Potrošnja plina iz spremnika za grijanje: kako izračunati + savjeti za minimiziranje

Opće je poznato da se za grijanje kuća i vikendica sa stalnim ili dugotrajnim boravkom sve više koriste spremnici za plin. Neosporno je i da veliki udio u budžetu za grijanje kuće čini trošak goriva. U našem slučaju to je ukapljeni plin.

Stoga bi razboriti vlasnik kuće trebao znati kako ispravno izračunati potrošnju plina iz spremnika za grijanje, te predvidjeti intervale između punjenja. To je važno i zato što dostava plina, kao prijevozna usluga, ima svoju prilično znatnu cijenu.

Na pristupačan način pomoći ćemo Vam da samostalno izračunate potrošnju ukapljenog plina za grijanje doma u sustavima opskrbe plinom sa spremnikom. Ova su znanja relevantna pri projektiranju izgradnje nove kuće i planiranju rekonstrukcije postojećeg sustava grijanja. Ispravno provedeni izračuni omogućit će Vam kontrolu potrošnje plina i smanjenje troškova za njega.

Čimbenici koji utječu na potrošnju plina

Spremnik za plin ima oblik voluminoznog spremnika koji se puni ukapljenim ugljikovodičnim plinom (UUP). To je mješavina dva plina – propana i butana.

Autonomne sheme grijanja s uzimanjem plina iz spremnika i plinskim kotlom u sustavu postale su moderna alternativa grijanju kuća od kotlova na kruta goriva ili dizelskih kotlova.

Skladištenje plina upravo u takvim spremnicima, uz daljnju upotrebu za grijanje kuće, može biti uvjetovano sljedećim čimbenicima:

• nemogućnost priključka na magistralnu plinsku cijev ili visoka cijena takvog priključka;
• stalni i nerješivi problemi s tlakom plina u središnjem cjevovodu od strane plinskih službi.

Za normalno funkcioniranje većine plinskih kotlova tlak plina u cjevovodu mora iznositi najmanje 35 mbar. Ova se norma često ne održava u magistralnim plinovodima i iznosi samo od 8 do 22 mbar.

Za određivanje volumena ukapljenog plina u spremniku postoje mehanički mjerači razine ili suvremeniji daljinski telemetrijski sustavi. Takva oprema može se isporučiti u kompletu sa spremnikom ili se nabavlja zasebno. Prosječnu dnevu potrošnju plina može se odrediti i razlikom očitanja plinskog brojila, ako je ono dostupno.

No, precizniji odgovor na pitanje koliko će plina u spremniku biti dovoljno za grijanje kuće, kolika je njegova potrošnja i kako svseti troškové na minimum, pomoći će matematički izračuni. I to unatoč činjenici da će takav izračun objektivno biti prosječnog karaktera.

Gorivo u neovisnoj plinskoj opskrbi iz spremnika troši se ne samo za grijanje. Iako u znatno manjim količinama, ono se troši i za zagrijavanje vode, rad plinskog štednjaka i druge kućanske potrebe.

Treba uzeti u obzir da na potrošnju plina utječu sljedeći čimbenici:

• klima regije i ruža vjetrova;
• kvadratura kuće, broj i stupanj toplinske izolacije prozora i vrata;
• materijal zidova, krovništa, temelja i stupanj njihove izolacije;
• broj stanovnika i način njihova boravka (stalno ili povremeno);
• tehničke karakteristike kotla, korištenje dodatnih plinskih uređaja i pomoćne opreme;
• broj radijatora grijanja, postojanje podnog grijanja.

Ovi i drugi uvjeti čine izračun potrošnje goriva iz spremnika relativnom vrijednošću koja se temelji na prosječno prihvaćenim pokazateljima.

Izračun snage plinskog kotla

Glavni udio u potrošnji goriva čini grijanje. Važan parametar svake kuće ili stana koji utječe na količinu plina utrošenog za grijanje jest pokazatelj toplinskih gubitaka. Zadaća grijanja upravo je u tome da te gubitke ispravno kompenzira, stvarajući uvjete za ugodan boravak.

Da bi se izračunala potreba za ukapljenim plinom, potrebno je odrediti veličinu toplinskih gubitaka kuće ili toplinsku snagu potrebn za potpuno grijanje. Od tog pokazatelja ovisi nazivna snaga sustava grijanja — plinskog kotla.

Kao etalon za izračune uzet ćemo kuću smještenu u području s umjerenom klimom, u zadovoljavajućem stanju i izoliranu u skladu s tehnologijom. Površina kuće je 80 m².

Prosječne vrijednosti toplinskih gubitaka i snagu kotla moguće je odrediti prema kvadraturi površine.

