हीटिंग सीजन का वित्तपोषण आवास रखरखाव पर खर्च किए गए बजट का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। एक घर को गर्म करने के लिए कीमत और औसत गैस की खपत 150 मीटर है2, आप परिसर को गर्म करने की लागत को सटीक रूप से निर्धारित कर सकते हैं। इन गणनाओं को हीटिंग इंजीनियरों की सेवाओं के लिए भुगतान किए बिना अपने दम पर करना आसान है।
आप हमारे लेख से गैस की खपत की गणना के लिए गैस की खपत के मानकों और तरीकों के बारे में जानेंगे। हम इस बारे में बात करेंगे कि हीटिंग के मौसम में किसी घर की गर्मी के नुकसान की भरपाई के लिए कितनी ऊर्जा की आवश्यकता होती है। आइए आपको दिखाते हैं कि गणना में किन सूत्रों का उपयोग किया जाना चाहिए।
देश कॉटेज का ताप
गैस प्रवाह दर की गणना करते समय, जो एक घर को गर्म करने के लिए आवश्यक है, गर्मी के नुकसान की गणना करना सबसे कठिन कार्य होगा, जिसे हीटिंग सिस्टम को ऑपरेशन के दौरान पूरी तरह से क्षतिपूर्ति करना होगा।
गर्मी के नुकसान का परिसर जलवायु, भवन की डिजाइन सुविधाओं, उपयोग की जाने वाली सामग्रियों और वेंटिलेशन सिस्टम के मापदंडों पर निर्भर करता है।
क्षतिपूर्ति गर्मी की गणना
किसी भी इमारत की हीटिंग सिस्टम को उसकी गर्मी के नुकसान की भरपाई करनी चाहिए क्यू (डब्ल्यू) ठंड की अवधि में। वे दो कारणों से होते हैं:
- घर की परिधि के माध्यम से गर्मी हस्तांतरण;
- वेंटिलेशन सिस्टम के माध्यम से प्रवेश करने वाली ठंडी हवा के कारण गर्मी का नुकसान।
औपचारिक रूप से, दीवार और छत के माध्यम से गर्मी का नुकसान क्यूtp निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके गणना की जा सकती है:
क्यूtp = एस * डीटी / आर,
कहाँ पे:
- एस - सतह क्षेत्र (m)2);
- dT - इनडोर और बाहरी हवा (डिग्री सेल्सियस) के बीच तापमान अंतर;
- आर - सामग्री के गर्मी हस्तांतरण के प्रतिरोध का एक संकेतक (एम2 * ° C / W)।
अंतिम संकेतक (जिसे "थर्मल प्रतिरोध का गुणांक" भी कहा जाता है) भवन निर्माण सामग्री या उत्पादों से जुड़ी तालिकाओं से लिया जा सकता है।
डबल-घुटा हुआ खिड़की का प्रकार घर पर गर्मी के नुकसान के संकेतक पर काफी निर्भर करता है। ईंधन की अर्थव्यवस्था के कारण अछूता खिड़कियों की उच्च कीमत उचित होगी
उदाहरण। बता दें कि कमरे की बाहरी दीवार का क्षेत्रफल 12 मीटर है2जिसमें से 2 मी2 एक खिड़की लेता है।
गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध मान इस प्रकार हैं:
- वातित ठोस ब्लॉक D400: आर = 3.5.
- आर्गन "4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I" के साथ डबल-घुटा हुआ खिड़की वाला डबल-चेंबर: " आर = 0.75.
