Spotreba plynu z plynového zásobníka na vykurovanie: ako vypočítať + rady na minimalizáciu

Je všeobecne známe, že na vykurovanie domov a chát s trvalým alebo dlhodobým pobytom nachádzajú čoraz širšie využitie gazgoldery. Je nepopierateľné, že veľkú časť rozpočtu pri vykurovaní domu tvorí cena paliva. V našom prípade je to skvapalnený plyn.

Preto by rozvážny majiteľ domu mal vedieť, ako správne vypočítať spotrebu plynu z gazgoldra na vykurovanie, vedieť predpovedať intervaly medzi plneniami. Je to aktuálne aj preto, že dodávka plynu ako dopravná služba má svoju dosť významnú cenu.

Pomôžeme vám prístupnou formou samostatne vypočítať spotrebu skvapalneného plynu na vykurovanie obydlia v systémoch zásobovania plynom s gazgoldrom. Tieto znalosti sú aktuálne pri projektovaní výstavby nového domu a plánovaní rekonštrukcie existujúceho systému vykurovania. Správne vykonané výpočty umožnia kontrolovať spotrebu plynu a znižovať náklady naň.

Faktory ovplyvňujúce spotrebu plynu

Gazgolder má podobu objemného zásobníka, ktorý sa plní skvapalneným uhľovodíkovým plynom (LPG). Je to zmes dvoch plynov – propánu a butánu.

Autonómne schémy vykurovania s odberom plynu z gazgoldra a plynovým kotlom v systéme sa stali modernou alternatívou vykurovania domov pomocou kotlov na tuhé palivo alebo naftu.

Skladovanie plynu práve v takýchto zásobníkoch s jeho následným využitím na vykurovanie domu môže byť podmienené nasledujúcimi faktormi:

• nedostatok možnosti napojenia na hlavný plynovod alebo vysoká cena takéhoto pripojenia;
• neustále a neriešiteľné problémy s tlakom plynu v centrálnom potrubí zo strany plynárenských služieb.

Pre normálne fungovanie väčšiny plynových kotlov tlak plynu v potrubí musí dosahovať najmenej 35 mbar. Táto norma sa často nedodržiava v hlavných plynovodoch a dosahuje len 8 až 22 mbar.

Na určenie objemu skvapalneného plynu v nádrži existujú mechanické hladinomery alebo modernejšie diaľkové systémy telemetrie. Takéto zariadenie môže byť dodávané v súprave s nádržou alebo sa kupuje samostatne. Priemernú dennú spotrebu plynu možno určiť aj z rozdielu údajov plynového merača, ak je k dispozícii.

Ale presnejšiu odpoveď na otázku, na koľko plynu v zásobníku stačí na vykurovanie obydlia, aká je jeho spotreba a ako minimalizovať náklady naň, pomôžu matematické výpočty. A to napriek tomu, že objektívne bude takáto kalkulácia mať priemerný charakter.

Palivo v nezávislom plynovom zásobovaní z plynovej nádrže sa spotrebúva nielen na vykurovanie. Hoci v oveľa menších objemoch, ale vynakladá sa aj na ohrev vody, prevádzku plynového sporáka a ďalšie domáce potreby.

Treba brať do úvahy, že na spotrebu plynu majú vplyv nasledujúce faktory:

• klíma regiónu a veterná ruža;
• rozloha domu, počet a stupeň tepelnej izolácie okien a dverí;
• materiál stien, strechy, základov a stupeň ich zateplenia;
• počet obyvateľov a režim ich pobytu (neustále alebo pravidelne);
• technické parametre kotla, používanie dodatočných plynových spotrebičov a pomocného zariadenia;
• počet vykurovacích radiátorov, prítomnosť podlahového kúrenia.

Tieto a ďalšie podmienky robia výpočet spotreby paliva z plynovej nádrže relatívnou veličinou, ktorá je založená na priemerne akceptovaných ukazovateľoch.