Formula ima oblik:

Q = S × Rr /10, gdje

Q — proračunski toplinski gubici (kW);

S — površina prostorija koje se griju (m²);

Rr — specifična snaga plinskog kotla (kW/m²) — snaga na svakih 10 m².

Specifična snaga za grijanje površine od 10 m² već je okvirno utvrđena, uz korekcije za regije s različitom klimom. Za naš referentni dom, smješten, primjerice, u Moskovskoj oblasti, Rp = 1,2 – 1,5 kW.

Uzimajući u obzir površinu kuće od 80 m², optimalna snaga sustava grijanja imat će sljedeću vrijednost:

Q = 80 × 1,2 / 10 = 9,6 kW.

Unatoč pjednostavlenosti, ova formula daje najtočnije rezultate.

Često se radi lakšeg izračuna za vrijednost specifične snage uzima jedinica. Na temelju toga, snaga sustava grijanja uzima se u omjeru 10 kW na 100 m² grijane površine.

Budući da u sustav opskrbe plinom vlastite kuće nije uključeno samo grijanje, već i grijanje vode i druga oprema, snaga kotla određuje se dodavanjem 20-25% pričuve na izračunate toplinske gubitke.

Druga mogućnost, ali s većim stupnjem pogreške, jest izračun toplinske energije za toplinske gubitke zgrade prema kubičnom obujmu grijanih prostorija. Ovisno o klimatskoj zoni, za grijanje jednog kubičnog metra prostorije s visinom stropa do 3 m predviđa se 30 – 40 W.

Izračun potrošnje plina iz spremnika

Izračun potrošnje za grijanje smjese iz plinskog spremnika koja se koristi u sustavu opskrbe toplinom kuće ima svoje posebnosti i razlikuje se od izračuna potrošnje magistralnog prirodnog plina.

Predviđeni obujam potrošnje plina izračunava se prema formuli:

V = Q / (q × η), gdje

V – izračunati obujam UPP-a (ukapljenog naftnog plina), mjeren u m³/h;

Q – izračunati toplinski gubici;

q – najmanja specifična vrijednost topline izgaranja plina ili njegova kaloričnost. Za propan-butan ta vrijednost iznosi 46 MJ/kg ili 12,8 kW/kg;

η – stupanj iskoristivosti sustava opskrbe plinom, izražen u apsolutnoj vrijednosti prema jedinici (učinkovitost/100). Ovisno o karakteristikama plinskog kotla, stupanj iskoristivosti može biti u rasponu od 86% – za najjednostavnije, do 96% – za visokotehnološke kondenzacijske uređaje. Sukladno tome, vrijednost η može iznositi od 0,86 do 0,96.

Pretpostavimo da se sustav grijanja planira opremiti modernim kondenzacijskim kotlom sa stupnjem iskoristivosti od 96%.

Uvrštavajući u izvornu formulu vrijednosti koje smo prihvatili za izračun, dobivamo sljedeći prosječni obujam plina koji se troši za grijanje:

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

Budući da se litra smatra obračunskom jedinicom za UPP, potrebno je izraziti obujam propan-butana u ovoj mjernoj jedinici. Za izračun broja litara u masi ukapljene ugljikovodične smjese potrebno je kilograme podijeliti s gustoćom.

U tablici su navedene vrijednosti ispitne gustoće ukapljenog plina (u t/m³), pri različitim srednjim dnevnim temperaturama zraka i u skladu s postotnim omjerom propana i butana.

Fizika prijelaza UNP-a iz tekućeg u parovito (radno) stanje: propan ključa pri minus 40 °C i više, butan od minus 3 °C. Sukladno tome, smjesa 50/50 počet će prelaziti u plinovitu fazu pri temperaturi od minus 20 °C.

Za srednje geografske širine i ukopani gazgolder, takvi omjeri su dovoljni. No, kako biste se zaštitili od nepotrebnih problema, optimalno je zimi koristiti smjesu s najmanje 70% sadržaja propana – «zimski plin».

Uzimajući kao proračunsku gustoću UNP-a od 0,572 t/m³ – smjesa propan/butan 70/30 pri temperaturi –20 °C), lako je izračunati potrošnju plina u litrama: 0,78 / 0,572 = 1,36 l/h.

Dnevna potrošnja pri takvom odvodu plina u kući iznosit će: 1,36 × 24 ≈ 32,6 l, tijekom mjeseca – 32,6 × 30 = 978 l. Budući da je dobivena vrijednost izračunata za najhladnije razdoblje, uz korekciju za vremenske uvjete može se podijeliti na pola: 978/2 = 489 l, u prosjeku mjesečno.

Trajanje sezone grijanja računa se od trenutka kada prosječna dnevna vanjska temperatura ne prelazi +8 stupnjeva Celzija tijekom 5 dana. Ovo razdoblje završava u proljeće, uz stabilno zatopljenje.