इस मामले में, कमरे के तापमान पर "+ 22 ° C", और बाहरी - "-30 ° C" कमरे की बाहरी दीवार की गर्मी का नुकसान होगा:
- क्यूtp (दीवार) = 10 * (22 - (- 30)) / 3.5 = 149 डब्ल्यू:
- क्यूtp (खिड़की) = 2 * (22 - (- 30)) / 0.75 = 139 डब्ल्यू:
- क्यूtp = क्यूtp (दीवार) + क्यूtp (विंडो) = 288 वाट।
यदि कोई अनियंत्रित वायु विनिमय (घुसपैठ) नहीं है तो यह गणना सही परिणाम देती है।
यह निम्नलिखित मामलों में हो सकता है:
- संरचनात्मक दोषों की उपस्थिति, जैसे कि दीवारों को खिड़की के फ्रेम का एक ढीला फिट या इन्सुलेशन सामग्री को छीलना। उन्हें खत्म करना होगा।
- इमारत की उम्र, जिसके परिणामस्वरूप चिनाई में चिप्स, दरारें या voids बनते हैं। इस मामले में, सामग्री के गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध के संकेतक में सुधार कारकों को पेश करना आवश्यक है।
उसी तरह, छत के माध्यम से गर्मी के नुकसान को निर्धारित करना आवश्यक है, अगर वस्तु शीर्ष मंजिल पर स्थित है। मंजिल के माध्यम से, ऊर्जा का कोई भी महत्वपूर्ण नुकसान केवल तभी होता है जब एक गैर-गरम, उड़ा हुआ तहखाने, जैसे कि गेराज हो। गर्मी शायद ही पृथ्वी छोड़ती है।
बहुपरत सामग्री के गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध की गणना करने के लिए, व्यक्तिगत परतों के सूचकांकों को संक्षेप में प्रस्तुत करना आवश्यक है। आमतौर पर, गणना के लिए केवल सबसे गैर-प्रवाहकीय सामग्री ली जाती है।
गर्मी के नुकसान के दूसरे कारण पर विचार करें - भवन का वेंटिलेशन। आपूर्ति हवा को गर्म करने के लिए ऊर्जा की खपत (क्यूपर) सूत्र द्वारा गणना की जा सकती है:
क्यूपर = एल * क्यू * सी * डीटीकहाँ पे:
- एल - वायु की खपत (एम3 / एच);
- क्ष - वायु घनत्व (किग्रा / मी3);
- सी - आने वाली हवा की विशिष्ट गर्मी (केजे / किग्रा * डिग्री सेल्सियस);
- dT - इनडोर और आउटडोर हवा (डिग्री सेल्सियस) के बीच तापमान का अंतर।
हमारे लिए ब्याज की तापमान सीमा में हवा की विशिष्ट गर्मी [-150 .. +30 ° С] 1.01 kJ / kg * ° С के बराबर या आवश्यक आयाम के संदर्भ में है: 0.28 W * h / kg * ° С. वायु घनत्व तापमान और दबाव पर निर्भर करता है, लेकिन गणना के लिए आप 1.3 किग्रा / मी का मान ले सकते हैं3.
उदाहरण। कमरे के लिए 12 मी2 पिछले उदाहरण के समान तापमान अंतर के साथ, वेंटिलेशन कार्य के कारण गर्मी का नुकसान होगा:
क्यूपर = (12 * 3) * 1.3 * 0.28 * (22 - (- 30)) = 681 डब्ल्यू।
डिजाइनर एसएनआईपी 41-01-2003 के अनुसार हवा का प्रवाह लेते हैं (हमारे उदाहरण में 3 मीटर3 / घंटा 1 मी2 लिविंग रूम क्षेत्र), लेकिन भवन के मालिक द्वारा इस मूल्य को काफी कम किया जा सकता है।
मॉडल कमरे का कुल ताप नुकसान है:
क्यू = क्यूtp + क्यूपर = 969 वाट
प्रति दिन, सप्ताह या महीने में गर्मी के नुकसान की गणना करने के लिए, आपको इन अवधि के औसत तापमान को जानने की आवश्यकता है।
उपरोक्त सूत्रों से यह स्पष्ट है कि गैस की मात्रा की गणना थोड़े समय के लिए और पूरी ठंड के मौसम में दोनों का सेवन किया जाना चाहिए, जहां गर्म वस्तु स्थित है, उस क्षेत्र की जलवायु को ध्यान में रखते हुए। इसलिए, केवल समान पर्यावरणीय परिस्थितियों के लिए अच्छी तरह से सिद्ध मानक समाधान का उपयोग करना संभव है।
समान जलवायु मापदंडों को निर्धारित करने के लिए, आप सर्दियों में औसत मासिक तापमान के नक्शे का उपयोग कर सकते हैं। इन्हें इंटरनेट पर आसानी से पाया जा सकता है।
