Dujų suvartojimas iš dujų rezervuaro šildymui: kaip apskaičiuoti + patarimai, kaip sumažinti

Visuotinai žinoma, kad namų ir vasarnamių, kuriuose nuolat ar ilgai gyvenama, šildymui vis plačiau naudojami dujų bakai. Neginčytina ir tai, kad didelę biudžeto dalį šildant namą sudaro kuro kaina. Mūsų atveju tai yra suskystintos dujos.

Todėl rūpestingas namo šeimininkas turi žinoti, kaip teisingai apskaičiuoti dujų suvartojimą iš dujų bako šildymui, mokėti prognozuoti intervalus tarp papildymų. Tai aktualu dar ir todėl, kad dujų pristatymas, kaip transporto paslauga, turi gana svarų kainą.

Mes prieinama forma padėsime jums savarankiškai apskaičiuoti suskystintų dujų suvartojimą būsto šildymui dujų tiekimo sistemose su dujų baku. Šios žinios aktualios projektuojant naujo namo statybą ir planuojant esamos šilumos tiekimo sistemos rekonstrukciją. Teisingai atlikti skaičiavimai leis kontroliuoti dujų suvartojimą ir sumažinti jų išlaidas.

Veiksniai, turintys įtakos dujų suvartojimui

Dujų bakas yra tūrinis rezervuaras, kuris užpildomas suskystintomis angliavandenilinėmis dujomis (SND). Tai dviejų dujų – propano ir butano – mišinys.

Autonominės šildymo schemos, kuriose dujos imamos iš dujų bako ir naudojamas dujinis katilas, tapo šiuolaikine alternatyva namų šildymui kietojo kuro ar dyzeliniais katilais.

Dujų laikymas būtent tokiuose rezervuaruose, vėliau jas naudojant namo šildymui, gali būti nulemtas šių veiksnių:

• negalimybė įsijungti į magistralinį dujotiekį arba tokio prijungimo didelė kaina;
• nuolatinės ir dujų tarnybų neišsprendžiamos problemos dėl dujų slėgio centriniame vamzdyne.

Normaliam daugumos dujinių katilų veikimui dujų slėgis vamzdyne turi būti ne mažesnis kaip 35 mbar. Ši norma dažnai neišlaikoma magistraliniuose dujotiekiuose ir sudaro tik nuo 8 iki 22 mbar.

Norint nustatyti suskystintų dujų kiekį rezervuare, naudojami mechaniniai lygio matuokliai arba modernesnės nuotolinės telemetrijos sistemos. Tokia įranga gali būti tiekiama kartu su rezervuaru arba įsigyjama atskirai. Vidutinį paros dujų suvartojimą galima nustatyti ir pagal dujų skaitiklio rodmenų skirtumą, jei jis yra.

Tačiau tikslesnį atsakymą į klausimą, kiek dujų dujų talpykloje užteks būsto šildymui, koks jų suvartojimas ir kaip sumažinti išlaidas, padės matematiniai skaičiavimai. Ir tai nepaisant to, kad objektyviai toks skaičiavimas bus vidutinio pobūdžio.

Kuras autonominiame dujų tiekime iš dujų talpyklos sunaudojamas ne tik šildymui. Nors ir gerokai mažesniais kiekiais, jis naudojamas ir vandens šildymui, dujinės viryklės darbui ir kitiems buitiniams poreikiams.

Reikėtų atsižvelgti, kad dujų suvartojimui įtakos turi šie veiksniai:

• regiono klimatas ir vėjų rožė;
• namo kvadratūra, langų ir durų skaičius bei šilumos izoliacijos laipsnis;
• sienų, stogo, pamatų medžiaga ir jų apšiltinimo laipsnis;
• gyventojų skaičius ir jų buvimo režimas (nuolat ar periodiškai);
• katilo techninės charakteristikos, papildomų dujinių prietaisų ir pagalbinės įrangos naudojimas;
• šildymo radiatorių skaičius, šiltų grindų buvimas.

Šios ir kitos sąlygos daro kuro suvartojimo iš dujų talpyklos skaičiavimą santykiniu dydžiu, kuris grindžiamas vidutiniškai priimtais rodikliais.

