Come calcolare il consumo di gas per il riscaldamento domestico secondo le norme

La determinazione dell'importo dei costi per il riscaldamento centralizzato o autonomo di una casa privata viene effettuata già in fase di progettazione dell'edificio, oppure prima della scelta del tipo di vettore energetico o del modello ottimale dell'unità caldaia.

Quali fattori vengono presi in considerazione quando si esegue il calcolo del consumo di gas per il riscaldamento domestico, e come determinare il consumo medio senza ricorrere ai servizi di specialisti, basandosi su un metodo semplificato? Lo esamineremo nel nostro articolo.

Fattori determinanti del consumo della miscela di gas

Il riscaldamento domestico con gas naturale è oggi considerato il più richiesto e conveniente. Ma a causa dell'aumento del 'combustibile blu', i costi finanziari dei proprietari di case sono aumentati notevolmente. Ecco perché la maggior parte dei padroni di casa oculati è oggi preoccupata di quale sia il consumo medio di gas per il riscaldamento domestico.

Il parametro principale per il calcolo del consumo di carburante utilizzato per il riscaldamento di una casa di campagna sono le perdite termiche dell'edificio.

Bene se i proprietari di casa se ne sono occupati già in fase di progettazione. Ma nella maggior parte dei casi, in pratica, si scopre che solo una piccola parte dei proprietari conosce le perdite di calore dei propri edifici.

Il consumo della miscela di gas dipende direttamente dal rendimento e dalla potenza del generatore di calore.

Hanno inoltre un'importanza non minore:

• le condizioni climatiche della regione;
• le caratteristiche costruttive dell'edificio;
• il numero e il tipo di finestre installate;
• la superficie e l'altezza dei soffitti nei locali;
• la conducibilità termica dei materiali da costruzione utilizzati;
• la qualità dell'isolamento delle pareti esterne della casa.

Tenga presente che la potenza nominale raccomandata dell'apparecchio installato ne mostra le capacità massime. Essa sarà sempre leggermente superiore ai valori di funzionamento dell'apparecchio che opera in modalità normale per il riscaldamento di uno specifico edificio.

La potenza dell'apparecchio installato viene calcolata in stretta conformità con i requisiti normativi vigenti, tenendo conto di tutti i fattori sopra elencati.

Ad esempio, se la potenza nominale della caldaia è di 15 kW, il sistema funzionerà efficacemente con una potenza termica di circa 12 kW. Gli esperti raccomandano un margine di potenza di circa il 20% per eventuali emergenze e inverni eccezionalmente freddi.

Pertanto, nel calcolo del consumo di carburante, ci si dovrebbe basare sui dati reali e non sui valori massimi calcolati per un funzionamento a breve termine in modalità di emergenza.

Si consiglia di acquistare un apparecchio a gas con un margine di potenza di circa il 20% per eventuali situazioni di emergenza e inverni freddi. Ad esempio, se la potenza termica calcolata è di 10 kW, si consiglia di acquistare l'attrezzatura con una potenza nominale di 12 kW.

Calcolatore del consumo medio

Il consumo nominale di gas per il periodo di riscaldamento passato non è così difficile da calcolare. È sufficiente rilevare mensilmente le letture del contatore. Dopo la fine della stagione, sommare le letture mensili. Quindi calcolare il valore medio aritmetico.

Se invece è necessario conoscere i valori nominali durante la fase di progettazione della casa, o nella scelta di un apparecchio di riscaldamento efficiente ma economico, sarà necessario utilizzare delle formule.

Quando si installa un riscaldamento autonomo per una casa di campagna o un appartamento, si utilizzano parametri medi per determinare le perdite di calore.

Per ottenere calcoli approssimativi, il consumo specifico di calore viene determinato in due modi:

1. Basandosi sul volume totale delle stanze riscaldate. A seconda della regione, per il riscaldamento di un metro cubo si allocano 30-40 W.
2. In base alla superficie totale dell'edificio. Si parte dal presupposto che per riscaldare ogni metro quadrato di superficie delle stanze, con un'altezza media delle pareti di 3 metri, vengono spesi 100 W di calore. Nella determinazione del valore ci si basa anche sulla regione di residenza: per le latitudini meridionali – 80 W/m², per quelle settentrionali – 200 W/m².

Il criterio principale a cui ci si attiene obbligatoriamente nei calcoli è la potenza termica necessaria per garantire condizioni di riscaldamento di qualità degli ambienti e per compensare le loro perdite di calore.