U području koje smo uzeli kao primjer (Moskovska oblast), takvo razdoblje u prosjeku iznosi 214 dana.

Potrošnja plina za grijanje tijekom godine pri izračunu iznosit će: 32,6/2 × 214 ≈ 3488 l.

Odabir optimalnog spremnika s obzirom na potrošnju

Gazgolder je skupa oprema koja se kupuje i postavlja na više godina. O njegovom pravilnom odabiru uvelike ovisi ne samo učinkovitost rada kućnog sustava grijanja. Vrsta i tip spremnika za ukapljeni plin mogu neizravno utjecati na troškove grijanja.

Usporedba nadzemnih i podzemnih spremnika

Nadzemni gazgolder je jeftinija opcija za autonomnu plinofikaciju. Takvi spremnici su obično manjeg volumena i za njihovu ugradnju nije potrebno izvođenje skupih zemljanih radova.

No, pri korištenju nadzemnih plinskih spremnika za potrebe grijanja zimi potrebno je uzeti u obzir da će isparavanje smjese propan-butan u tom razdoblju biti smanjeno i mogući su problemi s tlakom plina.

Za učinkovitiji i produktivniji rad nadzemnog gazgoldera, minimalno će biti potrebno opremiti ga isparivačkom jedinicom i izolirati stijenke spremnika.

Smanjiti temperaturni prag prijelaza UNP-a u plinovitu fazu goriva moguće je, naravno, većim udjelom propana u smjesi. No to će povući dodatne troškove, jer je takav plin skuplji od butana.

Podzemni gazgolderi su najpopularniji spremnici za UNP.

Takav ukopani spremnik u uvjetima umjerene klime ne treba dodatnu opremu za grijanje i toplinsku izolaciju

Dubina uranjanja spremnika treba biti takva da sloj tla iznad njega bude najmanje 0,6 m. To će zaštititi spremište od smrzavanja i mehaničkih oštećenja.

Vertikalni ili horizontalni spremnik

Ukopani plinski spremnici po obliku su dvije vrste:

1. Vertikalne.
2. Horizontalne.

Ovi spremnici razlikuju se jedni od drugih ne samo izvedbom, već i funkcionalno – površinom ukapljene smjese, koja se naziva 'zrcalo isparavanja'.

Horizontalni plinski spremnici imaju veće 'zrcalo'. Zahvaljujući tome isparavanje je intenzivnije, s tlakom dovoljnim za ispravan rad sustava grijanja

Vertikalna spremišta se češće koriste u autonomnim plinskim sustavima malih kuća ili vikendica, ako zimi nije potrebno njihovo potpuno grijanje.

Za učinkovit i stabilan rad vertikalnih plinskih spremnika zimi potrebna je izolacija spremnika ili korištenje posebnih grijača, što povećava ukupne troškove opskrbe plinom kuće

Značajke mobilnog spremnika-prikolice

Problem grijanja i stvaranja ugodnih životnih uvjeta zimi u vikendicama s povremenim boravkom, na gradilištima, gdje postavljanje plinskog spremnika nije svrsishodno ili tehnički moguće, omogućuje mobilni plinski spremnik.

To je spremnik opremljen na prikolici, zapremine 500-600 litara. Koliko dugo će takav plinski spremnik zapremine 600 litara trajati može se predvidjeti uzimajući prosječno korištenu normu od 30-40 litara ukapljenog plina po 1 četvornom metru prostorije.

Približan izračun pokazuje da se izolirana kuća od 100 m2 može autonomno grijati pokretnim plinskim spremnikom u trajanju od mjesec dana, uz održavanje ugodne temperature za boravak

Treba razumjeti da će korištenje mobilnog plinskog spremnika, kao spremnika nadzemnog tipa, zimi ili u sjevernim područjima zahtijevati izolaciju i prisilno grijanje spremnika. Iz tog razloga prikolični plinski spremnik nije sasvim prihvatljiva opcija grijanja.

Kako odabrati spremnik prema volumenu

Od tipičnih podzemnih plinskih spremnika optimalno su primjenjivi za seoske kuće i vikendice spremnici zapremine 2700 l i 4850 l.

Pri odabiru tipa plinskog spremnika potrebno je uzeti u obzir sljedeće čimbenike:

1. Kod stalnog stanovanja u kući s autonomnim grijanjem, preporučuje se punjenje spremnika dva puta godišnje. To je uvjetovano različitom koncentracijom butana i propana u smjesama namijenjenim za korištenje ljeti i zimi.
2. Spremnik se mora napuniti ukapljenom fazom do 85%. Preostali slobodni volumen u spremniku je parni jastuk za ugljikovodik u fazi isparavanja.

