Ako určiť spotrebu plynu: metódy merania a výpočtu použitého paliva

Tak či onak ste sa stretli s otázkou úspory a výkonu domácich spotrebičov. Či už v štádiu prvej rekonštrukcie alebo pri výmene zastaranej techniky. Výpočet spotreby plynu alebo potreby plynu môže byť užitočný pred kúpou sporáka alebo kotla, výberom plynomeru, jeho prípadnou výmenou. Ak máte otázky ohľadom vyúčtovania za plyn, ak je hľadanie novej techniky pre vás záležitosťou najbližších týždňov, uľahčí vám život presná metodika určenia spotreby plynu a vzorce na výpočet.

Ceny plynu postupne rastú a spotrebiče sú stále výkonnejšie, takže vám nezaškodí vymyslieť si vlastnú stratégiu na optimalizáciu výdavkov. Náš článok vám v tom pomôže. O skutočnej úrovni spotreby plynu vo vašom byte sa z rozhovorov so susedmi nedozviete, potrebujete presné informácie.

Spotreba zemného plynu v domácnosti

Pri výpočte objemov spotrebovaného plynu sú potrební majitelia všetkých bytov a domov, mnohé podniky. Údaje o potrebe palivových zdrojov sú zahrnuté v projektoch individuálnych domov a ich častí. Aby ste platili podľa skutočných čísel, používajú sa plynomery.

Úroveň spotreby závisí od zariadenia, tepelnej izolácie budovy, ročného obdobia. V bytoch bez centrálneho vykurovania a teplej vody preberá záťaž ohrievač vody (bojler). Spotrebič spotrebuje až 3–8 krát viac plynu ako sporák.

Plynové ohrievače vody (bojlery, kotly) sú nástenné a stojacie: používajú sa súčasne na vykurovanie aj ohrev vody, menej funkčné modely väčšinou len na ohrev.

Maximálna spotreba sporáka závisí od počtu horákov a výkonu každého z nich:

• znížená – menej ako 0,6 kW;
• bežná – približne 1,7 kW;
• zvýšená – viac ako 2,6 kW.

Podľa inej klasifikácie nízky výkon horákov zodpovedá 0,21–1,05 kW, normálny 1,05–2,09, zvýšený 2,09–3,14 a vysoký viac ako 3,14 kW.

Bežný moderný sporák spotrebuje v zapnutom stave najmenej 40 litrov plynu za hodinu. Zvyčajne sporák spotrebuje približne 4 m³ mesačne na 1 obyvateľa a približne rovnaké číslo uvidí spotrebiteľ, ak používa plynomer. Stlačeného plynu v fľašiach je objemovo potrebné oveľa menej. Rodine z 3 osôb vystačí nádrž s objemom 50 litrov približne na 3 mesiace.

V byte so sporákom so 4 horákmi a bez ohrievača vody je možné inštalovať merač s označením G1,6. Prístroj s typovou veľkosťou G2,5 sa používa, ak je k dispozícii aj bojler. Na meranie spotreby plynu sa inštalujú aj väčšie plynomery, na G4, G6, G10 a G16. Merač s parametrom G4 zvládne výpočet spotreby plynu pre 2 sporáky.

Ohrievače vody sú 1- a 2-okruhové. Pre kotol na 2 vetvy a výkonný plynový sporák má zmysel inštalovať 2 merače. Jedným z dôvodov je, že domáce plynomery zle zvládajú veľký rozdiel medzi výkonom zariadení. Slabý sporák na minimálnych otáčkach spotrebuje o mnoho menej paliva ako ohrievač vody na maxime.

Klasický sporák má 1 veľký horák, 2 stredné a 1 malý, používanie najväčšieho je ekonomicky najvýhodnejšie.

Odberatelia bez meračov platia za objem na základe spotreby na 1 obyvateľa vynásobenej ich počtom a spotreby na 1 m² vynásobenej vykurovanou plochou. Normy platia po celý rok – bol v nich stanovený priemerný ukazovateľ pre rôzne obdobia.

Norma na 1 osobu:

1. Spotreba plynu na varenie a ohrev vody pomocou sporáka pri centralizovanom zásobovaní teplou vodou (TUV) a centrálnom kúrení – okolo 10 m³/mesiac na osobu.
2. Používanie iba sporáka bez bojlera, centralizovaného TUV a kúrenia – približne 11 m³/mesiac na osobu.
3. Používanie sporáka a ohrievača vody bez centrálneho kúrenia a TUV – okolo 23 m³/mesiac na osobu.
4. Ohrev vody ohrievačom vody – okolo 13 m³/mesiac na osobu.

