استهلاك الغاز من حامل الغاز للتدفئة: كيفية الحساب + نصائح لتقليله
ومن المعروف أن خزانات الغاز تستخدم بشكل متزايد لتدفئة المنازل والبيوت ذات الإقامة الدائمة أو الطويلة الأجل.ولا جدال أيضًا في أن جزءًا كبيرًا من ميزانية تدفئة المنزل هو تكلفة الوقود. في حالتنا هو الغاز المسال.
لذلك، يجب على صاحب المنزل الحكيم أن يعرف كيفية حساب استهلاك الغاز بشكل صحيح من خزان الغاز للتدفئة وأن يكون قادرًا على التنبؤ بالفترات الفاصلة بين عمليات التعبئة. وهذا مهم أيضًا لأن توصيل الغاز، كخدمة نقل، له سعره الخاص الكبير.
سنساعدك بطريقة يسهل الوصول إليها لحساب استهلاك الغاز المسال بشكل مستقل لتدفئة منزلك في أنظمة إمداد الغاز باستخدام حامل الغاز. هذه المعرفة ذات صلة عند تصميم بناء منزل جديد والتخطيط لإعادة بناء نظام إمداد الحرارة الحالي. ستسمح لك الحسابات التي تم إجراؤها بشكل صحيح بالتحكم في استهلاك الغاز وتقليل تكاليف الغاز.
محتوى المقال:
العوامل المؤثرة على استهلاك الغاز
حامل الغاز له شكل خزان حجمي مملوء بغاز البترول المسال (LPG). هذا خليط من غازين - البروبان والبيوتان.
تخزين الغاز في مثل هذه الخزانات، مع استخدامه مرة أخرى لتدفئة المنزل، قد يكون بسبب العوامل التالية:
- عدم القدرة على ربط أنبوب الغاز الرئيسي أو التكلفة العالية لمثل هذا الاتصال؛
- مشاكل مستمرة وغير محلولة من قبل خدمات الغاز مع ضغط الغاز في الخط المركزي.
للتشغيل الطبيعي لمعظم غلايات الغاز ضغط الغاز في خط الأنابيب يجب أن يكون على الأقل 35 ملي بار. غالبًا لا يتم الحفاظ على هذا المعيار في خطوط أنابيب الغاز الرئيسية ويتراوح فقط من 8 إلى 22 ملي بار.
لتحديد حجم الغاز المسال في الخزان، توجد مقاييس مستوى ميكانيكية أو أنظمة قياس عن بعد أكثر حداثة. يمكن توفير هذه المعدات كاملة مع الخزان أو شراؤها بشكل منفصل. ويمكن أيضًا تحديد متوسط استهلاك الغاز اليومي من خلال اختلاف القراءات متر غاز، إذا كان متاحا.
ولكن الإجابة الأكثر دقة على السؤال هو مقدار الغاز الموجود في حامل الغاز الذي يكفي لتدفئة المنزل، وما هو استهلاكه وكيفية تقليل تكاليفه، ستساعد الحسابات الرياضية. وهذا على الرغم من حقيقة أن مثل هذا الحساب سيكون ذو طبيعة متوسطة بشكل موضوعي.
يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن استهلاك الغاز يتأثر بالعوامل التالية:
- ارتفع مناخ المنطقة والرياح.
- لقطات مربعة من المنزل، وعدد ودرجة العزل الحراري للنوافذ والأبواب؛
- مواد الجدران والسقف والأساس ودرجة عزلها؛
- عدد السكان وطريقة إقامتهم (بشكل دائم أو دوري)؛
- الخصائص التقنية للغلاية، واستخدام أجهزة الغاز الإضافية والمعدات المساعدة؛
- عدد مشعات التدفئة ووجود أرضيات ساخنة.
هذه الشروط وغيرها تجعل من حساب استهلاك الوقود من خزان الغاز قيمة نسبية، تعتمد على متوسط المؤشرات المقبولة.
