150m² 규모의 주택 난방을 위한 평균 가스 소비량: 계산 예시 및 열 공식 검토

난방 시즌에 대한 자금 조달은 주택 유지 관리에 지출되는 예산의 상당 부분을 차지합니다.150m 규모의 집을 난방하는 데 필요한 가격과 평균 가스 소비량 파악², 건물 난방 비용을 매우 정확하게 결정할 수 있습니다. 이러한 계산은 난방 엔지니어의 서비스 비용을 지불하지 않고도 쉽게 수행할 수 있습니다.

우리가 제시한 기사에서 가스 소비 표준과 청색 연료 소비 계산 방법에 대한 모든 것을 배우게 됩니다. 난방 시즌 동안 집에서 열 손실을 보상하기 위해 얼마나 많은 에너지가 필요한지 알려 드리겠습니다. 계산에 어떤 공식을 사용해야 하는지 알려드리겠습니다.

시골집 난방

집을 난방하는 데 필요한 가스 소비량을 계산할 때 가장 어려운 작업은 다음과 같습니다. 열 손실 계산, 난방 시스템은 작동 중에 이를 완전히 보상해야 합니다.

열 손실의 복잡성은 기후, 건물의 설계 특징, 사용된 재료 및 환기 시스템의 작동 매개변수에 따라 달라집니다.

보상된 열량 계산

모든 건물의 난방 시스템은 열 손실을 보상해야 합니다. 큐 (W) 추운 기간 동안. 이러한 현상은 두 가지 이유로 발생합니다.

1. 집 주변을 통한 열교환;
2. 환기 시스템을 통해 찬 공기가 유입되어 열 손실이 발생합니다.

공식적으로는 벽과 지붕을 통한 열 손실 큐_tp 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

큐_tp = S * dT / R,

어디:

• 에스 - 표면적 (m²);
• dT – 실내와 실외 공기 사이의 온도 차이(°C)
• 아르 자형 – 재료의 열 전달에 대한 저항 표시기(m² * °C/W).

마지막 지표("열 저항 계수"라고도 함)는 건축 자재 또는 제품에 부착된 표에서 가져올 수 있습니다.

집의 열 손실률은 이중창 유형에 따라 크게 달라집니다. 단열창의 높은 가격은 연료 절약으로 인해 정당화됩니다.

예. 방의 외벽 면적이 12m가되도록하십시오.², 그 중 2m² 창문을 차지하고 있습니다.

열 전달 저항 표시기는 다음과 같습니다.

• 화난 콘크리트 블록 D400: 아르 자형 = 3.5.
• 아르곤 "4M1 – 16Ar – 4M1 – 16Ar – 4I"가 포함된 이중창: 아르 자형 = 0.75.

이 경우 실내 온도는 "+22°С"이고 거리 온도는 "–30°С"일 때 방 외벽의 열 손실은 다음과 같습니다.

• 큐_tp (벽) = 10 * (22 – (– 30)) / 3.5 = 149W:
• 큐_tp (창) = 2 * (22 – (– 30)) / 0.75 = 139W:
• 큐_tp = 큐_tp (벽) + 큐_tp (창) = 288W

이 계산은 제어되지 않은 공기 교환(침투)이 없는 경우 올바른 결과를 제공합니다.

다음과 같은 경우에 발생할 수 있습니다.

• 창틀이 벽에 느슨하게 고정되거나 단열재가 벗겨지는 등 구조적 결함이 있습니다. 그것들은 제거되어야 합니다.
• 건물의 노후화로 인해 벽돌에 칩, 균열 또는 공극이 발생합니다. 이 경우 재료의 열전달 저항에 보정 계수를 도입할 필요가 있습니다.

같은 방법으로 물체가 최상층에 있는 경우 지붕을 통한 열 손실을 확인해야 합니다. 바닥을 통한 상당한 에너지 손실은 차고와 같이 난방이 되지 않고 환기가 되는 지하 공간이 있는 경우에만 발생합니다. 땅속으로 열이 거의 들어가지 않습니다.

다층 재료의 열전달 저항 지수를 계산하려면 개별 층의 지표를 합산해야 합니다. 일반적으로 열전도율이 가장 높은 재료만 계산에 사용됩니다.

열 손실의 두 번째 이유인 건물 환기를 고려해 봅시다. 공급 공기 가열을 위한 에너지 소비량(큐_V)는 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

큐_V = L * q * c * dT, 어디:

• 엘 – 공기 흐름 (m³ / 시간);
• 큐 – 공기 밀도(kg/m³);
• 씨 – 들어오는 공기의 비열 용량(kJ/kg *°C)
• dT – 실내와 실외 공기 사이의 온도 차이(°C).