Dujinio katilo galios skaičiavimas

Pagrindinę kuro suvartojimo dalį sudaro šildymas. Svarbus bet kurio namo ar buto parametras, turintis įtakos šildymui sunaudojamų dujų kiekiui, yra šilumos nuostolių rodiklis. Šildymo užduotis kaip tik ir yra šiuos nuostolius tinkamai kompensuoti, sukuriant sąlygas patogiam gyvenimui.

Norint apskaičiuoti suskystintų dujų poreikį, būtina nustatyti namo šilumos nuostolių dydį arba šiluminę galią, reikalingą pilnaverčiam šildymui. Nuo šio rodiklio priklauso šildymo sistemos – dujinio katilo – nominali galia.

Skaičiavimų etalonu laikysime namą, esantį vidutinio klimato vietovėje, patenkinamos būklės ir apšiltintą pagal technologiją. Namo plotas 80 m².

Vidutines šilumos nuostolių vertes ir katilo galią galima nustatyti pagal ploto kvadratūrą.

Formulė yra tokia:

Q = S × Rr /10, kur

Q – skaičiuotiniai šilumos nuostoliai (kW);

S – šildomų patalpų plotas (m²);

Rr – savitoji dujinio katilo galia (kW/m²) – galia kas 10 m².

Savitoji galia šildant 10 m² plotą jau maždaug nustatyta, atsižvelgiant į pataisas regionams su skirtingu klimatu. Mūsų etaloniniam namui, esančiam, pavyzdžiui, Padmaskvėje, Pp = 1,2 — 1,5 kW.

Atsižvelgiant į namo plotą 80 m², optimali šildymo sistemos galia bus tokia:

Q = 80 × 1,2 / 10 = 9,6 kW.

Nepaisant supaprastinimo, ši formulė atspindi tiksliausius rezultatus.

Dažnai skaičiavimų patogumui savitosios galios verte imamas vienetas. Remiantis tuo, šildymo sistemos galia imama skaičiuojant 10 kW 100 m² šildomo ploto.

Kadangi į savo namo dujų tiekimo sistemą įtrauktas ne tik šildymas, bet ir vandens šildymas, kita įranga, katilo galia nustatoma prie apskaičiuotų šilumos nuostolių pridedant 20-25% rezervo.

Antrasis variantas, tačiau priimtinas su didesne paklaida, yra šiluminės energijos sąnaudų šilumos nuostoliams skaičiavimas pagal kubatūrą – šildomų patalpų tūrį. Priklausomai nuo klimato juostos, vieno kubinio metro patalpos, kurios lubų aukštis iki 3 m, šildymui skiriama 30 – 40 W.

Dujų suvartojimo iš dujų bako skaičiavimas

Namo šilumos tiekimo sistemoje naudojamo dujų mišinio iš dujų saugyklos suvartojimo šildymui skaičiavimas turi savo ypatumų ir skiriasi nuo magistralinių gamtinių dujų sąnaudų skaičiavimo.

Prognozuojamas dujų suvartojimo tūris apskaičiuojamas pagal formulę:

V = Q / (q × η), kur

V — apskaičiuojamas SND tūris, matuojamas m³/val.;

Q — apskaičiuoti šilumos nuostoliai;

q — mažiausia savitoji dujų degimo šilumos vertė arba jų kaloringumas. Propano-butano mišiniui ši vertė yra 46 MJ/kg arba 12,8 kW/kg;

η – dujų tiekimo sistemos naudingumo koeficientas, išreikštas absoliučia verte vienetui (naudingumas/100). Priklausomai nuo dujinio katilo charakteristikų, naudingumo koeficientas gali svyruoti nuo 86% – paprasčiausių, iki 96% – aukštųjų technologijų kondensacinių agregatų. Atitinkamai, η vertė gali būti nuo 0,86 iki 0,96.

Tarkime, kad šildymo sistemą planuojama aprūpinti moderniu kondensaciniu katilu, kurio naudingumo koeficientas 96%.