Výpočet výkonu plynového kotla

Hlavný podiel na spotrebe paliva tvorí vykurovanie. Dôležitým parametrom každého domu alebo bytu, ktorý ovplyvňuje objem plynu spotrebovaného na vykurovanie, je ukazovateľ tepelných strát. Úlohou vykurovania je práve tieto straty správne kompenzovať a vytvárať podmienky na pohodlné bývanie.

Na výpočet potreby skvapalneného plynu je potrebné určiť veľkosť tepelných strát domu alebo tepelný výkon potrebný na plnohodnotné vykurovanie. Od tohto ukazovateľa závisí menovitý výkon vykurovacieho systému — plynového kotla.

Za etalón pre výpočty vezmime dom nachádzajúci sa v oblasti s priemernou klímou, v uspokojivom stave a zateplený v súlade s technológiou. Plocha domu je 80 m².

Priemerné hodnoty tepelných strát a výkon kotla možno určiť podľa štvorcovej plochy.

Vzorec má tvar:

Q = S × Pp /10, kde

Q — vypočítané tepelné straty (kW);

S — plocha vykurovaných miestností (m²);

Pp — merný výkon plynového kotla (kW/m²) — výkon na každých 10 m².

Merný výkon na vykurovanie plochy 10 m² je už približne stanovený, berúc do úvahy korekcie pre regióny s rôznou klímou. Pre náš referenčný dom, nachádzajúci sa napríklad v Podmoskoví, Rr = 1,2 – 1,5 kW.

S ohľadom na plochu domu 80 m², optimálny výkon vykurovacieho systému bude mať nasledujúcu hodnotu:

Q = 80 × 1,2 / 10 = 9,6 kW.

Napriek zjednodušeniu, tento vzorec odráža najpresnejšie výsledky.

Často sa pre pohodlie pri výpočtoch berie hodnota merného výkonu ako jednotka. Na základe toho sa výkon vykurovacieho systému odvodzuje z prepočtu 10 kW na 100 m² plochy vykurovania.

Keďže do systému plynovej dodávky vášho domu je zahrnuté nielen kúrenie, ale aj ohrev vody a iné zariadenia, výkon kotla sa určuje pridaním 20-25% rezervy k vypočítaným tepelným stratám.

Druhou možnosťou, ktorá sa však prijíma s väčším stupňom nepresnosti, je výpočet nákladov na tepelnú energiu na tepelné straty budovy podľa kubatúry – objemu vykurovaných miestností. V závislosti od klimatickej oblasti sa na vykurovanie jedného kubického metra miestnosti s výškou stropov do 3 m vyčleňuje 30 – 40 W.

Výpočet spotreby plynu z gazgoldra

Výpočet spotreby na vykurovanie zmesi z plynového skladu používanej v systéme zásobovania teplom domu má svoje osobitosti a líši sa od výpočtu spotreby zemného plynu.

Predpokladaný objem spotreby plynu sa vypočíta podľa vzorca:

V = Q / (q × η), kde

V — vypočítaný objem LPG, meraný v m³/h;

Q — vypočítané tepelné straty;

q — najmenšia merná hodnota spaľovacieho tepla plynu alebo jeho výhrevnosť. Pre propán-bután je táto hodnota 46 MJ/kg alebo 12,8 kW/kg;

η – účinnosť systému plynovej dodávky, vyjadrená v absolútnej hodnote k jednotke (účinnosť/100). V závislosti od charakteristík plynového kotla sa účinnosť môže pohybovať od 86% – pre najjednoduchšie, až po 96% – pre vysoko technologické kondenzačné zariadenia. Príslušne, hodnota η môže byť od 0,86 do 0,96.

Predpokladajme, že vykurovací systém je plánované vybaviť moderným kondenzačným kotlom s účinnosťou 96%.

Dosadením nami prijatých hodnôt do pôvodného vzorca dostaneme nasledujúci priemerný objem spotrebovaného plynu na vykurovanie:

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

Keďže za plniacu jednotku LPG sa považuje liter, je potrebné vyjadriť objem propán-butánu v tejto mernej jednotke. Na výpočet počtu litrov v hmotnosti skvapalnenej uhľovodíkovej zmesi je potrebné kilogramy vydeliť hustotou.