우리가 관심 있는 온도 범위 [–50.. +30 °C]에서 공기의 비열 용량은 1.01 kJ / kg * °C와 같거나 필요한 치수로 변환하면 0.28 W * h / kg * °C. 공기 밀도는 온도와 압력에 따라 다르지만 계산을 위해 1.3kg/m의 값을 사용할 수 있습니다.³.

예. 12m 방의 경우² 이전 예와 동일한 온도 차이가 있는 경우 환기로 인한 열 손실은 다음과 같습니다.

큐_V = (12 * 3) * 1.3 * 0.28 * (22 – (– 30)) = 681W.

디자이너는 SNiP 41-01-2003(이 예에서는 3m)에 따라 공기 흐름을 취합니다.³ / h 1m² 거실 면적), 그러나 이 값은 건물 소유자가 크게 줄일 수 있습니다.

전체적으로 모델실의 총 열 손실은 다음과 같습니다.

큐 = 큐_tp + 큐_V = 969W

일별, 주별 또는 월별 열 손실을 계산하려면 해당 기간의 평균 온도를 알아야 합니다.

위 공식을 통해 단기간 및 전체 추운 계절에 소비되는 가스량 계산은 난방 시설이 위치한 지역의 기후를 고려하여 수행되어야 한다는 것이 분명합니다.따라서 검증된 표준 솔루션은 유사한 자연 조건에서만 사용할 수 있습니다.

유사한 기후 매개변수를 결정하려면 겨울의 월 평균 기온 지도를 사용할 수 있습니다. 인터넷에서 쉽게 찾을 수 있어요

집의 복잡한 기하학적 구조와 건축 및 단열에 사용되는 다양한 재료로 인해 전문가의 서비스를 이용하여 필요한 열량을 계산할 수 있습니다.

열 손실을 최소화하는 방법

집을 난방하는 데 드는 비용은 집을 유지하는 데 드는 비용의 상당 부분을 차지합니다. 따라서 열 손실을 줄이기 위한 일부 유형의 작업을 수행하는 것이 합리적입니다. 천장 단열, 집 벽, 바닥 단열 및 관련 구조.

애플리케이션 외부 단열 계획 집 내부에서는 이 수치를 크게 줄일 수 있습니다. 특히 벽과 천장의 마모가 심한 오래된 건물의 경우 더욱 그렇습니다. 동일한 폴리스티렌 폼 보드는 결빙을 줄이거나 완전히 제거할 수 있을 뿐만 아니라 보호 코팅을 통한 공기 침투도 최소화합니다.

베란다나 다락방 바닥과 같은 집의 여름 공간이 난방에 연결되지 않은 경우에도 상당한 비용 절감 효과를 얻을 수 있습니다. 이 경우 집의 난방 부분 둘레가 크게 줄어 듭니다.

여름에만 다락방 바닥을 사용하면 겨울에 집 난방 비용이 크게 절약됩니다. 다만, 이 경우 윗층의 천장은 단열이 잘 되어야 한다.

SNiP 41-01-2003에 규정된 건물 환기 표준을 엄격히 준수하는 경우 공기 교환으로 인한 열 손실은 건물 벽과 지붕의 결빙으로 인한 열 손실보다 높습니다.이러한 규칙은 해당 건물이 생산 또는 서비스 제공에 사용되는 경우 디자이너 및 모든 법인에게 필수입니다. 그러나 집 거주자는 재량에 따라 문서에 지정된 값을 줄일 수 있습니다.

또한 거리에서 들어오는 찬 공기를 가열하기 위해 전기나 가스를 소비하는 장치 대신 열교환기를 사용할 수 있습니다. 따라서 일반 판형 열교환기는 에너지의 절반 이상을 절약할 수 있으며, 냉각수를 사용하는 보다 복잡한 장치는 약 75%를 절약할 수 있습니다.

필요한 가스량 계산

연소된 가스는 열 손실을 보상해야 합니다. 이를 위해서는 집의 열 손실 외에도 보일러의 효율과 혼합물의 발열량에 따라 연소 중에 방출되는 에너지의 양을 알아야합니다.

보일러 선택 규칙

히터 선택은 집의 열 손실을 고려하여 이루어져야 합니다. 연간 최저기온에 도달하는 기간에는 충분합니다. 바닥의 ​​여권이나 벽걸이 형 가스 보일러 이를 담당하는 "공칭 열 전력" 매개변수는 가전제품의 경우 kW 단위로 측정됩니다.

모든 구조물에는 열 관성이 있으므로 필요한 보일러 전력을 계산하려면 일반적으로 가장 추운 5일 기간에서 최소 온도를 가져옵니다. 특정 영역의 경우 기상 정보 수집 및 처리와 관련된 조직 또는 표 1. SNiP 23-01-99 (열 번호 4)에서 찾을 수 있습니다.