V rôznych regiónoch sa presné parametre spotreby nezhodujú. Individuálne vykurovanie pomocou ohrievača vody stojí približne 7 m³/m² pre vykurované obytné priestory a okolo 26 m³/m² pre technické priestory.

Na oznámení od podniku na inštaláciu meračov je vidieť, ako veľmi sa líšia ukazovatele spotreby s plynomerom a bez neho.

Závislosť spotreby plynu je uvedená v SNiP 2.04.08-87. Pomery a ukazovatele sú tam iné:

• sporák, centrálne TUV – 660 tis. kcal na osobu za rok;
• je sporák, nie je TUV – 1100 tis. kcal na osobu za rok;
• je sporák, ohrievač vody a nie je TUV – 1900 tis. kcal na osobu za rok.

Na spotrebu podľa noriem vplýva plocha, počet obyvateľov, úroveň vybavenosti domácimi komunikáciami, prítomnosť hospodárskych zvierat a ich počet.

Parametre sa diferencujú na základe roku výstavby (do 1985 a po), zapojenia energeticky úsporných opatrení vrátane zateplenia fasád a iných vonkajších stien.

Viac o normách spotreby plynu na jednu osobu si možno prečítať v tomto materiáli.

Výpočet plynu na vykurovanie, TÚV, sporák

Potrebné množstvo paliva na vykurovanie miestností sa určuje podľa štvorcovej plochy alebo kubického objemu miestnosti. V prípade miestností s výškou 3 metre a menej stačí určiť plochu. Na 1 štvorcový meter takýchto miestností bude v priemere potrebných 100 W.

V južných oblastiach krajiny sa špecifický parameter na 1 m² znižuje na 80 W, v podmienkach ďalekého severu sa zvyšuje na 200 W na m². Ohrievač vody sa vyberá s rezervou nad maximálnym zaťažením.

Pri objemovej metóde výpočtu sa na meter kubický prideľuje 30 až 40 W, s poklesom čísla pre južné oblasti. Všetky metodiky fungujú v zime dobre, ale ukazovatele na 1 m² sa znižujú, keď rozdiel medzi vonkajšou teplotou a izbovou klesá zo 40 stupňov na 10.

Potrebu vykurovania miestnosti tej či onej veľkosti určujú pred inštaláciou bojlera alebo systému „teplá vodná podlaha“, ktorý môže tiež fungovať z plynového kotla.

Maximálna spotreba plynu kotlom sa vypočíta podľa vzorca V = Q/(q×η/100), kde:

• V — objem paliva, m³;
• Q — výkon vykurovacieho systému a tepelné straty, kW;
• q — nižšia špecifická výhrevnosť paliva, kW/m³ (v priemere 9,2);
• η — koeficient užitočného účinku plynového kotla, zvyčajne 96%;

Podľa tohto istého, ale modifikovaného vzorca možno vypočítať maximálnu spotrebu sporákom, vrátane za jednotku času.

Pri meraní spotreby skvapalneného plynu (LPG) sa namiesto nižšej špecifickej výhrevnosti dosadzuje špecifické spalné teplo. Líši sa pre rôzne zmesi, a pre propán-butánovú sa rovná 46 MJ na kg. Účinnosť plynového kotla pri použití LPG klesá z 96 % na 88 %.

Množstvo paliva pre individuálnu prípravu teplej úžitkovej vody (TÚV) sa určuje podľa potrieb na 1 osobu. Informácie sú v dokumentácii o spotrebe vody, ale výpočet je možné vykonať samostatne. Pre rodinu 4 osôb stačí 1 ohrev 80 litrov denne, od +10 do +75 °C.

Potrebný výkon sa určuje vzorcom Q = c×m×Δt, v ktorom:

• Q — samotný, potrebný výkon, v kW;
• c — merné teplo vody, 4 183 kJ/kg×°C;
• m — spotreba vody, kg;
• Δt — rozdiel počiatočnej a konečnej teploty, zvyčajne 65 °C.

Šetria na palive pomocou systémových a vonkajších spôsobov. Výhodu poskytujú kondenzačné sporáky, nepriamo ohrievané bojlery s časovačom. Pomôže automatizácia so zmenou teploty v miestnosti z komfortnej pre človeka na +10…+15 °C na čas neprítomnosti. Vonkajšie možnosti úspory zahŕňajú tepelnú izoláciu domu a podlahy s vykurovaním.