घर के जटिल ज्यामिति और इसके निर्माण और इन्सुलेशन में उपयोग की जाने वाली विभिन्न सामग्रियों के साथ, आप आवश्यक मात्रा में गर्मी की गणना करने के लिए विशेषज्ञों की सेवाओं का उपयोग कर सकते हैं।
गर्मी के नुकसान को कम करने के तरीके
एक घर को गर्म करने की लागत इसके रखरखाव की लागत का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। इसलिए, छत, घर की दीवारों, फर्श के इन्सुलेशन और आसन्न संरचनाओं को गर्म करके गर्मी के नुकसान को कम करने के उद्देश्य से कुछ प्रकार के कार्य करना उचित है।
घर के बाहर और अंदर इन्सुलेशन योजनाओं का उपयोग इस आंकड़े को काफी कम कर सकता है। यह विशेष रूप से दीवारों और फर्श के मजबूत पहनने के साथ पुरानी इमारतों का सच है। एक ही पॉलीस्टाइन फोम प्लेट न केवल ठंड को कम करने या पूरी तरह से खत्म करने की अनुमति देती है, बल्कि संरक्षित कोटिंग के माध्यम से हवा की घुसपैठ को भी कम करती है।
अगर घर के ग्रीष्मकालीन क्षेत्र जैसे बरामदा या अटारी, हीटिंग से जुड़े नहीं हैं, तो महत्वपूर्ण बचत भी प्राप्त की जा सकती है। इस मामले में, घर के गर्म हिस्से की परिधि में एक महत्वपूर्ण कमी होगी।
केवल गर्मियों में अटारी फर्श का उपयोग करने से सर्दियों में घर को गर्म करने की लागत में काफी बचत होती है। हालांकि, इस मामले में, ऊपरी मंजिल की छत को अच्छी तरह से अछूता होना चाहिए
यदि आप परिसर के वेंटिलेशन मानकों का कड़ाई से पालन करते हैं, जो एसएनआईपी 41-01-2003 में निर्धारित हैं, तो वायु विनिमय से गर्मी का नुकसान भवन की दीवारों और छत की ठंड से अधिक होगा। ये नियम डिजाइनरों और किसी भी कानूनी संस्थाओं के लिए अनिवार्य हैं यदि परिसर का उपयोग उत्पादन या सेवाओं के प्रावधान के लिए किया जाता है। हालांकि, घर के निवासी अपने विवेक से, दस्तावेज़ में इंगित मूल्यों को कम कर सकते हैं।
इसके अलावा, बिजली या गैस का उपभोग करने वाले उपकरणों के बजाय, सड़क से आने वाली ठंडी हवा को गर्म करने के लिए हीट एक्सचेंजर्स का उपयोग किया जा सकता है। तो एक साधारण प्लेट हीट एक्सचेंजर आधे से अधिक ऊर्जा बचा सकता है, और एक शीतलक के साथ एक अधिक जटिल उपकरण लगभग 75% बचा सकता है।
गैस की आवश्यक मात्रा की गणना
दहनशील गैस को गर्मी में होने वाले नुकसान की भरपाई करनी चाहिए। इसके लिए, घर पर गर्मी के नुकसान के अलावा, दहन के दौरान जारी ऊर्जा की मात्रा को जानना आवश्यक है, जो बॉयलर की दक्षता और मिश्रण के कैलोरी मान पर निर्भर करता है।
बॉयलर चयन नियम
घर में गर्मी के नुकसान को ध्यान में रखते हुए हीटर का चुनाव किया जाना चाहिए। यह उस अवधि के लिए पर्याप्त होना चाहिए जब वार्षिक न्यूनतम तापमान पहुंच जाता है। एक फर्श पर चढ़कर या दीवार पर चढ़कर गैस बॉयलर के पासपोर्ट में, पैरामीटर "रेटेड गर्मी उत्पादन", जो घरेलू उपकरणों के लिए किलोवाट में मापा जाता है, इसके लिए जिम्मेदार है।
चूंकि किसी भी संरचना में थर्मल जड़ता होती है, न्यूनतम तापमान के लिए आवश्यक बॉयलर क्षमता की गणना के लिए, सबसे ठंडा पांच-दिन की अवधि का संकेतक आमतौर पर लिया जाता है।किसी विशेष क्षेत्र के लिए, यह मौसम की जानकारी के संग्रह और प्रसंस्करण में शामिल संगठनों में पाया जा सकता है, या तालिका 1 से। एसएनआईपी 23-01-99 (कॉलम नंबर 4)।