Come base dei calcoli tecnologici si prende una proporzione media, secondo cui per 10 metri quadrati di superficie vengono spesi 1 kW di energia termica. Ma va tenuto presente che questo approccio medio, sebbene comodo, non è in grado di riflettere sufficientemente le condizioni reali della sua costruzione, tenendo conto della regione climatica in cui si trova.

Applicando il metodo di calcolo semplificato, si prende come base che per riscaldare 10 metri quadrati di una casa privata è necessario 1 kW di potenza termica prodotta dal generatore.

Calcolando correttamente il consumo orientativo di carburante, Lei potrà chiarire quali misure vale la pena adottare per ridurne il consumo. Come risultato – ridurre la voce delle spese regolari per il 'carburante blu' consumato.

Gas di rete per il riscaldamento

Nelle case private arriva dalla rete centralizzata la miscela di gas del tipo G20. Secondo lo standard adottato DIN EN 437, il valore minimo del calore specifico di combustione del carburante del tipo G20 è di 34,02 MJ/mc.

Nel caso in cui sia installata una caldaia a condensazione ad alta efficienza, il valore minimo del calore specifico per il 'carburante blu' della categoria G20 è di 37,78 MJ/mc.

Ordinare il calcolo delle perdite di calore di un edificio residenziale per stilare una 'contabilità' dei costi stagionali e chiarire se sia necessario fare l'isolamento, ci si può rivolgere a un'organizzazione di progettazione.

Formula per il calcolo del consumo di carburante

Per determinare il consumo di gas, tenendo conto del potenziale energetico in esso contenuto, si applica una formula semplice:

V=Q / (Hi x KPD)

Dove:

• V – il valore cercato, che determina il consumo di gas per la produzione di energia termica, si misura in mc/h.
• Q – valore della potenza termica calcolata, utilizzata per riscaldare l'edificio e garantire condizioni confortevoli, misurato in W/h;
• Hi – valore minimo del calore specifico di combustione del combustibile;
• Rendimento – coefficiente di rendimento della caldaia.

Il rendimento del generatore di calore mostra l'efficienza dell'utilizzo dell'energia termica prodotta dalla combustione della miscela di gas, che viene direttamente consumata per riscaldare il fluido termovettore. È un valore nominale.

Nei certificati dei moderni gruppi caldaie, il coefficiente è indicato con due parametri: in base al potere calorifico superiore e inferiore. Entrambi i valori sono riportati con una barra frazionaria «Hs/Hi», ad esempio: 95/87%. Per ottenere un calcolo il più affidabile possibile, si prende come base il valore indicato in modalità «Hi».

Il valore inferiore del calore specifico di combustione del gas è un valore tabellare i cui parametri corrispondono agli standard adottati DIN EN 437

Il valore «Hs» riportato nella tabella definisce l'indicatore superiore del potere calorifico del gas. Viene indicato nella tabella perché il vapore acqueo rilasciato durante la combustione del gas può anche convertire l'energia termica latente. Se si utilizza correttamente questa energia termica, è possibile aumentare anche il rendimento complessivo del combustibile consumato.

Su questo principio si basa il funzionamento delle caldaie di nuova generazione – gli aggregati a condensazione. In essi, grazie alla conversione del vapore in stato liquido aggregato, viene prodotto circa un ulteriore 10% di calore.

Oltre al gas di tipo G20, per uso domestico può essere utilizzato anche l'analogo del secondo gruppo, il tipo G 25. Il gas G20 viene estratto dai giacimenti siberiani, mentre il G25 viene fornito dal Turkmenistan e dalla regione del Volga. La differenza è che il G25, durante la combustione, emette il 15% in meno di calore.

Il gas di tipo G25 è caratterizzato da un'elevata percentuale di azoto, per cui il suo potenziale energetico è inferiore del 15% rispetto all'analogo naturale G20

Per sapere quale tipo di gas scorre nella rete, è possibile consultare l'azienda di fornitura del gas della propria regione.

Esempio di calcolo del consumo di gas di rete

Proponiamo di considerare un esempio di calcolo del consumo di gas per il riscaldamento di una villa di campagna, i cui dati iniziali hanno i seguenti parametri:

• la superficie dei locali raggiunge i 100 mq;
• potenza raccomandata del generatore di calore – 10 kW;
• il rendimento della caldaia raggiunge il 95%.

Per semplificare il calcolo, i joule vengono convertiti in un'altra unità di misura – i kilowatt. Quindi, a condizione che 1 kW = 3,6 MJ, il potere calorifico del gas di tipo G 20 sarà 34,02 / 3,6 = 9,45 kW.