V tabuľke sú uvedené hodnoty skúšobnej hustoty skvapalneného plynu (v t/m³) pri rôznych priemerných denných teplotách vzduchu a v súlade s pomerom propánu k butánu vyjadreným v percentách.

Fyzika prechodu LPG z kvapalného do plynného (pracovného) stavu je nasledovná: propán vrie pri mínus 40 °C a viac, bután — od mínus 3 °C. V súlade s tým zmes 50/50 začne prechádzať do plynnej fázy pri teplote od mínus 20 °C.

Pre stredné zemepisné šírky a do zeme zapustený gazgolder sú takéto pomery dostatočné. Aby ste sa však ochránili pred zbytočnými starosťami, optimálne v zimných podmienkach bude použitie zmesi s obsahom propánu aspoň 70 % – „zimný plyn“.

Ak vezmeme za výpočtovú hustotu LPG rovnú 0,572 t/m³ – zmes propán/bután 70/30 pri teplote –20 °C), nie je ťažké vypočítať spotrebu plynu v litroch: 0,78 / 0,572 = 1,36 l/h.

Denná spotreba pri takomto odbere plynu v dome bude: 1,36 × 24 ≈ 32,6 l, počas mesiaca — 32,6 × 30 = 978 l. Keďže získaná hodnota je vypočítaná pre najchladnejšie obdobie, po zohľadnení poveternostných podmienok ju možno rozdeliť na polovicu: 978/2 = 489 l, v priemere za mesiac.

Trvanie vykurovacej sezóny sa počíta od okamihu, keď priemerná denná teplota vonku nepresiahne +8 stupňov Celzia počas 5 dní. Toto obdobie končí na jar, pri stabilnom otepľovaní.

V lokalite, ktorú sme si zobrali ako príklad (Podmoskovie), tento priemerný čas trvá 214 dní.

Spotreba plynu na vykurovanie počas roka pri výpočte bude: 32,6/2 × 214 ≈ 3488 l.

Výber optimálneho gazgoldra z hľadiska spotreby

Gazgolder je drahé zariadenie, ktoré sa kupuje a inštaluje nie na jeden rok. Od jeho správneho výberu do značnej miery závisí nielen účinnosť domáceho vykurovacieho systému. Od typu a druhu zásobníka na skvapalnený plyn môžu nepriamo závisieť náklady na vykurovanie.

Porovnanie nadzemných a podzemných gazgoldrov

Nadzemný gazgolder je lacnejšia možnosť autonómnej plynofikácie. Takéto zásobníky sú spravidla menšieho objemu a pri ich inštalácii nie sú potrebné nákladné zemné práce.

Pri používaní nadzemných plynových zásobníkov na vykurovacie účely v zime je však potrebné vziať do úvahy, že odparovanie propán-butánovej zmesi bude v tomto období znížené a môžu nastať problémy s tlakom plynu.

Pre efektívnejšiu a výkonnejšiu prevádzku nadzemného gazgoldera bude potrebné minimálne ho vybaviť odparovacím zariadením a zatepliť steny zásobníka.

Znížiť teplotný prah prechodu LPG do plynnej fázy paliva je možné samozrejme vďaka väčšiemu obsahu propánu v zmesi. To však povedie k dodatočným nákladom, pretože takýto plyn je drahší ako bután.

Podzemné gazgoldery sú najobľúbenejšími zásobníkmi pre LPG.

Takýto zahĺbený rezervoár v podmienkach mierneho podnebia nepotrebuje dodatočné zariadenie na jeho ohrev a tepelnú izoláciu.

Hĺbka ponorenia nádoby by mala byť taká, aby vrstva pôdy nad ňou bola aspoň 0,6 m. To ochráni úložisko pred zamrznutím a mechanickým poškodením.