एसएनआईपी 23-01-99 से तालिका 1 का एक टुकड़ा। इसका उपयोग करके, आप उस क्षेत्र की जलवायु पर आवश्यक डेटा प्राप्त कर सकते हैं जहां गर्म वस्तु स्थित है
यदि बॉयलर की शक्ति कमरे को गर्म करने के लिए पर्याप्त संकेतक से अधिक है, तो इससे गैस की खपत में वृद्धि नहीं होती है। इस मामले में, उपकरण का डाउनटाइम लंबा होगा।
कभी-कभी थोड़ा कम बिजली का बॉयलर चुनने का एक कारण होता है। इस तरह के उपकरण खरीदने और संचालन करने पर बहुत सस्ते हो सकते हैं। हालांकि, इस मामले में, एक अतिरिक्त गर्मी स्रोत (उदाहरण के लिए, गैस जनरेटर के साथ एक हीटर) होना आवश्यक है, जिसका उपयोग गंभीर फ्रॉस्ट में किया जा सकता है।
बॉयलर की प्रभावशीलता और दक्षता का मुख्य संकेतक दक्षता है। आधुनिक घरेलू उपकरणों के लिए, यह 88 से 95% तक है। दक्षता डिवाइस के पासपोर्ट में पंजीकृत है और इसका उपयोग गैस की खपत की गणना में किया जाता है।
हीट रिलीज का फॉर्मूला
लगभग 150 मीटर के क्षेत्र के साथ एक घर को गर्म करने के लिए प्राकृतिक या तरलीकृत गैस की खपत की सही गणना करने के लिए2 आपको एक और संकेतक जानना होगा - आपूर्ति किए गए ईंधन का कैलोरी मान (दहन की विशिष्ट गर्मी)। SI प्रणाली के अनुसार, इसे तरलीकृत गैस के लिए J / kg में मापा जाता है या J / m में3 प्राकृतिक के लिए।
गैस धारकों (तरलीकृत गैस के भंडारण के लिए टैंक) को लीटर में चित्रित किया जाता है। यह पता लगाने के लिए कि किलोग्राम में कितना ईंधन प्रवेश करेगा, आप 0.54 किलोग्राम / 1 एल के अनुपात को लागू कर सकते हैं
इस सूचक के दो मूल्य हैं - निम्न कैलोरी मान (एचएल) और उच्चा (एचज) यह ईंधन की नमी और तापमान पर निर्भर करता है। गणना करते समय एक संकेतक लें एचएल - आपको गैस सप्लायर से इसका पता लगाने की जरूरत है।
यदि ऐसी कोई जानकारी नहीं है, तो गणना में आप निम्नलिखित मान ले सकते हैं:
- प्राकृतिक गैस के लिए एचएल = 33.5 एमजे / एम3;
- तरलीकृत गैस के लिए एचएल = 45.2 एमजे / किग्रा।
यह देखते हुए कि 1 एमजे = 278 डब्ल्यू * एच, हम निम्नलिखित कैलोरी मान प्राप्त करते हैं:
- प्राकृतिक गैस के लिए एचएल = 9.3 kW * h / मी3;
- तरलीकृत गैस के लिए एचएल = 12.6 kW * h / किग्रा।
समय की एक निश्चित अवधि में खपत गैस की मात्रा वी (म3 या किग्रा) की गणना निम्न सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:
वी = क्यू * ई / (एच)एल * क)कहाँ पे:
- क्यू - इमारत की गर्मी हानि (किलोवाट);
- इ - हीटिंग अवधि (एच) की अवधि;
- एचएल - गैस की न्यूनतम कैलोरी मान (kW * h / m3);
- क - बॉयलर की दक्षता।
तरलीकृत गैस के लिए, आयाम एचएल kW * h / kg के बराबर।
गैस की खपत की गणना का उदाहरण
उदाहरण के लिए, एक विशिष्ट पूर्वनिर्मित फ्रेम लकड़ी की दो मंजिला कॉटेज लें। क्षेत्र - अल्ताई क्षेत्र, बरनौल।
कुटीर का आकार 10 x 8.5 मीटर है। विशाल छत की ढलान 30 ° है। यह परियोजना एक गर्म अटारी, ग्लेज़िंग के एक अपेक्षाकृत बड़े क्षेत्र, एक तहखाने की अनुपस्थिति और घर के कुछ हिस्सों की विशेषता है।
चरण 1। हम गर्मी के नुकसान की गणना के लिए घर के मुख्य मापदंडों की गणना करते हैं:
- मंज़िल। एक शुद्ध तहखाने की अनुपस्थिति में, फर्श और नींव के माध्यम से नुकसान की उपेक्षा की जा सकती है।
- खिड़की। डबल-घुटा हुआ खिड़की दो-कक्ष "4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I": आरओ = 0.75। ग्लेज़िंग क्षेत्र एसओ = 40 मी2.