حساب قوة غلاية الغاز
الحصة الرئيسية من استهلاك الوقود هي التدفئة. من المعلمات المهمة لأي منزل أو شقة تؤثر على كمية الغاز المستهلكة في التدفئة مؤشر فقدان الحرارة. وتتمثل مهمة التدفئة على وجه التحديد في التعويض بشكل صحيح عن هذه الخسائر، وتهيئة الظروف لحياة مريحة.
كمعيار للحسابات، سنأخذ منزلًا يقع في منطقة ذات مناخ متوسط، وفي حالة مرضية ومعزولة وفقًا للتكنولوجيا. مساحة المنزل 80 م2.
يمكن تحديد متوسط قيم فقدان الحرارة وقوة الغلاية من خلال تربيع المنطقة.
تبدو الصيغة كما يلي:
س = س × ر /10، أين
س - خسائر الحرارة المحسوبة (كيلوواط)؛
S - مساحة المباني التي يتم تسخينها (م2);
Рп - الطاقة النوعية لغلاية الغاز (كيلوواط/م2) — الطاقة لكل 10 م2.
قوة محددة لتدفئة مساحة 10 م2 تم بالفعل إنشاؤها تقريبًا مع مراعاة التعديلات للمناطق ذات المناخات المختلفة. بالنسبة لمنزلنا المرجعي، الموجود، على سبيل المثال، في منطقة موسكو، Рп = 1.2 - 1.5 كيلو واط.
مع مراعاة مساحة المنزل 80م2، فإن الطاقة المثلى لنظام التدفئة سيكون لها القيمة التالية:
س = 80 × 1.2 / 10 = 9.6 كيلو واط.
على الرغم من أنها مبسطة، إلا أن هذه الصيغة تعكس النتائج الأكثر دقة.
في كثير من الأحيان، لسهولة إجراء العمليات الحسابية، يتم أخذ الوحدة كقيمة قدرة محددة. وبناء على ذلك، يتم أخذ قوة نظام التدفئة بمعدل 10 كيلو واط لكل 100 متر2 مناطق التدفئة.
الخيار الثاني، ولكنه مقبول بدرجة أكبر من الخطأ، هو حساب تكلفة الطاقة الحرارية لفقد الحرارة في المبنى حسب السعة المكعبة - حجم المباني الساخنة. اعتمادًا على المنطقة المناخية، يتم تخصيص 30 - 40 واط لتدفئة متر مكعب واحد من الغرفة بارتفاع سقف يصل إلى 3 أمتار.
حساب تدفق الغاز من خزان الغاز
حساب استهلاك التدفئة للخليط من مخزن الغاز المستخدم في نظام التدفئة المنزلية له خصائصه الخاصة ويختلف عن حساب الاستهلاك الغاز الطبيعي الرئيسي.
يتم حساب الحجم المتوقع لاستهلاك الغاز باستخدام الصيغة:
V = س / (ف × η)، أين
V هو الحجم المحسوب لغاز البترول المسال، ويقاس بالمتر المكعب/الساعة؛
س - خسائر الحرارة المحسوبة؛
q هي أصغر قيمة محددة لحرارة احتراق الغاز أو محتواه من السعرات الحرارية. بالنسبة للبروبان البيوتان، تبلغ هذه القيمة 46 ميجا جول/كجم أو 12.8 كيلووات/كجم؛
η - كفاءة نظام إمداد الغاز، معبرًا عنها بالقيمة المطلقة لكل وحدة (الكفاءة/100). اعتمادًا على خصائص غلاية الغاز، يمكن أن تتراوح الكفاءة من 86% - لأبسطها، إلى 96% - لوحدات التكثيف عالية التقنية. وبناءً على ذلك، يمكن أن تتراوح قيمة η من 0.86 إلى 0.96.
لنفترض أنه من المقرر أن يتم تجهيز نظام التدفئة بغلاية تكثيف حديثة بكفاءة 96٪.
باستبدال القيم التي قبلناها للحساب في الصيغة الأصلية، نحصل على متوسط حجم الغاز المستهلك للتدفئة التالي:
V = 9.6 / (12.8 × 0.96) = 9.6 /12.288 = 0.78 كجم/ساعة.