Na každom štvorcovom metri vonkajšej steny možno ušetriť až 80 % plynu a celkovo cez steny uniká približne 15 % tepla — 4-krát viac ako cez strechu súkromného domu.

Ušetriť plyn pri používaní sporáka možno nasledujúcimi spôsobmi:

• „nepúšťať“ plameň spod dna nádob;
• zakrývať čajníky a hrnce pokrievkami;
• na varenie používať iba maximálny oheň;
• ohrievať jedlo vo veľkých porciách.

Spotreba plynu sa určuje aj pred pokrývačskými prácami, v horákoch na natavovanie. 50-litrovej fľaše so zmesou propán-vzduch vystačí na 10,8 hodín, pretože spotreba bude približne 2 kg/hod. Na 1 m² krytiny je potrebných 0,2 kg na jar – na jeseň a 0,3–0,4 kg v zime.

Taktiež odporúčame prečítať si naše ďalšie články, kde sme podrobne opísali, ako správne vypočítať spotrebu plynu na vykurovanie domu:

1. Spotreba plynu podlahovým kotlom.
2. Výpočet spotreby plynu na vykurovanie domu.

Meradlá na meranie spotrebovaného paliva

Merač meria množstvo plynu pri rôznych podmienkach teploty a tlaku a s použitím špeciálnej techniky upraví získaný výsledok na hodnotu, ktorá by bola pri štandardných podmienkach (ŠP) — +20 °C a 101 kPa.

Objem paliva pre ŠP sa určuje vzorcom Vs = V×(p×Ts/ps×T×K), kde

• V — objem plynu;
• p — hustota;
• T — termodynamická teplota;
• K — koeficient stlačiteľnosti paliva.

Veličiny s písmenom «s» — ukazovatele pre štandardné podmienky, bez — pre pracovné.

V domácnostiach sa používajú membránové, rotačné a ultrazvukové merače, vo veľkých podnikoch — turbínové a vírové — to sú najžiadanejšie typy plynomerov. V závodoch plynárenského priemyslu sa objem určuje najmä na základe zmien tlaku v zúženinách, často medzi 2 prírubovými spojmi v tesnej blízkosti. Merače sa líšia pracovnými vlastnosťami.

Na obrázku je klasický membránový merač (diafragmový, komorový), v ktorého priestoroch sú membrány, pohybujúce sa od pohybu plynu a určujúce jeho objem

Membránové prietokomery dosahujú minimálnu chybu vo výpočtoch a spotrebúvajú málo elektriny. Zariadenia poskytujú údaje v širokom rozsahu, ale s nízkym maximálnym tlakom — do 0,5 bar. V domácnostiach sa merač osvedčuje najlepšie, pretože interval medzi kalibráciami dosahuje až 10 rokov pri vysokej spoľahlivosti zariadenia. Konštrukcia zle reaguje na mechanické znečistenie plynu a je celkovo dosť objemná.

Rotačné, alebo rotorové modely nezávisia od elektrickej siete, hodia sa pre malé priemyselné objekty, ale sú menej pohodlné. Pri malej ploche na inštaláciu a vysokej presnosti v podmienkach náhlych zmien tlaku sú hlučné a častejšie sa kazia. «Bojia sa» pneumatických rázov a znečistenia.

Ultrazvukové merače majú malú veľkosť, výrazne sa líšia zložitosťou konštrukcie. Akustické plynomery sa cenia pre spoľahlivosť a jednoduchosť inštalácie. Niektoré zariadenia obsahujú energeticky nezávislú pamäť. Merače typových rozmerov G1,6 a G2,5 stoja pomerne draho.

Turbínové zariadenia sa používajú na meranie množstva domových a agresívnych plynov, viaczložkových zmesí. Počítadlá sa rozšírili na hlavných plynovodoch, chemických závodoch. Turbínové zariadenia zaznamenávajú veľké množstvá plynu pri tlaku do 10 MPa, výrazne sa líšia veľkosťou a pracovným DN. Sú to univerzálne prístroje na meranie prietoku zemného plynu v priemysle.