Stoga, pri izračunu koliko će trajati plin u plinskom spremniku kapaciteta 2700 l ili u spremniku drugih veličina, potrebno je uzeti u obzir da nazivni ukupni volumen plinskog spremnika i njegov punjeni volumen nisu isto.

U tablici su prikazani punjeni kapaciteti tipičnih plinskih spremnika Eurostandard-2, u odnosu na optimalnu površinu grijanih površina i snagu kotlova.

Naš izračun prosječnih vrijednosti oduzimanja ukapljenog plina iz plinskog spremnika i općeprihvaćene norme omogućuju određivanje učestalosti punjenja plinskih spremnika. Uz prosječnu godišnju potrošnju od 30 l plina po 1 m² grijane površine, punjenje ukapljenog plina volumena 2295 l u spremniku od 2700 l za kuću od 100 m² bit će dovoljno tijekom 9 mjeseci.

Po istoj metodi, ali za kuću od 150 m², izračunavamo koliko će trajati UNP u sustavu grijanja iz plinskog spremnika od 4850 l. Tijekom godine potroši se 4500 l, stoga će punjeni volumen od 4122 l biti dovoljan za grijanje kuće tijekom 10 mjeseci.

Iz izračuna je vidljivo da će se punjenje morati obavljati dva puta godišnje. I to je ekonomski opravdano korištenjem «ljetnog» i «zimskog» UNP-a.

Savjeti za uštedu plina

Smanjiti potrošnju plina iz plinskog spremnika moguće je provedbom sljedećih mjera za uštedu energije:

• izolacija zidova, krova, tavana i podrumske stropne konstrukcije;
• zamjena starih prozorskih jedinica modernim staklenim paketima s nepromrzavajućim profilom;
• optimalno podešavanje parametara kotla;
• ugradnja energetski učinkovitog plinskog kotla kondenzacijskog tipa za grijanje;
• korištenje kolektorskog sustava grijanja, koji ima veći stupanj djelovanja i mogućnost regulacije dovoda toplinskog medija na svakom uređaju za grijanje;
• opremanje radijatora grijanja termoregulatorima.

Dobar učinak na uštedu plina postiže se ugradnjom regulatora koji automatiziraju proces upravljanja opskrbom topline.

Regulator, ovisno o zadanim postavkama, automatski upravlja autonomnim grijanjem, što omogućuje značajno smanjenje potrošnje UNP-a iz plinskog spremnika i smanjenje troškova grijanja do 25 %.

Štoviše, moderni regulatori su u pravilu pametni uređaji pomoću kojih se može daljinski upravljati kotlom s mobitela.

Jeftina alternativa takvim uređajima s daljinskim upravljanjem su programabilni ili dnevni termostati, koji također omogućuju ekonomično trošenje energije.

Suvremeno rješenje za uštedu plina iz autonomnog skladišta je sustav «pametna kuća».

Uz veliki niz korisnih funkcija koje olakšavaju svakodnevni život, primjena tehnologije «pametna kuća» omogućuje automatsku kontrolu klime.

Funkciju upravljanja klimom u kući može se instalirati zasebno ili integrirati u opći skup «korisnosti».

Takve tehnologije omogućuju ekonomično trošenje plina za grijanje tijekom dana u pojedinim prostorijama. Sustav se može podesiti za rad u režimu održavanja temperature u odsutnosti stanara i daljinski, prije dolaska kući, uključiti potpuno grijanje.

Glavni problem uvođenja sustava klima-kontrole «pametne kuće» je relativno visoka cijena i potreba projektiranja prije izvođenja radova na montaži sustava grijanja.

Zaključci i koristan video na temu

Zanimljiva metoda izračuna potrošnje plina za grijanje i savjeti za smanjenje troškova za njega:

Savjet stručnjaka za ekonomski isplativ izbor volumena plinskog spremnika:

9 savjeta za smanjenje potrošnje plina koji se koristi za grijanje kuće:

Potrebno je razumjeti da su svi izračuni koje predlažemo primijeniti pri korištenju plina iz plinskog spremnika prilično uvjetni. Točno odrediti i predvidjeti koliko će se ukapljenog plina potrošiti u određenom razdoblju neće moći čak ni stručnjak.

Ali navedena metoda, temeljena na praksi rada autonomnih plinskih sustava, daje pouzdane prosječne vrijednosti potrošnje plina.

Ovi izračuni i navedeni korisni savjeti dat će mogućnost pravilno odabrati optimalni plinski spremnik i planirati učestalost njegovog punjenja.

Ako imate iskustva s korištenjem plinskih spremnika za grijanje, molimo podijelite ga s našim čitateljima. Ispričajte o nijansama korištenja takve opreme. Pišite svoje komentare, postavljajte pitanja – blok za kontakt nalazi se ispod.