نظرًا لأن وحدة تعبئة غاز البترول المسال تعتبر عادةً لترًا، فمن الضروري التعبير عن حجم البروبان البيوتان في وحدة القياس هذه. لحساب عدد اللترات في كتلة خليط الهيدروكربون المسال، من الضروري تقسيم الكيلوجرامات على الكثافة.
فيزياء انتقال غاز البترول المسال من الحالة السائلة إلى الحالة البخارية (العاملة) هي كما يلي: يغلي البروبان عند درجة حرارة -40 درجة مئوية وما فوق، والبيوتان - من 3 درجات مئوية مع علامة ناقص. وبناء على ذلك، سيبدأ خليط 50/50 بالانتقال إلى الطور الغازي عند درجة حرارة تقل عن 20 درجة مئوية. °مع.
بالنسبة لخطوط العرض الوسطى وخزان الغاز المدفون في الأرض، فإن هذه النسب كافية. ولكن من أجل حماية نفسك من المتاعب غير الضرورية، من الأفضل في ظروف الشتاء استخدام خليط يحتوي على 70٪ على الأقل من البروبان - "غاز الشتاء".
بأخذ الكثافة المحسوبة لغاز البترول المسال تساوي 0.572 طن/م3 - خليط البروبان/البيوتان 70/30 عند درجة حرارة -20 درجة مئوية)، من السهل حساب استهلاك الغاز باللتر: 0.78 / 0.572 = 1.36 لتر/ساعة.
سيكون الاستهلاك اليومي مع اختيار الغاز في المنزل: 1.36 × 24 ≈ 32.6 لترًا خلال الشهر - 32.6 × 30 = 978 لترًا. وبما أن القيمة التي تم الحصول عليها تم حسابها لأبرد فترة، مع تعديلها حسب الظروف الجوية، فيمكن تقسيمها إلى النصف: 978/2 = 489 لترًا، في المتوسط شهريًا.
وفي المنطقة التي أخذناها كمثال (منطقة موسكو) يبلغ متوسط هذه الفترة 214 يومًا.
سيكون استهلاك الغاز للتدفئة خلال العام عند حسابه: 32.6/2 × 214 ≈ 3488 لترًا.
اختيار خزان الغاز الأمثل للاستهلاك
يعد خزان الغاز من المعدات باهظة الثمن التي يتم شراؤها وتركيبها لأكثر من عام. ليس فقط كفاءة نظام التدفئة المنزلية تعتمد إلى حد كبير على اختياره الصحيح. قد تعتمد تكاليف التدفئة بشكل غير مباشر على نوع ونوع منشأة تخزين الغاز المسال.
مقارنة بين خزانات الغاز فوق الأرض وتحت الأرض
يعد حامل الغاز الموجود فوق الأرض خيارًا أرخص للتغويز المستقل. عادة ما تكون هذه الخزانات أصغر حجمًا ولا يتطلب تركيبها أعمال حفر باهظة الثمن.
ولكن، عند استخدام خزانات الغاز فوق الأرض لاحتياجات التدفئة في فصل الشتاء، من الضروري أن نأخذ في الاعتبار أن تبخر خليط البروبان والبيوتان خلال هذه الفترة سينخفض وأن مشاكل ضغط الغاز ممكنة.
من الممكن بالطبع تقليل عتبة درجة الحرارة لانتقال غاز البترول المسال إلى الطور الغازي للوقود بسبب ارتفاع نسبة البروبان في الخليط. ولكن هذا سوف يستلزم تكاليف إضافية، لأن هذا الغاز أغلى من غاز البوتان.
تعد خزانات الغاز الموجودة تحت الأرض من أكثر مرافق تخزين غاز البترول المسال شيوعًا.
يجب أن يكون عمق غمر الحاوية بحيث لا تقل طبقة التربة فوقها عن 0.6 متر، وهذا سوف يحمي التخزين من التجمد والأضرار الميكانيكية.
حامل غاز عمودي أو أفقي
هناك نوعان من خزانات الغاز الغائرة في الشكل:
- رَأسِيّ.
- أفقي.
تختلف هذه الحاويات عن بعضها البعض ليس فقط في التصميم، ولكن أيضًا من الناحية الوظيفية - في المساحة السطحية للخليط المسال، والتي تسمى "مرآة التبخر".
تُستخدم مرافق التخزين العمودية في كثير من الأحيان في أنظمة الغاز المستقلة للمنازل الصغيرة أو البيوت، إذا لم تكن التدفئة الكاملة مطلوبة في فصل الشتاء.
مميزات مقطورة خزان الغاز المتنقلة
حل مشكلة التدفئة وخلق ظروف معيشية مريحة في الشتاء في الأكواخ ذات الإقامة المؤقتة، والأشياء قيد الإنشاء، حيث تكون معدات تخزين الغاز غير عملية أو مستحيلة من الناحية الفنية، يسمح خزان الغاز المحمول.
هذا خزان مثبت على مقطورة بسعة 500-600 لتر. يمكن التنبؤ بالمدة التي سيستمر فيها خزان الغاز بسعة 600 لتر من خلال أخذ المعيار المتوسط المستخدم - 30-40 لترًا من الغاز المسال لكل متر مربع من الغرفة.
يجب أن يكون مفهوما أن تشغيل خزان الغاز المتنقل كخزان أرضي في الشتاء أو في المناطق الشمالية سيتطلب عزلًا وتسخينًا قسريًا للخزان. لهذا السبب، فإن خزان الغاز اللاحق ليس خيارًا مقبولًا تمامًا للتدفئة.
كيفية اختيار خزان الغاز من حيث الحجم
من بين خزانات الغاز النموذجية الموجودة تحت الأرض، تعتبر الخزانات التي تبلغ سعتها 2700 لترًا و4850 لترًا مناسبة بشكل مثالي للمنازل الريفية والبيوت الريفية.
عند اختيار الحجم القياسي لمنشأة تخزين الغاز، يجب مراعاة العوامل التالية:
- إذا كنت تعيش بشكل دائم في منزل مزود بتدفئة مستقلة، فمن المستحسن إعادة ملء الخزان مرتين في السنة. ويرجع ذلك إلى اختلاف تركيزات البيوتان والبروبان في المخاليط المخصصة للاستخدام في الصيف والشتاء.
- يجب ملء الخزان بالطور المسال بنسبة 85%. الحجم الحر المتبقي في المخزن عبارة عن وسادة بخار للهيدروكربونات في مرحلة التبخر.
لذلك، عند حساب كمية الغاز التي يمكن أن تكون كافية في حامل غاز بسعة 2700 لتر أو في منشأة تخزين غاز بأحجام أخرى، من الضروري أن نأخذ في الاعتبار أن الحجم الإجمالي المقدر لحامل الغاز وحجم تعبئته ليست نفس الشيء.
إن حسابنا لمتوسط قيم سحب الغاز المسال من خزان الغاز والمعايير المقبولة عمومًا يسمح لنا بتحديد وتيرة إعادة تعبئة خزانات الغاز. بمتوسط استهلاك سنوي 30 لتر غاز لكل 1 م2 منطقة ساخنة، إعادة تعبئة الغاز المسال بحجم 2295 لتر في خزان سعة 2700 لتر لمنزل 100 م2 سيكون كافيا لمدة 9 أشهر.
باستخدام نفس الطريقة ولكن لمنزل 150 م2، نحسب المدة التي سيستمر فيها غاز البترول المسال في نظام التدفئة من خزان غاز سعة 4850 لترًا. يتم استهلاك 4500 لترًا خلال العام، لذا فإن حجم التعبئة 4122 لترًا يكفي لتدفئة المنزل لمدة 10 أشهر.
يتضح من الحسابات أن التزود بالوقود يجب أن يتم مرتين في السنة. وهذا له ما يبرره اقتصاديا بسبب الاستخدام غاز البترول المسال "الصيفي" و"الشتوي"..
نصائح لتوفير الغاز
يمكنك تقليل استهلاك الغاز من خزان الغاز عن طريق تنفيذ إجراءات توفير الطاقة التالية:
- عزل الجدران والأسقف والسندرات والأرضيات السفلية.
- استبدال وحدات النوافذ القديمة بنوافذ زجاجية مزدوجة حديثة ذات جوانب خالية من الصقيع؛
- الإعداد الأمثل لمعلمات المرجل.
- تركيب غلاية غاز من نوع التكثيف موفرة للطاقة للتدفئة؛
- الاستخدام نظام التدفئة جامعوالتي تتمتع بكفاءة أعلى وقدرة على تنظيم إمداد سائل التبريد لكل جهاز تسخين ؛
- تجهيز مشعات التدفئة مع منظمات الحرارة.
يتم تحقيق تأثير جيد لتوفير الغاز من خلال تركيب وحدات تحكم تعمل على أتمتة عملية التحكم في إمداد الحرارة.
علاوة على ذلك، فإن وحدات التحكم الحديثة هي، كقاعدة عامة، الأجهزة الذكية التي يمكنك من خلالها التحكم في المرجل عن بعد من الهاتف المحمول.
البديل غير المكلف لمثل هذه الأجهزة التي يتم التحكم فيها عن بعد هو منظمات الحرارة القابلة للبرمجة أو اليومية، والتي تتيح لك أيضًا توفير الطاقة.
الحل الحديث لتوفير الغاز من منشأة تخزين مستقلة هو نظام المنزل الذكي.
يمكن تثبيت وظيفة التحكم في المناخ في المنزل بشكل منفصل أو دمجها في مجموعة عامة من "المرافق".
تتيح هذه التقنيات استخدام الغاز اقتصاديًا للتدفئة طوال اليوم في غرف فردية. يمكنك تكوين النظام للعمل في وضع التدفئة في حالة عدم وجود سكان وتشغيل التدفئة الكاملة عن بعد قبل الوصول إلى المنزل.
المشكلة الرئيسية في تنفيذ نظام التحكم في المناخ "المنزل الذكي" هي التكلفة المرتفعة نسبيًا للمشكلة والحاجة إلى التصميم قبل تركيب نظام التدفئة.
استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع
طريقة مثيرة للاهتمام لحساب استهلاك الغاز للتدفئة ونصائح لتقليل تكاليف الغاز:
نصيحة الخبراء بشأن الاختيار المجدي اقتصاديًا لحجم خزان الغاز:
9 نصائح لتقليل استهلاك الغاز المستخدم لتدفئة منزلك:
من الضروري أن نفهم أن جميع الحسابات التي نقترح استخدامها عند استخدام الغاز من خزان الغاز هي حسابات تعسفية إلى حد ما. حتى المتخصص لا يستطيع تحديد والتنبؤ بكمية الغاز المسال التي سيتم استهلاكها خلال فترة محددة.
لكن المنهجية المقدمة، المستندة إلى ممارسة تشغيل أنظمة الغاز المستقلة، تعرض متوسطًا موثوقًا لقيم استهلاك الغاز.
ستتيح هذه الحسابات والنصائح المفيدة المقدمة إمكانية اختيار خزان الغاز الأمثل بشكل صحيح وتخطيط وتيرة إعادة تعبئته.
إذا كانت لديك خبرة في استخدام حاملات الغاز للتدفئة، فيرجى مشاركتها مع قرائنا. أخبرنا عن تعقيدات استخدام هذه المعدات. اكتب تعليقاتك واطرح الأسئلة - كتلة الاتصال موجودة أدناه.
بقدر ما أفهم، خزان الغاز هو خيار لأولئك الذين ليس لديهم أنبوب قريب؟ هل هو متفوق في بعض النواحي على الغاز من الخط الرئيسي أم أنه ميزة إضافية في الاستقلالية؟
هناك ميزة واحدة فقط لخزان الغاز: فهو سيوفر الغاز في حالة عدم وجود أنبوب رئيسي قريب. حسنًا، وإلا فلن يقوموا ببناء خط أنابيب الغاز وفقًا لقوانيننا الغبية (كما في حالتي).