Vertikálny alebo horizontálny gazgolder

Zahĺbené plynové zásobníky sa podľa tvaru delia na dva typy:

1. Vertikálne.
2. Horizontálne.

Tieto nádoby sa od seba líšia nielen prevedením, ale aj funkčne – plochou povrchu skvapalnenej zmesi, ktorá sa nazýva „zrkadlo vyparovania“.

Horizontálne plynové zásobníky majú väčšie „zrkadlo“. Vďaka tomu dochádza k intenzívnejšiemu vyparovaniu s tlakom, ktorý je dostatočný na správnu činnosť vykurovacieho systému.

Vertikálne úložiská sa častejšie používajú v autonómnych plynových systémoch malých domov alebo chát, ak sa nevyžaduje ich plnohodnotné vykurovanie v zime.

Pre efektívnu a stabilnú prevádzku vertikálnych plynových zásobníkov v zime je potrebné zateplenie rezervoáru alebo použitie špeciálnych ohrievačov, čo zvyšuje celkové náklady na plynové zásobovanie domu.

Vlastnosti mobilného gazgoldra-prívesu

Vyriešiť problém vykurovania a vytvorenia komfortných bytových podmienok v zime na chatách s prechodným bývaním, na rozostavaných objektoch, tam, kde vybavenie plynového úložiska nie je účelné alebo technicky možné, umožňuje mobilný plynový zásobník.

Ide o rezervoár namontovaný na prívese s objemom 500 – 600 l. Ako dlho vystačí taký plynový zásobník s kapacitou 600 litrov možno predpovedať, ak sa prijme priemerne používaný normatív – 30 – 40 l skvapalneného plynu na 1 štvorcový meter miestnosti.

Približný výpočet ukazuje, že zateplený dom s rozlohou 100 m² môže byť autonómne vykurovaný pojazdným plynovým zásobníkom počas mesiaca, pri udržiavaní teploty komfortnej na bývanie.

Treba si uvedomiť, že prevádzka mobilného plynového zásobníka ako rezervoáru nadzemného typu v zimnom období alebo v severných oblastiach bude vyžadovať zateplenie a nútený ohrev nádrže. Z tohto dôvodu prívesový plynový zásobník nie je úplne prijateľnou možnosťou vykurovania.

Ako vybrať gazgolder podľa objemu

Z typových podzemných plynových zásobníkov sú optimálne použiteľné pre vidiecke domy a chaty rezervoáre s objemami 2700 l a 4850 l.

Pri výbere typovej veľkosti plynového úložiska je potrebné zvážiť nasledujúce faktory:

1. Pri trvalom bývaní v dome s autonómnym kúrením je vhodné plniť nádrž dvakrát do roka. Je to spôsobené rozdielnou koncentráciou butánu a propánu v zmesiach určených na použitie v lete a v zime.
2. Nádrž by mala byť naplnená skvapalnenou fázou na 85%. Zvyšný voľný objem v zásobníku je parný vankúš pre uhľovodík vo fáze vyparovania.

Preto pri výpočte, na koľko môže vystačiť plyn v plynojeme s objemom 2700 l alebo v plynovom zásobníku iných rozmerov, je potrebné zohľadniť, že pasportový celkový objem plynojemu a jeho plniaci objem nie je to isté.

V tabuľke sú uvedené plniace kapacity typových plynojemov Euroštandard-2, v pomere k optimálnej ploche vykurovaných priestorov a výkonu kotlov.

Nami vykonaný výpočet priemerných hodnôt odberu skvapalneného plynu z plynojemu a všeobecne uznávané normy umožňujú určiť periodicitu plnenia plynojemov. Pri priemernej ročnej spotrebe 30 l plynu na 1 m² vykurovanej plochy bude naplnenie skvapalneným plynom v objeme 2295 l v nádrži na 2700 l pre dom 100 m² dostatočné na obdobie 9 mesiacov.

