsporu plynu z autonomního zásobníku je systém chytré domácnosti.

Spolu s velkým množstvím užitečných funkcí, které usnadňují život, použití technologie chytré domácnosti umožňuje automatické ovládání klimatizace

Funkce klimatizace v domě může být instalována samostatně nebo integrována do obecné sady „utilit“.

Takové technologie umožňují hospodárně využívat plyn k vytápění po celý den v jednotlivých místnostech. Systém můžete nakonfigurovat tak, aby fungoval v režimu vytápění, když zde nejsou žádní obyvatelé, a před příjezdem domů na dálku zapnout plné vytápění.

Hlavním problémem při implementaci systému klimatizace „inteligentního domu“ je relativně vysoká cena problému a potřeba návrhu před instalací topného systému.

Závěry a užitečné video k tématu

Zajímavá metoda pro výpočet spotřeby plynu na vytápění a tipy pro snížení nákladů na plyn:

Odborná rada ohledně ekonomicky výhodného výběru objemu plynové nádrže:

9 tipů pro snížení spotřeby plynu používaného k vytápění vašeho domova:

Je třeba pochopit, že všechny výpočty, které navrhujeme použít při použití plynu z plynové nádrže, jsou spíše libovolné. Ani specialista nedokáže přesně určit a předpovědět, jaké množství zkapalněného plynu bude za určité období spotřebováno.

Ale předložená metodika, založená na praxi provozování autonomních plynových systémů, zobrazuje spolehlivé průměrné hodnoty spotřeby plynu.

Tyto výpočty a poskytnuté užitečné tipy vám umožní správně vybrat optimální nádrž na plyn a naplánovat frekvenci jejího doplňování.

Pokud máte zkušenosti s používáním plynových držáků pro vytápění, podělte se o ně s našimi čtenáři. Řekněte nám o složitosti používání takového zařízení. Pište své komentáře, ptejte se - kontaktní blok je umístěn níže.