Inoltre, bisogna considerare che la potenza consigliata del generatore di calore, indicata come 10 kW, sarà necessaria solo per riscaldare gli ambienti nelle condizioni più sfavorevoli. In realtà, durante tutto il periodo di riscaldamento, il numero di tali giorni sfavorevoli sarà contato in singole unità.

Con un sistema di riscaldamento ben progettato e organizzato, la caldaia installata non funzionerà certamente 24 ore su 24.

Negli altri giorni della stagione fredda, per riscaldare l'edificio viene utilizzata una potenza notevolmente inferiore. Pertanto, per ottenere calcoli corretti e determinare il consumo medio, non quello di picco, del «combustibile blu», si prendono i valori di potenza della caldaia non a 10 kW, ma a «metà», cioè 5 kW.

Inserendo i dati ottenuti nella formula, si eseguono i calcoli: V = 5/(9,45 x 0,95). Risulta che per riscaldare un cottage di 100 metri quadri, il consumo di gas è di 0,557 m³/h.

Una volta chiarite le tariffe per il pagamento di un metro cubo di «combustibile blu», non sarà difficile calcolare le spese materiali per l'intero periodo di riscaldamento.

Sulla base dei dati ottenuti attraverso semplici calcoli, non sarà difficile calcolare il consumo di gas per un'intera stagione di riscaldamento, che nelle regioni di media latitudine dura circa 7 mesi:

• Al giorno è pari a 0,557 x 24 = 13,37 m³.
• Al mese 13,37 x 30 = 401,1 m³.
• Per la stagione di riscaldamento della durata di 7 mesi: 401,1 x 7 = 2807,4 m³.

Conoscendo il prezzo di un metro cubo di «combustibile blu», non sarà difficile pianificare sia le spese mensili che la «contabilità» per l'intero funzionamento del sistema di riscaldamento.

Consumo di miscela di propano-butano liquefatto

Non tutti i proprietari di case di campagna hanno la possibilità di collegarsi alla rete centralizzata del gas. In tal caso, si ricorre al gas liquefatto. Viene conservato in serbatoi di gas interrati, e viene rifornito utilizzando i servizi di aziende certificate che forniscono carburante.

Il gas liquefatto utilizzato per scopi domestici viene conservato in contenitori e serbatoi ermetici – bombole di propano-butano da 50 litri, o gasometri.

Nel caso in cui per riscaldare una casa di campagna si utilizzi gas liquefatto, la formula di calcolo di base rimane la stessa. L'unica cosa è che bisogna considerare che il gas in bombole è una miscela di tipo G30. Inoltre, il carburante si trova allo stato aggregato liquido. Pertanto, il suo consumo viene calcolato in litri o chilogrammi.

Formula per il calcolo del consumo di miscela combustibile

Per stimare i costi di consumo della miscela liquefatta di propano-butano, è utile un calcolo semplice. I dati iniziali dell'edificio sono gli stessi: un cottage di 100 metri quadrati, con un rendimento della caldaia installata del 95%.

Nel calcolo si deve considerare che, per motivi di sicurezza, le bombole di propano-butano da cinquanta litri vengono riempite al massimo all'85%, corrispondente a circa 42,5 litri.

Nel calcolo ci si basa su due importanti caratteristiche fisiche della miscela liquefatta:

• la densità del gas in bombola è di 0,524 kg/l;
• il calore rilasciato dalla combustione di un chilogrammo di tale miscela è pari a 45,2 MJ/kg.

Per facilitare i calcoli, i valori del calore rilasciato, misurati in chilogrammi, vengono convertiti in litri: 45,2 x 0,524 = 23,68 MJ/l.

Successivamente, i joule vengono convertiti in kilowatt: 23,68 / 3,6 = 6,58 kW/l. Per ottenere calcoli corretti, si prendono come base lo stesso 50% della potenza raccomandata dell'apparecchio, pari a 5 kW.

I valori ottenuti vengono inseriti nella formula: V = 5 / (6,58 x 0,95). Ne risulta che il consumo della miscela di carburante di tipo G 30 è di 0,8 l/h.

Esempio di calcolo del consumo di gas liquefatto

Sapendo che in un'ora di funzionamento del generatore di calore si consumano in media 0,8 litri di carburante, è facile calcolare che una bombola standard con un riempimento di 42 litri durerà circa 52 ore, ovvero poco più di due giorni.

Per l'intero periodo di riscaldamento, i consumi della miscela combustibile saranno:

• Al giorno 0,8 x 24 = 19,2 litri;
• Al mese 19,2 x 30 = 576 litri;
• Per la stagione di riscaldamento della durata di 7 mesi 576 x 7 = 4032 litri.