- दीवारों। अनुदैर्ध्य (साइड) की दीवार का क्षेत्रफल 10 * 3.5 = 35 मीटर है2। अनुप्रस्थ (सामने) की दीवार का क्षेत्रफल 8.5 * 3.5 + 8.5 है2 * TG(३०) / ४ = ४० मी2। इस प्रकार, इमारत की कुल परिधि 150 मीटर है2, और ग्लेज़िंग को ध्यान में रखते हुए वांछित मूल्य एसरों = 150 - 40 = 110 मीटर2.
- दीवारों। मुख्य गर्मी-इन्सुलेट सामग्री चिपके हुए बीम हैं, 200 मिमी मोटी (आरख = 1.27) और बेसाल्ट इन्सुलेशन, 150 मिमी मोटी (आरयू = 3.95)। दीवार के लिए कुल गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध आररों = आरख + आरयू = 5.22.
- रूफ। वार्मिंग पूरी तरह से छत के आकार को दोहराता है। ओवरहैंग के बिना छत का क्षेत्र एसक = 10 * 8.5 / कॉस (30) = 98 मीटर2.
- रूफ। मुख्य गर्मी-इन्सुलेट सामग्री अस्तर हैं, 12.5 मिमी मोटी (आरv = 0.07) और बेसाल्ट इन्सुलेशन, 200 मिमी मोटी (आरयू = 5.27)। छत के लिए कुल गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध आरक = आरv + आरयू = 5.34.
- हवादार। वायु प्रवाह दर की गणना घर के क्षेत्र के अनुसार नहीं की जानी चाहिए, लेकिन आवश्यकताओं को ध्यान में रखते हुए, कम से कम 30 मीटर का मान सुनिश्चित करें3 प्रति व्यक्ति प्रति घंटे। चूँकि कुटिया में लगातार 4 लोग रहते हैं, तब एल = 30 * 4 = 120 मीटर3 / एच
चरण। 2। हम आवश्यक बॉयलर शक्ति की गणना करते हैं। यदि उपकरण पहले ही खरीदे जा चुके हैं, तो इस कदम को छोड़ दिया जा सकता है।
हमारी गणना के लिए, गैस बॉयलर के केवल दो संकेतकों को जानना आवश्यक है: दक्षता और रेटेड शक्ति। उन्हें डिवाइस पासपोर्ट में पंजीकृत होना चाहिए।
सबसे ठंडा पांच दिन की अवधि "-41 ° C" है। हम एक आरामदायक तापमान "+25 ° С" के रूप में लेंगे। इस प्रकार, इस अवधि में औसत तापमान अंतर होगा dT = 65 ° सें।
हम गर्मी के नुकसान की गणना करते हैं:
- खिड़कियों के माध्यम से: क्यूओ = एसओ * dT / आरओ = 40 * 65 / 0.75 = 3467 डब्ल्यू;
- दीवारों के माध्यम से: क्यूरों = एसरों * dT / आररों = 110 * 65 / 5.22 = 1370 डब्ल्यू;
- छत के माध्यम से: क्यूक = एसक * dT / आरक = 98 * 65 / 5.34 = 1199 डब्ल्यू;
- वेंटिलेशन के कारण: क्यूv = एल * क्ष * सी * dT = 120 * 1.3 * 0.28 * 65 = 2839 डब्ल्यू।
ठंड के पांच दिनों की अवधि के दौरान पूरे घर का कुल नुकसान होगा:
क्यू = क्यूओ + क्यूरों + क्यूक + क्यूv = 3467 + 1370 + 1199 + 2839 = 8875 डब्ल्यू।