Į pradinę formulę įrašius mūsų skaičiavimams priimtas vertes, gauname tokį vidutinį šildymui sunaudojamų dujų tūrį:

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

Kadangi SND užpildymo vienetu laikomas litras, būtina išreikšti propano-butano tūrį šiuo matavimo vienetu. Norint apskaičiuoti litrų kiekį suskystintų angliavandenilių mišinio masėje, kilogramus reikia padalyti iš tankio.

Lentelėje pateiktos bandomosios suskystintųjų dujų tankio vertės (t/m³), esant įvairioms vidutinėms paros oro temperatūroms ir pagal procentais išreikštą propano ir butano santykį.

SND perėjimo iš skystosios į garų (darbo) būsenos fizika yra tokia: propanas užverda esant minus 40 °C ir aukštesnei temperatūrai, butanas – nuo minus 3 °C. Atitinkamai, 50/50 mišinys pradės pereiti į dujinę fazę nuo minus 20 °C temperatūros.

Vidutinėms platumoms ir į žemę įkasto dujų bako tokių proporcijų pakanka. Tačiau, norint apsisaugoti nuo nereikalingų rūpesčių, optimalus žiemos sąlygomis bus mišinys, turintis ne mažiau kaip 70 % propano – „žieminės dujos“.

Laikant, kad apskaičiuotasis SND tankis yra 0,572 t/m³  – propano/butano mišinys 70/30, esant –20 °C temperatūrai), nesunku apskaičiuoti dujų sąnaudas litrais: 0,78 / 0,572 = 1,36 l/val.

Paros sąnaudos, esant tokiam dujų vartojimui namuose, bus: 1,36 × 24 ≈ 32,6 l, per mėnesį – 32,6 × 30 = 978 l. Kadangi gauta vertė apskaičiuota šalčiausiam laikotarpiui, atsižvelgiant į oro sąlygas, ją galima padalyti per pusę: 978/2 = 489 l, vidutiniškai per mėnesį.

Šildymo sezono trukmė skaičiuojama nuo momento, kai vidutinė paros temperatūra lauke neviršija +8 laipsnių Celsijaus 5 dienas iš eilės. Šis laikotarpis baigiasi pavasarį, stabiliai atšilus.

Vietovėje, kurią pasirinkome pavyzdžiui (Maskvos srityje), toks laikotarpis vidutiniškai trunka 214 dienų.

Dujų sąnaudos šildymui per metus, atlikus skaičiavimus, bus: 32,6/2× 214 ≈ 3488 l.

Optimalaus pagal suvartojimą dujų bako pasirinkimas

Dujų bakas – brangi įranga, kuri įsigyjama ir įrengiama ne vieneriems metams. Nuo teisingo jo pasirinkimo labai priklauso ne tik namų šildymo sistemos darbo efektyvumas. Nuo suskystintųjų dujų saugyklos tipo ir rūšies gali netiesiogiai priklausyti šildymo išlaidos.

Antžeminių ir požeminių dujų bakų palyginimas

Antžeminis dujų bakas yra pigesnis autonominio dujofikavimo variantas. Tokie rezervuarai paprastai yra mažesnio tūrio, o juos įrengiant nereikia atlikti brangių žemės darbų.

Tačiau, naudojant antžeminius dujų rezervuarus šildymo poreikiams žiemą, būtina atsižvelgti į tai, kad propano-butano mišinio garavimas šiuo laikotarpiu bus sumažėjęs ir gali kilti problemų dėl dujų slėgio.

Norint užtikrinti efektyvesnį ir našesnį antžeminio dujų bako darbą, bent jau reikės jį aprūpinti garinimo įrenginiu ir apšiltinti rezervuaro sienas.

Sumažinti SND perėjimo į dujinę kuro fazę temperatūros slenkstį galima, žinoma, didesniu propano kiekiu mišinyje. Tačiau dėl to padidės išlaidos, nes tokios dujos yra brangesnės už butaną.

Požeminiai dujų bakai yra populiariausios SND saugyklos.

Tokia giluminė talpykla vidutinio klimato sąlygomis nereikalauja papildomos įrangos šildymui ir šilumos izoliacijai.

Talpyklos panardinimo gylis turi būti toks, kad dirvožemio sluoksnis virš jos būtų ne mažesnis kaip 0,6 m. Tai apsaugos saugyklą nuo užšalimo ir mechaninių pažeidimų.