SNiP 01/23/99의 표 1 조각. 이를 이용하면 난방시설이 위치한 지역의 기후에 대한 필요한 데이터를 얻을 수 있습니다.

보일러 전력이 실내 난방에 충분한 표시기를 초과하더라도 가스 소비가 증가하지 않습니다.이 경우 장비 가동 중지 시간이 길어집니다.

때로는 약간 낮은 출력의 보일러를 선택하는 이유가 있습니다. 이러한 장치는 구매 및 작동 비용 모두 훨씬 저렴할 수 있습니다. 그러나 이 경우 심한 서리에도 사용할 수 있는 예비 열원(예: 가스 발생기를 갖춘 히터)이 필요합니다.

보일러의 효율성과 경제성을 나타내는 주요 지표는 효율성 요소입니다. 최신 가정용 장비의 경우 그 범위는 88~95%입니다. 효율은 장치 여권에 명시되어 있으며 가스 소비량을 계산할 때 사용됩니다.

열 방출 공식

약 150m 면적의 집을 난방하기 위한 천연 가스 또는 액화 가스 소비량을 정확하게 계산하려면² 공급되는 연료의 발열량 (연소 비열)이라는 지표를 하나 더 찾아야합니다. SI 시스템에 따르면 액화 가스의 경우 J/kg 또는 J/m로 측정됩니다.³ 자연을 위해.

가스 탱크(액화 가스를 저장하는 용기)는 리터 단위로 표시됩니다. 킬로그램 단위로 얼마나 많은 연료가 포함되는지 확인하려면 0.54 kg / 1 l 비율을 사용할 수 있습니다.

이 표시기에는 두 가지 값이 있습니다. 낮은 발열량(시간_엘) 및 최고 (시간_시간). 이는 연료의 습도와 온도에 따라 달라집니다. 계산할 때 표시기를 사용하십시오. 시간_엘 – 이를 가스 공급업체에 문의해야 합니다.

그러한 정보가 없으면 계산에 다음 값을 사용할 수 있습니다.

• 천연가스용 시간_엘 = 33.5mJ/m³;
• 액화 가스의 경우 시간_엘 = 45.2mJ/kg.

1mJ = 278W * h라는 사실을 고려하면 다음과 같은 발열량을 얻습니다.

• 천연가스용 시간_엘 = 9.3kW * h / m³;
• 액화 가스의 경우 시간_엘 = 12.6kW * h / kg.

일정 기간 동안 소비된 가스의 양 V (중³ 또는 kg)은 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

V = Q * E / (H_엘 *케이), 어디:

• 큐 – 건물의 열 손실(kW)
• 이자형 – 가열 기간(h)
• 시간_엘 – 가스의 최소 발열량(kW * h/m³);
• 케이 – 보일러 효율.

액화 가스 차원을 위해 시간_엘 kW * h / kg과 같습니다.

가스 소비량 계산의 예

예를 들어, 전형적인 조립식 프레임 목조 2층짜리 오두막을 생각해 보겠습니다. 지역 – 알타이 영토, 바르나울.

오두막의 크기는 10 x 8.5m이고 박공 지붕의 각도는 30°입니다. 이 프로젝트는 따뜻한 다락방, 비교적 넓은 유리 면적, 지하실이 없고 집의 돌출 부분이 특징입니다.

1 단계. 열 손실을 계산하기 위해 집의 주요 매개 변수를 계산해 보겠습니다.

• 바닥. 통풍이 잘되는 지하실이 없으면 바닥과 기초를 통한 손실은 무시될 수 있습니다.
• 창문. 이중 유리 유닛 “4M1 – 16Ar – 4M1 – 16Ar – 4I”: 아르 자형_영형 = 0.75. 유약 영역 에스_영형 = 40m².
• 벽. 세로 (측면) 벽의 면적은 10 * 3.5 = 35m입니다.². 가로 (외관) 벽의 면적은 8.5 * 3.5 + 8.5입니다.² * tg(30) / 4 = 40m². 따라서 건물의 총 둘레 면적은 150m입니다.², 원하는 값의 유약을 고려합니다. 에스_에스 = 150 – 40 = 110m².
• 벽. 주요 단열재는 두께 200mm의 적층 목재입니다(아르 자형_비 = 1.27) 및 현무암 단열재, 두께 150mm(아르 자형_유 = 3.95). 벽의 총 열전달 저항 아르 자형_에스 = 아르 자형_비 + 아르 자형_유 = 5.22.
• 지붕. 단열재는 지붕의 모양을 완전히 따릅니다. 돌출부가 없는 지붕 면적 에스_케이 = 10 * 8.5 / cos(30) = 98m².
• 지붕. 주요 단열재는 안감, 두께 12.5mm(아르 자형_V = 0.07) 및 현무암 단열재, 두께 200mm(아르 자형_유 = 5.27). 지붕의 총 열전달 저항 아르 자형_케이 = 아르 자형_V + 아르 자형_유 = 5.34.
• 통풍. 집의 면적에 따라 공기 흐름을 계산하지 말고 최소 30m의 값을 보장하기 위한 요구 사항을 고려하십시오.³ 1인당 시간당. 4명이 이 코티지에 영구적으로 살고 있으므로, 엘 = 30 * 4 = 120m³ / 시간.