इस प्रकार, इस मॉडल हाउस के लिए, आप 10-12 किलोवाट के अधिकतम थर्मल पावर पैरामीटर के साथ गैस बॉयलर चुन सकते हैं। यदि गैस का उपयोग गर्म पानी प्रदान करने के लिए भी किया जाता है, तो आपको एक अधिक उत्पादक उपकरण लेना होगा।
चरण 3 हम हीटिंग की अवधि की अवधि और औसत गर्मी के नुकसान की गणना करते हैं।
ठंड के मौसम में, जब हीटिंग आवश्यक होता है, तो मौसम को दैनिक औसत तापमान के साथ 8-10 डिग्री सेल्सियस से नीचे समझें। इसलिए, गणना के लिए, आप एसएनआईपी 23-01-99 की तालिका 1 के कॉलम नंबर 11-12 या कॉलम नंबर 13-14 को भी ले सकते हैं।
यह विकल्प कुटीर के मालिकों के लिए छोड़ दिया गया है। इस मामले में, वार्षिक ईंधन की खपत में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं होगा। हमारे मामले में, हम "+ 10 डिग्री सेल्सियस" से नीचे के तापमान के साथ एक अवधि पर ध्यान केन्द्रित करेंगे। इस अवधि की अवधि 235 दिन या है इ = 5640 घंटे।
केंद्रीकृत हीटिंग के साथ, शीतलक आपूर्ति को चालू और बंद करना, स्थापित मानकों के अनुसार किया जाता है। एक निजी घर के फायदों में से एक निवासियों के अनुरोध पर हीटिंग मोड का शुभारंभ है
इस अवधि के लिए औसत तापमान के लिए घर के गर्मी के नुकसान की गणना चरण 2 में की जाती है, केवल पैरामीटर dT = 24 - (- 6.7) = 30.7 ° С. गणना करने के बाद, हम प्राप्त करते हैं क्यू = 4192 वाट।
चरण 4 हम गैस की खपत की मात्रा की गणना करते हैं।
बॉयलर की दक्षता बताएं क = 0.92। फिर समय की ठंडी अवधि के लिए खपत गैस की मात्रा (गैस मिश्रण के न्यूनतम कैलोरी मान के औसत संकेतक) के साथ होगी:
- प्राकृतिक गैस के लिए: वी = क्यू * इ / (एचएल * क) = 4192 * 5640 / (9300 * 0.92) = 2763 मी3;
- तरलीकृत गैस के लिए: वी = क्यू * इ / (एचएल * क) = 4192 * 5640 / (12600 * 0.92) = 2040 किग्रा।
गैस की कीमत जानने के बाद, आप हीटिंग की वित्तीय लागतों की गणना कर सकते हैं।
घर के इन्सुलेशन से जुड़ी त्रुटियों को समाप्त करके गैस की खपत को कम करना। वास्तविक उदाहरण:
ज्ञात ऊष्मा उत्पादन में गैस का प्रवाह:
गर्मी के नुकसान की सभी गणना स्वतंत्र रूप से केवल तभी की जा सकती है जब घर में निर्मित सामग्री की गर्मी-बचत गुण ज्ञात हो। यदि भवन पुराना है, तो सबसे पहले इसे ठंड के लिए जांचना और पहचानी गई समस्याओं को खत्म करना आवश्यक है।
उसके बाद, लेख में प्रस्तुत सूत्रों का उपयोग करके, उच्च सटीकता के साथ गैस प्रवाह की गणना करना संभव है।
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