Per il riscaldamento di un cottage di 100 metri quadrati saranno necessari: 576 / 42,5 = 13 o 14 bombole. Per l'intera stagione di riscaldamento di sette mesi occorreranno 4032 / 42,5 = da 95 a 100 bombole.

Per calcolare con precisione il numero di bombole di propano-butano necessarie per riscaldare un cottage per un mese, è necessario dividere il volume mensile consumato di 576 litri per la capacità di una singola bombola.

Un grande volume di carburante, considerando i costi di trasporto e la creazione di condizioni per il suo stoccaggio, non costerà poco. Tuttavia, rispetto al riscaldamento elettrico, questa soluzione sarà comunque più economica e quindi preferibile.

Metodi per ridurre il consumo

La causa principale delle significative perdite di calore, che portano a un uso inefficiente dell'energia termica prodotta dalla caldaia, è l'isolamento insufficiente degli elementi strutturali della casa. Attraverso i 'ponti termici' si disperde inutilmente fino al 40% del calore.

Attraverso finestre con infissi di scarsa qualità si disperde fino al 35% del calore prodotto dalla caldaia, attraverso le pareti della casa fino al 25%, e attraverso il tetto e le porte d'ingresso fino al 15%.

Per non sprecare soldi ogni volta riscaldando l'esterno, è meglio investire una volta sola in un isolamento di qualità dell'edificio. Creda, la spesa sarà completamente recuperata in 3-4 anni.

L'isolamento termico della casa include:

1. Isolamento delle pareti. L'opzione più semplice da realizzare e più economica è l'installazione di pannelli in polistirene espanso. Lo spessore dei pannelli viene scelto in base alle condizioni climatiche della regione di costruzione, allo spessore delle pareti dell'edificio e al tipo di materiale utilizzato per la loro costruzione.
2. Isolamento del tetto o del solaio. A questo scopo si utilizzano segatura di legno, lana minerale o polistirene espanso in lastre. Il materiale isolante prodotto in lastre viene montato sulle pareti interne del sottotetto o posizionato tra le travi del solaio.
3. Isolamento dei pavimenti. Non solo le strutture in cemento, ma anche quelle in legno necessitano di un buon isolamento termico. Per creare uno strato termoisolante si utilizzano materiali sfusi e in lastre come argilla espansa e polistirene espanso.
4. Sostituzione delle finestre. Lo scudo più affidabile per impedire l'ingresso del freddo nelle stanze riscaldate saranno le finestre in PVC con vetri di qualità. Vengono realizzate su misura per ogni finestra. Grazie a ciò, sigillano ermeticamente il vano finestra, proteggendo gli occupanti non solo dalla 'perdita' di calore, ma anche dall'ingresso del rumore stradale.

Una corretta installazione dell'isolamento termico consente di ridurre al minimo le perdite di calore.

Oltre a un isolamento di qualità, per aumentare l'efficienza della resa termica, gli esperti consigliano di adottare anche altre misure altrettanto efficaci.

Tra le misure aggiuntive che consentono di aumentare l'efficienza della resa termica, gli esperti includono:

• Dotare i radiatori di dispositivi termostatici. Le teste termostatiche manterranno nelle stanze la temperatura confortevole necessaria.
• In aggiunta ai radiatori, installare convettori con funzione di circolazione direzionale. Nella zona delle aperture creeranno tende termiche di aria riscaldata.
• Collegamento di apparecchiature che consentono di programmare modalità di riscaldamento ottimali. L'installazione di termostati cronometrici è efficace se in casa ci sono stanze vuote per diversi giorni, che non ha senso riscaldare intensamente.

I costi per l'acquisto e l'installazione dell'automazione saranno più che ammortizzati già nel corso della prima stagione di riscaldamento.

E infine, vale la pena rivedere se il sistema non sia troppo sovraccarico. Non è escluso che produca calore eccessivo. Ed è molto probabile che, senza compromettere il comfort degli occupanti, si possa abbassare la temperatura nelle stanze di un paio di gradi.

A prima vista – una piccolezza. Ma, considerando la situazione su scala almeno di un mese, e ancor più di una stagione di riscaldamento, una tale decisione può avere un effetto positivo sul portafoglio.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Una delle opzioni per il calcolo del consumo di gas di rete:

Esempio di consumo per riscaldamento a gas liquido:

Nel seguente video si parlerà dei semplici metodi per ridurre i costi del gas:

Il valore medio del calcolo sarà utile per determinare i costi materiali esclusivamente per il riscaldamento dell'edificio. Se si prevede di utilizzare apparecchi a gas o un fornello durante la stagione di riscaldamento, i dati vanno corretti.

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