Turbínový merač predstavuje fragment potrubia: na obrázku 1 — teleso, 2 — usmerňovač prúdu plynu, 3 — merací mechanizmus s turbínou, 4 — magnetická spojka na prenos otáčania na počítací mechanizmus, 5 — počítací mechanizmus

Vírové merajú objem zemného alebo inertných plynov. Rozsahom meraní majú výhodu oproti ostatným modelom. Zachytávajú najmenšie pohyby v plynovej zmesi a určujú veľké množstvá plynu na priemer. Účinnosť vírového prietokomera je priamo úmerne závislá od rýchlosti prúdenia paliva.

Metódy merania používané v plynomeroch

Prietok paliva sa vypočítava priamou a nepriamou metódou.

V prípade priameho plynu plní meracie komory a vystupuje z nich. Prejdený objem koreluje s cyklami plnenia-vypúšťania. Podľa opísaného princípu pracuje počítanie v membránovom, rotačnom a bubnovom merači.

Plynomery s nepriamou metódou merania pracujú s ukazovateľmi rýchlosti a známou plochou prierezu. Spôsob počítania je mechanický alebo iný, súvisiaci s vlastnosťami merača. V mechanike sa používajú turbínky, lopatkové kolesá, vyvažovacie prvky.

Nepriamy spôsob počítania má aj ďalšie metodiky:

• detekcia vírov;
• meranie rozdielu tlaku na zužujúcom prístroji;
• výpočet prenosu tepla z ohriateho telesa;
• meranie rýchlostného tlaku;
• počítanie na základe pohybu ultrazvuku.

Správnosť nepriamych metodík závisí od súladu rýchlosti smerom a prierezom. Pomáhajú prostriedky prípravy prúdenia: turbulizátory, kondenzátory a usmerňovače prúdu. Zariadenia sú samostatne alebo ako prvky meračov.

Princíp práce vírového plynomera: obtékané teleso má vyvažovací prvok, v dôsledku čoho víry striedavo prechádzajú raz vpravo, raz vľavo — snímač nič nezaznamená, ak rýchlosť plynu klesne na hodnotu, pri ktorej sa víry netvoria.

Rozdiel rýchlosti po priereze môžu prístroje určovať súčasne s rýchlosťou pohybu plynu a tým znižovať chybu. Tá často vzniká v dôsledku stagnácie paliva pri stenách. Viac o priamej a nepriamej metóde určovania prietoku plynu si prečítajte ďalej.

Ako sa určuje tlak plynu?

Tlak sa meria priamo pomocou manometrov alebo sčítaním hodnôt atmosférického (Pb) a pretlaku (Pi). Pb sa meria v mieste umiestnenia prevodníka Pi, ak sa tento nachádza v uzavretom priestore a je v ňom prepĺňanie alebo podtlak.

Manometrami sa meria tlak a nepriamo rýchlosť pohybu plynu, čo pomáha určovať množstvo spotrebovaného paliva, ako aj vypočítať výhodnosť z merača.

Otvory na odber tlaku pre vertikálne a horizontálne rúry sa umiestňujú radiálne. Na priečnom potrubí sa umiestňujú v hornej polovici prierezu.

V prietokomeroch bez uvedeného otvoru sa odber vykonáva pred meračom, vo vzdialenosti od 1 do 3 priemerov potrubia, s referenčným bodom od vstupnej príruby plynomera.

Závery a užitočné video k téme

Vypočítaná spotreba plynu kotlom pri určitom výkone:

Veľká spotreba plynu pri použití plynovej fľašovej zostavy pre automobil:

Jednoduché spôsoby, vďaka ktorým možno znížiť spotrebu paliva v byte/ dome:

Čas ukázal, že v byte je lepšie mať jeden alebo niekoľko meračov. Iba pri veľkých objemoch spotreby a vysokej cene plynomerov sa stáva výhodným platenie podľa noriem. V domácich podmienkach sa na meranie prietoku plynu používajú prietokomery s rotormi a membránami, s inteligentným počítaním.

Na komerčné účely sa používajú turbínové, vírové a levitačné. Pre najpresnejšie merania v laboratórnych podmienkach sa inštalujú bubnové modely. Nestačí mať plynomer, niekedy je potrebné počítať sám. Určovať vypočítané množstvo plynu pre súčasné a plánované potreby by sa malo podľa vzorcov alebo spolu s pozvaným odborníkom.

Píšte komentáre na tému článku. Povedzte, či ste už niekedy určovali spotrebu plynu sami, a ak áno, na aký účel ste to robili. Pýtajte sa otázky vo formulári, ktorý sa nachádza pod článkom.