Vertikalus arba horizontalus dujų bakas

Giluminės dujų talpyklos pagal formą būna dviejų tipų:

1. Vertikalios.
2. Horizontalios.

Šie rezervuarai skiriasi vienas nuo kito ne tik konstrukcija, bet ir funkcionaliai – suskystintos dujų mišinio paviršiaus plotu, vadinamu „garavimo veidrodžiu“.

Horizontalios dujų talpyklos turi didesnį „garavimo veidrodį“. Dėl to garavimas vyksta intensyviau, su slėgiu, pakankamu tinkamam šildymo sistemos darbui.

Vertikalios saugyklos dažniau naudojamos autonominėse dujų sistemose mažo ploto namuose ar sodybose, jei nereikia jų pilnaverčio šildymo žiemą.

Siekiant efektyvaus ir stabilaus vertikalių dujų talpyklų darbo žiemą, būtinas rezervuaro šiltinimas arba specialių šildytuvų naudojimas, o tai padidina bendras namo dujų tiekimo išlaidas.

Mobilaus dujų bako-priekabos ypatumai

Išspręsti šildymo ir komfortinių gyvenimo sąlygų sukūrimo problemą žiemą laikinuose gyvenamuosiuose namuose, statomuose objektuose, ten, kur dujų saugyklos įrengimas yra netikslingas ar techniškai neįmanomas, leidžia mobilus dujų bakas.

Tai ant priekabos sumontuotas rezervuaras, talpa 500–600 l. Kiek laiko pakaks tokios 600 litrų talpos dujų talpyklos, galima prognozuoti, priėmus vidutiniškai naudojamą normatyvą – 30–40 l suskystintų dujų 1 kvadratiniam metrui patalpos.

Apytikslis skaičiavimas rodo, kad apšiltintas 100 m² namas gali autonomiškai šildytis mobilia dujų talpykla mėnesį, palaikant komfortišką gyvenimo temperatūrą.

Reikia suprasti, kad mobilaus dujų bako, kaip antžeminio tipo rezervuaro, eksploatacija žiemą ar šiauriniuose rajonuose pareikalaus šiltinimo ir priverstinio bako šildymo. Dėl šios priežasties priekabinis dujų bakas nėra visiškai priimtinas šildymo variantas.

Kaip parinkti dujų baką pagal tūrį

Iš tipinių požeminių dujų talpyklų optimaliai tinka kaimo namams ir kotedžams rezervuarai, kurių tūriai 2700 l ir 4850 l.

Renkantis dujų saugyklos tipą ir dydį, būtina atsižvelgti į šiuos veiksnius:

1. Nuolat gyvenant name su autonominiu šildymu, rezervuarą pageidautina pildyti du kartus per metus. Tai lemia skirtinga butano ir propano koncentracija mišiniuose, skirtuose naudoti vasarą ir žiemą.
2. Rezervuaras turi būti užpildytas suskystinta faze 85%. Laisvas tūris saugykloje yra garų pagalvė angliavandeniliui garavimo fazėje.

Todėl skaičiuojant, kiek dujų gali užtekti 2700 l talpos dujų rezervuare ar kitų dydžių dujų saugykloje, būtina atsižvelgti, kad paso nurodytas bendras dujų rezervuaro tūris ir jo pildymo tūris nėra tas pats.

Lentelėje pateikiami tipinių Eurostandarto-2 dujų rezervuarų pildymo tūriai, atsižvelgiant į optimalų šildomų plotų plotą ir katilų galią.

Mūsų atliktas vidutinių suskystintų dujų paėmimo iš dujų rezervuaro verčių skaičiavimas ir visuotinai priimtos normos leidžia nustatyti dujų rezervuarų pildymo periodiškumą. Esant vidutiniam metiniam 30 l dujų suvartojimui 1 m² šildomo ploto, 2295 l tūrio suskystintų dujų pripildymas 2700 l rezervuare 100 m² namui užteks 9 mėnesiams.