Rovnakou metodikou, ale pre dom 150 m², vypočítame, na koľko vystačí LPG v systéme kúrenia z plynojemu na 4850 l. Počas roka sa spotrebuje 4500 l, preto plniaci objem 4122 l vystačí na vykurovanie domu počas 10 mesiacov.

Z výpočtov je zrejmé, že plnenie bude potrebné vykonávať dvakrát ročne. A to je ekonomicky opodstatnené vďaka použitiu „letného“ a „zimného“ LPG.

Rady na úsporu plynu

Znížiť spotrebu plynu z plynojemu je možné vykonaním nasledujúcich energeticky úsporných opatrení:

• zateplenie stien, strechy, podkrovia, stropu suterénu;
• výmena starých okenných blokov za moderné izolačné sklá s nezamŕzajúcim profilom;
• optimálne nastavenie parametrov kotla;
• inštalácia energeticky účinného plynového kondenzačného kotla na vykurovanie;
• použitie kolektorového systému vykurovania, ktorý má vyššiu účinnosť a možnosť regulovať prívod teplonosného média na každom vykurovacom telese;
• vybavenie vykurovacích telies termoregulátormi.

Dobrý efekt úspory plynu sa dosahuje inštaláciou regulátorov, ktoré automatizujú proces riadenia prívodu tepla.

Kontrolér v závislosti od nastavených parametrov v automatickom režime riadi autonómne vykurovanie, čo umožňuje výrazne minimalizovať spotrebu LPG z plynojemu a znižovať až o 25 % náklady na vykurovanie.

Navyše, moderné kontroléry sú spravidla inteligentné zariadenia, pomocou ktorých je možné diaľkovo ovládať kotol z mobilného telefónu.

Lacnou alternatívou k takýmto zariadeniam s diaľkovým ovládaním sú programovateľné alebo denné termostaty, ktoré tiež umožňujú hospodárne spotrebúvať energiu.

Moderným riešením šetrenia plynu z autonómneho úložiska je systém „inteligentný dom“.

Spolu s veľkým súborom užitočných funkcií, ktoré uľahčujú každodenný život, umožňuje aplikácia technológie „inteligentný dom“ vykonávať automatickú kontrolu klímy.

Funkciu riadenia klímy v dome je možné nainštalovať samostatne alebo integrovať do všeobecného súboru „užitočností“.

Takéto technológie poskytujú možnosť hospodárne spotrebúvať plyn na vykurovanie počas dňa v jednotlivých miestnostiach. Môžete nastaviť systém, aby pracoval v režime predhrievania pri neprítomnosti obyvateľov a diaľkovo, pred príchodom domov, zapnúť plnohodnotné vykurovanie.

Hlavným problémom zavedenia systému klimatickej kontroly „inteligentného domu“ je pomerne vysoká cena otázky a potreba návrhu pred vykonaním prác na montáži vykurovacieho systému.

Závery a užitočné video k téme

Zaujímavá metodika výpočtu spotreby plynu na vykurovanie a rady na zníženie nákladov naň:

Rada odborníka na ekonomicky účelný výber objemu plynovej nádrže:

9 rád na zníženie spotreby plynu použitého na vykurovanie domu:

Je potrebné si uvedomiť, že všetky výpočty, ktoré navrhujeme používať pri používaní plynu z plynovej nádrže, sú pomerne podmienené. Ani odborník nebude schopný presne určiť a predpovedať, koľko skvapalneného plynu sa spotrebuje za konkrétne obdobie.

Ale uvedená metodika, založená na praxi prevádzky autonómnych plynových systémov, vyvodzuje spoľahlivé priemerné hodnoty spotreby plynu.

Tieto výpočty a uvedené užitočné rady poskytnú možnosť správne vybrať optimálnu plynovú nádrž a plánovať periodicitu jej doplňovania.

Ak máte skúsenosti s používaním plynových nádrží na vykurovanie, podeľte sa o ne s našimi čitateľmi. Porozprávajte o jemnostiach používania takéhoto zariadenia. Píšte svoje komentáre, pýtajte sa otázky – blok pre kontakt sa nachádza nižšie.