단계. 2. 필요한 보일러 전력을 계산해 봅시다. 장비를 이미 구매한 경우에는 이 단계를 건너뛸 수 있습니다.

계산을 위해서는 가스 보일러의 두 가지 지표, 즉 효율성과 정격 전력만 알아야 합니다. 장치 여권에 등록되어 있어야 합니다.

가장 추운 5일간의 기온은 “-41 °C”입니다. 쾌적한 온도를 "+24 °C"로 가정하겠습니다. 따라서 이 기간 동안의 평균 기온차는 다음과 같습니다. dT = 65℃.

열 손실을 계산해 보겠습니다.

• 창문을 통해: 큐_영형 = 에스_영형 * dT / 아르 자형_영형 = 40 * 65 / 0.75 = 3467W;
• 벽을 통해: 큐_에스 = 에스_에스 * dT / 아르 자형_에스 = 110 * 65 / 5.22 = 1370W;
• 지붕을 통해: 큐_케이 = 에스_케이 * dT / 아르 자형_케이 = 98 * 65 / 5.34 = 1199W;
• 환기로 인해: 큐_V = 엘 * 큐 * 씨 * dT = 120 * 1.3 * 0.28 * 65 = 2839W.

추운 5일 동안 집 전체의 총 열 손실은 다음과 같습니다.

큐 = 큐_영형 + 큐_에스 + 큐_케이 + 큐_V = 3467 + 1370 + 1199 + 2839 = 8875W.

따라서 이 모델 하우스의 경우 최대 화력 매개변수가 10-12kW인 가스 보일러를 선택할 수 있습니다. 가스를 사용하여 온수 공급을 제공하는 경우 보다 생산적인 장치를 사용해야 합니다.

3단계. 가열 기간과 평균 열 손실을 계산해 봅시다.

난방이 필요한 추운 계절은 일평균 기온이 8~10°C 이하인 계절로 이해됩니다. 따라서 계산을 위해 SNiP 23-01-99 표 1의 열 번호 11-12 또는 열 번호 13-14를 사용할 수 있습니다.

이 선택은 별장 소유자에게 있습니다. 이 경우 연간 연료 소비량에는 큰 차이가 없습니다. 우리의 경우 온도가 "+10 °C" 미만인 기간에 중점을 둘 것입니다. 이 기간은 235일 또는 이자형 = 5640시간.

중앙 난방을 사용하면 설정된 표준에 따라 냉각수 공급을 켜고 끄는 것이 발생합니다. 개인 주택의 장점 중 하나는 거주자의 요청에 따라 난방 모드가 시작된다는 것입니다.

이 기간 동안 평균 온도에 대한 주택의 열 손실은 2단계와 동일한 방식으로 계산됩니다. dT = 24 – (– 6.7) = 30.7 °С. 계산을 수행한 후 우리는 큐 = 4192W

4단계. 소비되는 가스의 양을 계산해 봅시다.

보일러 효율을 보자 케이 = 0.92. 그러면 추운 기간 동안 소비되는 가스의 양(가스 혼합물의 최소 발열량의 평균 지표 포함)은 다음과 같습니다.

• 천연가스의 경우: V = 큐 * 이자형 / (시간_엘 * 케이) = 4192 * 5640 / (9300 * 0.92) = 2763m³;
• 액화 가스의 경우: V = 큐 * 이자형 / (시간_엘 * 케이) = 4192 * 5640 / (12600 * 0.92) = 2040kg.

가스 가격을 알면 난방에 드는 재정적 비용을 계산할 수 있습니다.

주제에 대한 결론 및 유용한 비디오

주택 단열과 관련된 오류를 제거하여 가스 소비를 줄입니다. 실제 예:

알려진 화력에서의 가스 소비량:

열 손실에 대한 모든 계산은 집을 짓는 재료의 열 절약 특성이 알려진 경우에만 독립적으로 수행할 수 있습니다. 건물이 오래된 경우 우선 건물의 결빙 여부를 확인하고 확인된 문제를 제거해야 합니다.

그런 다음 기사에 제시된 공식을 사용하면 가스 소비량을 매우 정확하게 계산할 수 있습니다.

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