Pagal tą pačią metodiką, bet 150 m² namui, skaičiuojame, kiek užteks SND šildymo sistemoje iš 4850 l dujų rezervuaro. Per metus sunaudojama 4500 l, todėl 4122 l pildymo tūrio užteks namo šildymui 10 mėnesių.

Iš skaičiavimų matyti, kad pildyti teks du kartus per metus. Ir tai ekonomiškai pagrįsta dėl „vasarinio“ ir „žieminio“ SND naudojimo.

Patarimai, kaip taupyti dujas

Sumažinti dujų suvartojimą iš dujų rezervuaro galima atliekant šias energiją taupančias priemones:

• sienų, stogo, palėpės, rūsio perdangos šiltinimas;
• senų langų blokų keitimas moderniais stiklo paketais su neperšąlančiu profiliu;
• optimalus katilo parametrų nustatymas;
• energiškai efektyvaus kondensacinio tipo dujinio katilo įrengimas šildymui;
• naudojimas kolektorinės šildymo sistemos, turinčios didesnį naudingumo koeficientą ir galimybę reguliuoti šilumnešio tiekimą kiekviename šildymo prietaise;
• šildymo baterijų aprūpinimas termoreguliatoriais.

Geras dujų taupymo efektas pasiekiamas įrengiant valdiklius, automatizuojančius šilumos tiekimo valdymo procesą.

Valdiklis, priklausomai nuo nustatytų parametrų, automatiškai valdo autonominį šildymą, o tai leidžia žymiai sumažinti SND suvartojimą iš dujų rezervuaro ir iki 25 % sumažinti šildymo išlaidas.

Be to, modernūs valdikliai dažniausiai yra protingi prietaisai, kuriais galima nuotoliniu būdu valdyti katilą iš mobiliojo telefono.

Pigia alternatyva tokiems nuotolinio valdymo įrenginiams yra programuojami arba dienos termostatai, kurie taip pat leidžia taupiai vartoti energiją.

Šiuolaikinis sprendimas taupyti dujas iš autonominės saugyklos yra „išmanusis namas“ sistema.

Kartu su dideliu naudingų funkcijų rinkiniu, palengvinančiu kasdienį gyvenimą, „išmaniojo namo“ technologijos taikymas leidžia vykdyti automatinį klimato kontrolę.

Klimato valdymo funkciją name galima įdiegti atskirai arba integruoti į bendrą „naudų“ rinkinį.

Tokios technologijos suteikia galimybę taupiai vartoti dujas šildymui atskirose patalpose per parą. Galite nustatyti sistemą veikti šildymo režimu, kai gyventojų nėra, ir nuotoliniu būdu, prieš atvykstant namo, įjungti visavertį šildymą.

Pagrindinė „išmaniojo namo“ klimato kontrolės sistemos diegimo problema yra palyginti didelė kaina ir būtinybė suprojektuoti prieš atliekant šildymo sistemos montavimo darbus.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Įdomi dujų suvartojimo šildymui skaičiavimo metodika ir patarimai, kaip sumažinti išlaidas:

Specialisto patarimas dėl ekonomiškai pagrįsto dujų rezervuaro tūrio pasirinkimo:

9 patarimai, kaip sumažinti dujų, naudojamų namo šildymui, suvartojimą:

Reikia suprasti, kad visi skaičiavimai, kuriuos siūlome taikyti naudojant dujas iš dujų rezervuaro, yra gana sąlyginiai. Net specialistas negali tiksliai nustatyti ir prognozuoti, kiek suskystintų dujų bus sunaudota per konkretų laikotarpį.

Tačiau pateikta metodika, pagrįsta autonominių dujų sistemų eksploatavimo praktika, pateikia patikimas vidutines dujų suvartojimo vertes.

Šie skaičiavimai ir pateikti naudingi patarimai suteiks galimybę teisingai pasirinkti optimalų dujų rezervuarą ir planuoti jo pildymo dažnumą.

Jei Jūs turite patirties naudojant dujų rezervuarus šildymui, prašome pasidalinti ja su mūsų skaitytojais. Papasakokite apie tokios įrangos naudojimo subtilybes. Rašykite savo komentarus, užduokite klausimus – kontaktų blokas yra žemiau.