Množství spalovacího vzduchu pro zemní plyn: vzorce a příklady výpočtů

2.2 Oxidy síry

Celkové množství oxidů síry M_SO2vypouštěné do ovzduší se spalinami (g/s, t/rok)
se vypočítá podle vzorce

kde B je spotřeba přírodního paliva v daném období,
g/s (t/rok);

Sr- obsah síry v palivu na pracovní hmotnost, %;

η'_SO2 - frakce
oxidů síry vázaných popílkem v kotli;

η"_SO2podíl oxidů síry,
zachycené v mokrém sběrači popela spolu se zachycením pevných částic.

Přibližné hodnoty η'_SO2ze spalování různých paliv jsou následující:

Palivo η'_SO2

rašelina............................................................................................ 0,15

Estonská a leningradská ropná břidlice........................................ 0,8

ropné břidlice z jiných ložisek................................................ 0,5

Ekibastuz coal................................................................. 0,02

Berezovského uhlí z Kansko-Ačinské pánve
povodí

pro pece s odstraňováním suchého popela.................... 0,5

pro pece s odstraňováním kapalné strusky..................... 0,2

ostatní uhlí z Kansko-Ačínské pánve
povodí

pro pece s odstraňováním suchého popela.................... 0,2

pro pece s odstraňováním kapalné strusky.................... 0,05

uhlí z jiných ložisek..................................................... 0,1

palivový olej.......................................................................................... 0,02

plyn................................................................................................. 0

Podíl oxidů síry (η"_SO2) zachycených v suchých sběračích popela se předpokládá, že je rovna
nula. U mokrých sběračů popela závisí tento podíl na celkové alkalitě zavlažovací vody.
a na sníženém obsahu síry v palivu Sp.

                                                                             (36)

Při specifických průtocích vody typických pro provoz pro
rozprašování sběračů popela 0,1 - 0,15 dm3/nm3η"_SO2se určuje podle nákresu v příloze .

V případě přítomnosti sirovodíku v palivu na hodnotu obsahu síry v procentech.
pracovní hmotnost Sr ve vzorci
() musí být přičtena k hodnotě

Sr = 0,94
- H₂S, (37)

kde H₂S je obsah sirovodíku v palivu na pracovní hmotnost, %.

Poznámka. -
Při vypracovávání norem pro maximální přípustné a dočasně přípustné
(MPE, TAE) se doporučuje použít metodu bilančního výpočtu, která umožňuje.
umožňuje přesněji zohlednit emise oxidu siřičitého. To je způsobeno tím, že síra
není v palivu rovnoměrně rozložen. Při určování maximálních emisí v
gramů za sekundu maximální hodnoty Sr
skutečně spotřebované palivo. Když
v tunách za rok, použité průměrné roční hodnoty jsou tyto
Sr.

Příloha E.Příklady výpočtu emisí znečišťujících látek ze spalování přidružených ropných plynů

1. Přidružený ropný plyn z ložiska Južno-Surgutskoje. Objemový průtok plynu W_v = 432000 m3 /den =5 m3/sec. Spalování není kalové, hustota plynu () r_Г = 0,863 kg/m3. Hmotnostní průtok se rovná ():

W_g = 3600 r_Г-W_v = 15534 (kg/hod).

Podle a emise v g/s jsou:

CO - 86,2 g/s; NO_x - 12,96 g/s;

benz(a)pyren - 0,1-10-6 g/s.

Pro výpočet emisí uhlovodíků z hlediska metanu se jejich hmotnostní podíl stanoví na základě a . Je rovna 120 %. Nespálený uhlík je 6-104. Emise metanu jsou tedy

0,01-6-10-4-120-15534 = 11,2 g/s

APG neobsahuje žádnou síru.

2. Přidružený ropný plyn z pole Buguruslan s podmíněným molekulovým vzorcem C_1.489H_4.943S_0.011О_0.016. Objemový průtok plynu W_v = 432000 m/den = 5 m/s. Spalovací jednotka nezajišťuje spalování bez plamene. Hustota plynu () r_Г = 1,062 kg/m3. Hmotnostní průtok se rovná ():

W_g = 3600-r_Г-W_v = 19116 (kg/hod).

V souladu s tím jsou i emise v g/s:

CO - 1328 g/s; NO_x - 10,62 g/s;

benz(a)pyren - 0,3-10-6 g/s.

Emise oxidu siřičitého jsou určeny vztahem , v němž s = 0,011, m_Г = 23.455, m_SO2 = 64. Proto

M_SO2 = 0,278-0,03-19116 = 159,5 g/s

V tomto případě je nedopal 0,035. