Gāzes patēriņš no gāzes tvertnes apkurei: kā aprēķināt + padomi samazināšanai

Ir vispārzināms, ka māju un vasarnīcu apsildīšanai ar pastāvīgu vai ilgstošu dzīvošanu arvien plašāk tiek izmantotas gāzes tvertnes. Nav apstrīdams arī tas, ka lielu daļu budžetā, apsildot māju, veido degvielas izmaksas. Mūsu gadījumā tā ir sašķidrinātā gāze.

Tāpēc rūpīgam mājas saimniekam jāzina, kā pareizi aprēķināt gāzes patēriņu no gāzes tvertnes apkurei, jāprot prognozēt intervālus starp uzpildēm. Tas ir aktuāli arī tāpēc, ka gāzes piegāde kā transporta pakalpojums ir diezgan dārgs.

Mēs pieejamā formā palīdzēsim jums patstāvīgi aprēķināt sašķidrinātās gāzes patēriņu mājokļa apsildīšanai gāzes apgādes sistēmās ar gāzes tvertni. Šīs zināšanas ir aktuālas, projektējot jaunas mājas būvniecību un plānojot esošās siltumapgādes sistēmas rekonstrukciju. Pareizi veikti aprēķini ļaus kontrolēt gāzes patēriņu un samazināt tā izmaksas.

Faktori, kas ietekmē gāzes patēriņu

Gāzes tvertne ir tilpuma rezervuārs, kas tiek piepildīts ar sašķidrinātu ogļūdeņražu gāzi (SOG). Tā ir divu gāzu – propāna un butāna – maisījums.

Autonomas apkures shēmas ar gāzes ņemšanu no gāzes tvertnes un gāzes katlu sistēmā ir kļuvušas par mūsdienīgu alternatīvu māju apsildīšanai no cietā kurināmā vai dīzeļdegvielas katliem.

Gāzes uzglabāšana tieši šādos rezervuāros, ar tās turpmāku izmantošanu mājas apkurei, var būt pamatota ar šādiem faktoriem:

• iespējas trūkums pieslēgties maģistrālās gāzes caurulei vai augstās izmaksas šādam pieslēgumam;
• pastāvīgas un gāzes dienestu neatrisinātas problēmas ar gāzes spiedienu centrālajā cauruļvadā.

Lielākajai daļai gāzes katlu normālai darbībai gāzes spiedienam cauruļvadā ir jābūt vismaz 35 mbar. Šī norma bieži netiek ievērota maģistrālajos gāzesvados un ir tikai no 8 līdz 22 mbar.

Lai noteiktu sašķidrinātās gāzes tilpumu tvertnē, pastāv mehāniskie līmeņa mērītāji vai modernākas distances telemetrijas sistēmas. Šādu aprīkojumu var piegādāt komplektā ar tvertni vai iegādāties atsevišķi. Vidējo diennakts gāzes patēriņu var noteikt arī pēc rādījumu starpības gāzes skaitītāja, ja tāds ir.

Tomēr precīzāku atbildi uz jautājumu, cik daudz gāzes gāzes tvertnē pietiks mājokļa apkurei, kāds ir tās patēriņš un kā samazināt izmaksas par to, palīdzēs matemātiskie aprēķini. Un tas neskatoties uz to, ka objektīvi šāds aprēķins būs vidēja rakstura.

Degviela neatkarīgā gāzes apgādē no gāzes tvertnes tiek patērēta ne tikai apkurei. Lai gan ievērojami mazākos apjomos, tā tiek izmantota arī ūdens sildīšanai, gāzes plīts darbībai un citām mājsaimniecības vajadzībām.

Jāņem vērā, ka gāzes patēriņu ietekmē šādi faktori:

• reģiona klimats un vēja roze;
• mājas kvadrātūra, logu un durvju skaits un siltumizolācijas pakāpe;
• sienu, jumta, pamatu materiāls un to siltināšanas pakāpe;
• iedzīvotāju skaits un viņu uzturēšanās režīms (pastāvīgi vai periodiski);
• katla tehniskie parametri, papildu gāzes ierīču un palīgaprīkojuma izmantošana;
• apkures radiatoru skaits, siltās grīdas esamība.

Šie un citi apstākļi padara degvielas patēriņa aprēķinu no gāzes tvertnes par relatīvu lielumu, kas balstās uz vidēji pieņemtiem rādītājiem.

Gāzes katla jaudas aprēķins

Galveno daļu degvielas patēriņā veido apkure. Svarīgs parametrs jebkurai mājai vai dzīvoklim, kas ietekmē apkurei iztērētās gāzes apjomu, ir siltuma zudumu rādītājs. Apkures uzdevums tieši ir šos zudumus pareizi kompensēt, radot apstākļus ērtai dzīvošanai.

Lai aprēķinātu nepieciešamību pēc sašķidrinātās gāzes, ir jānosaka mājas siltuma zudumu lielums vai siltuma jauda, kas nepieciešama pilnvērtīgai apkurei. No šī rādītāja ir atkarīga apkures sistēmas — gāzes katla — nominālā jauda.

Par aprēķinu etalonu pieņemsim māju, kas atrodas vidēja klimata apvidū, ir apmierinošā stāvoklī un siltināta atbilstoši tehnoloģijai. Mājas platība ir 80 m².

Vidējās siltuma zudumu vērtības un katla jaudu var noteikt pēc platības kvadrātūras.

Formula ir šāda:

Q = S × Rp /10, kur

Q — aprēķinātie siltuma zudumi (kW);

S — apsildāmo telpu platība (m²);

Rp — gāzes katla īpatnējā jauda (kW/m²) — jauda uz katriem 10 m².

Īpatnējā jauda 10 m² platības apsildīšanai jau aptuveni noteikta, ņemot vērā korekcijas dažādu klimatu reģioniem. Mūsu references mājai, kas atrodas, piemēram, Maskavas apkaimē, Pp = 1,2 – 1,5 kW.

Ņemot vērā mājas platību 80 m², optimālā apkures sistēmas jauda būs šāda:

Q = 80 × 1,2 / 10 = 9,6 kW.

Neskatoties uz vienkāršotību, šī formula atspoguļo visprecīzākos rezultātus.

Bieži vien aprēķinu ērtībai par īpatnējās jaudas vērtību tiek pieņemta vienība. Pamatojoties uz to, apkures sistēmas jauda tiek ņemta kā 10 kW uz 100 m² apsildāmās platības.

Tā kā savas mājas gāzes apgādes sistēmā ietilpst ne tikai apkure, bet arī ūdens sildīšana un cits aprīkojums, tad katla jaudu nosaka, pievienojot aprēķinātajiem siltuma zudumiem 20–25% rezervi.

Otrs variants, bet ar lielāku kļūdas pakāpi, ir siltumenerģijas izmaksu aprēķins ēkas siltuma zudumiem pēc kubatūras – apsildāmo telpu tilpuma. Atkarībā no klimata joslas viena kubikmetra telpas ar griestu augstumu līdz 3 m apsildīšanai tiek atvēlēti 30 – 40 W.

Gāzes patēriņa aprēķins no gāzes tvertnes

Apkurei paredzētā mājas siltumapgādes sistēmā izmantotā gāzes maisījuma no gāzes krātuves patēriņa aprēķinam ir savas īpatnības un tas atšķiras no maģistrālās dabasgāzes patēriņa aprēķina.

Prognozējamais gāzes patēriņa apjoms tiek aprēķināts pēc formulas:

V = Q / (q × η), kur

V – aprēķinātais SUG apjoms, mērāms m³/h;

Q – aprēķinātie siltuma zudumi;

q – mazākā īpatnējā gāzes sadegšanas siltuma vērtība vai tās kaloritāte. Propāna-butānam šī vērtība ir 46 MJ/kg vai 12,8 kW/kg;

η – gāzes apgādes sistēmas lietderības koeficients (LK), izteikts absolūtā vērtībā pret vienu (LK/100). Atkarībā no gāzes katla raksturlielumiem LK var būt robežās no 86% – visvienkāršākajiem, līdz 96% – augsto tehnoloģiju kondensācijas iekārtām. Attiecīgi η vērtība var būt no 0,86 līdz 0,96.

Pieņemsim, ka apkures sistēmu plānots aprīkot ar modernu kondensācijas katlu ar LK 96%.

Ievietojot sākotnējā formulā mūsu aprēķinam pieņemtās vērtības, iegūstam šādu vidējo apkurei patērētās gāzes apjomu:

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

Tā kā par SUG uzpildes vienību pieņemts uzskatīt litru, ir nepieciešams izteikt propāna-butāna apjomu šajā mērvienībā. Lai aprēķinātu litru daudzumu sašķidrinātās ogļūdeņražu maisījuma masā, kilogrami jādala ar blīvumu.

Tabulā ir norādītas sašķidrinātās gāzes testa blīvuma vērtības (t/m³) pie dažādām vidējām diennakts gaisa temperatūrām un atbilstoši propāna un butāna procentuālajai attiecībai.

Sašķidrinātās ogļūdeņraža gāzes (SĪG) pārejas no šķidruma uz tvaika (darba) stāvokli fizika ir šāda: propāns vārās pie mīnus 40 °C un augstāk, butāns — no mīnus 3 °C. Attiecīgi, 50/50 maisījums sāks pāriet gāzveida fāzē pie temperatūras no mīnus 20 °C.

Vidējiem platuma grādiem un zemē padziļinātai gāzes tvertnei šādas proporcijas ir pietiekamas. Tomēr, lai pasargātu sevi no liekām raizēm, ziemas apstākļos optimāla būs vismaz 70% propāna saturoša maisījuma izmantošana – «ziemas gāze».

Pieņemot, ka SĪG aprēķina blīvums ir 0,572 t/m³  – propāna/butāna maisījums 70/30 pie temperatūras — 20 °C), nav grūti aprēķināt gāzes patēriņu litros: 0,78 / 0,572 = 1,36 l/h.

Dienas patēriņš pie šāda gāzes patēriņa mājā būs: 1,36 × 24 ≈ 32,6 l, mēneša laikā — 32,6 × 30 = 978 l. Tā kā iegūtā vērtība ir aprēķināta visaukstākajam periodam, tad, ņemot vērā laika apstākļus, to var dalīt uz pusēm: 978/2 = 489 l, vidēji mēnesī.

Apkures sezonas ilgumu sāk skaitīt no brīža, kad vidējā diennakts temperatūra ārā nepārsniedz +8 grādus pēc Celsija 5 dienu garumā. Šis periods beidzas pavasarī, kad iestājas stabils siltums.

Apgabalā, kuru mēs ņēmām par piemēru (Podmoskovje), šāds periods vidēji ir 214 dienas.

Gāzes patēriņš apkurei gada laikā, veicot aprēķinu, būs: 32,6/2 × 214 ≈ 3488 l.

Optimālas gāzes tvertnes izvēle pēc patēriņa

Gāzes tvertne ir dārgs aprīkojums, kas tiek iegādāts un uzstādīts ne uz vienu gadu. No tās pareizas izvēles lielā mērā ir atkarīga ne tikai mājas apkures sistēmas darba efektivitāte. No sašķidrinātās gāzes uzglabāšanas veida un tipa var netieši būt atkarīgas apkures izmaksas.

Salīdzinājums starp virszemes un pazemes gāzes tvertnēm

Virs zemes izvietota gāzes tvertne ir lētāks autonomas gazifikācijas variants. Šādas tvertnes parasti ir mazāka tilpuma, un to uzstādīšanai nav nepieciešami dārgi zemes darbi.

Tomēr, izmantojot virs zemes esošās gāzes tvertnes apkures vajadzībām ziemā, ir jāņem vērā, ka propāna-butāna maisījuma iztvaikošana šajā periodā būs samazināta un iespējamas problēmas ar gāzes spiedienu.

Lai nodrošinātu efektīvāku un produktīvāku virs zemes gāzes tvertnes darbību, vismaz būs nepieciešams to aprīkot ar iztvaicētāju un siltināt tvertnes sienas.

Samazināt SĪG pārejas temperatūras slieksni gāzveida degvielas fāzē, protams, var, palielinot propāna saturu maisījumā. Bet tas radīs papildu izdevumus, jo šāda gāze ir dārgāka par butānu.

Pazemes gāzes tvertnes ir vispopulārākās uzglabāšanas vietas SĪG.

Šāda padziļināta tvertne mērenā klimata apstākļos neprasa papildu aprīkojumu tās apsildei un siltumizolācijai

Tvertnes iegremdēšanas dziļumam jābūt tādam, lai augsnes slānis virs tās būtu vismaz 0,6 m. Tas pasargās uzglabāšanas tvertni no sasalšanas un mehāniskiem bojājumiem.

Vertikāla vai horizontāla gāzes tvertne

Padziļinātās gāzes tvertnes pēc formas ir divu veidu:

1. Vertikālās.
2. Horizontālās.

Šīs tvertnes atšķiras viena no otras ne tikai izpildījumā, bet arī funkcionāli — ar sašķidrinātā maisījuma virsmas laukumu, ko sauc par «iztvaikošanas spoguli».

Horizontālajām gāzes tvertnēm ir lielāks «spogulis». Pateicoties tam, tvaika veidošanās notiek intensīvāk, ar spiedienu, kas ir pietiekams pareizai apkures sistēmas darbībai.

Vertikālās uzglabāšanas tvertnes biežāk tiek izmantotas autonomās gāzes sistēmās mazās platības mājās vai vasarnīcās, ja nav nepieciešama to pilnvērtīga apkure ziemā.

Lai nodrošinātu efektīvu un stabilu vertikālo gāzes tvertņu darbību ziemas laikā, ir nepieciešama tvertnes siltināšana vai speciālu sildītāju izmantošana, kas palielina kopējās izmaksas par mājas gāzes apgādi.

Mobilās gāzes tvertnes-piekabes īpatnības

Atrisināt apkures problēmu un radīt komfortablus sadzīves apstākļus ziemā vasarnīcās ar pagaidu dzīvošanu, būvniecības objektos, kur gāzes uzglabāšanas iekārtošana nav lietderīga vai tehniski iespējama, ļauj mobilā gāzes tvertne.

Šī ir uz piekabes aprīkota tvertne ar tilpumu 500-600 l. Cik ilgi pietiks šādas gāzes tvertnes ar ietilpību 600 litri, var prognozēt, pieņemot vidēji izmantoto normatīvu — 30-40 l sašķidrinātas gāzes uz 1 kvadrātmetru telpas.

Aptuvens aprēķins rāda, ka siltināta māja 100 m2 var autonomi apsildīt ar pārvietojamo gāzes tvertni mēneša laikā, uzturot dzīvošanai komfortablu temperatūru.

Jāsaprot, ka mobilās gāzes tvertnes, kā virszemes tipa tvertnes, ekspluatācija ziemas periodā vai ziemeļu reģionos prasīs siltināšanu un piespiedu tvertnes apsildi. Šī iemesla dēļ piekabes gāzes tvertne nav gluži pieņemams apkures variants.

Kā izvēlēties gāzes tvertni pēc tilpuma

No tipveida pazemes gāzes tvertnēm optimāli izmantojamas lauku mājām un kotedžām ir tvertnes ar tilpumiem 2700 l un 4850 l.

Izvēloties gāzes uzglabāšanas tvertnes tipa izmēru, ir jāņem vērā šādi faktori:

1. Ja pastāvīgi dzīvojat mājā ar autonomu apkuri, rezervuāru ieteicams uzpildīt divreiz gadā. Tas ir saistīts ar atšķirīgo butāna un propāna koncentrāciju maisījumos, kas paredzēti lietošanai vasarā un ziemas periodā.
2. Rezervuārs jāuzpilda ar sašķidrināto fāzi līdz 85%. Atlikušais brīvais tilpums glabātuvē ir tvaika spilvens ogļūdeņradim iztvaikošanas fāzē.

Tāpēc, veicot aprēķinus, cik daudz gāzes var pietikt gāzes tvertnē ar ietilpību 2700 l vai citāda lieluma gāzes krātuvē, ir jāņem vērā, ka gāzes tvertnes pasporta kopējais tilpums un tās uzpildes tilpums nav viens un tas pats.

Tabulā ir atspoguļotas tipveida Eirostandarta-2 gāzes tvertņu uzpildes ietilpības, ņemot vērā optimālo apsildāmo platību un apkures katlu jaudu.

Mūsu veiktais vidējo izņemšanas vērtību aprēķins no gāzes tvertnes un vispārpieņemtās normas ļauj noteikt gāzes tvertņu uzpildes biežumu. Pie vidējā gada patēriņa 30 l gāzes uz 1 m² apsildāmās platības, sašķidrinātās gāzes uzpilde ar tilpumu 2295 l rezervuārā ar 2700 l tilpumu mājai 100 m² būs pietiekama 9 mēnešus.

Pēc tādas pašas metodikas, bet mājai 150 m², aprēķinām, cik ilgi pietiks LPG apkures sistēmā no gāzes tvertnes ar 4850 l tilpumu. Gada laikā tiek patērēti 4500 l, tāpēc uzpildes tilpums 4122 l pietiks mājas apkurei 10 mēnešus.

No aprēķiniem redzams, ka uzpilde būs jāveic divas reizes gadā. Un tas ir ekonomiski pamatots, izmantojot „vasaras“ un „ziemas“ LPG.

Padomi gāzes taupīšanai

Gāzes patēriņu no gāzes tvertnes var samazināt, veicot šādus enerģijas taupīšanas pasākumus:

• sienu, jumta, bēniņu, pagraba pārseguma siltināšana;
• veco logu bloku nomaiņa pret moderniem stikla pakešu logiem ar neaizsalstošu profilu;
• optimāla apkures katla parametru iestatīšana;
• energoefektīva kondensācijas tipa gāzes apkures katla uzstādīšana;
• kolektoru apkures sistēmas izmantošana kolektoru apkures sistēma, kurai ir augstāka efektivitāte un iespēja regulēt siltumnesēja padevi katrā apkures ierīcē;
• apkures radiatoru aprīkošana ar termoregulatoriem.

Labs gāzes taupīšanas efekts tiek panākts, uzstādot kontrollerus, kas automatizē siltuma padeves vadības procesu.

Kontrolieris atkarībā no iestatījumiem automātiskajā režīmā pārvalda autonomo apkuri, kas ļauj ievērojami samazināt LPG patēriņu no gāzes tvertnes un samazināt apkures izmaksas līdz 25%.

Turklāt mūsdienu kontrolleri parasti ir viedierīces, ar kurām var attālināti vadīt katlu no mobilā tālruņa.

Lēta alternatīva šādām tālvadības ierīcēm ir programmējami vai diennakts termostati, kas arī ļauj ekonomiski tērēt enerģiju.

Mūsdienīgs risinājums, lai taupītu gāzi no autonomās glabātavas, ir sistēma «gudrā māja».

Līdzās plašam noderīgu funkciju kopumam, kas atvieglo ikdienu, tehnoloģijas «gudrā māja» izmantošana ļauj veikt automātisku klimata kontroli.

Klimata kontroles funkciju mājā var uzstādīt atsevišķi vai integrēt kopējā lietderīgo funkciju komplektā.

Šādas tehnoloģijas dod iespēju ekonomiski tērēt gāzi apkurei diennakts laikā atsevišķās telpās. Sistēmu var iestatīt darbam uzkarsēšanas režīmā, kad iedzīvotāju nav, un attālināti, pirms ierašanās mājās, ieslēgt pilnvērtīgu apkuri.

Galvenā problēma «gudrās mājas» klimata kontroles sistēmas ieviešanā ir salīdzinoši augstā cena un nepieciešamība veikt projektēšanu pirms apkures sistēmas uzstādīšanas darbiem.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Interesanta metodika gāzes patēriņa aprēķināšanai apkurei un padomi, kā samazināt izmaksas par to:

Speciālista padoms ekonomiski pamatotam gāzes tvertnes tilpuma izvēlei:

9 padomi, kā samazināt gāzes patēriņu, ko izmanto mājas apkurei:

Jāsaprot, ka visi aprēķini, kurus mēs iesakām izmantot, lietojot gāzi no gāzes tvertnes, ir diezgan nosacīti. Precīzi noteikt un prognozēt, cik daudz sašķidrinātās gāzes tiks patērēts konkrētā periodā, nespēs pat speciālists.

Bet sniegtā metodika, kas balstīta uz autonomo gāzes sistēmu ekspluatācijas praksi, sniedz ticamas vidējās gāzes patēriņa vērtības.

Šie aprēķini un sniegtie noderīgie padomi dos iespēju pareizi izvēlēties optimālo gāzes tvertni un plānot tās uzpildes biežumu.

Ja Jums ir pieredze gāzes tvertņu izmantošanā apkurei, lūdzu, dalieties tajā ar mūsu lasītājiem. Pastāstiet par šāda aprīkojuma izmantošanas smalkumiem. Rakstiet savus komentārus, uzdodiet jautājumus – saziņas bloks atrodas zemāk.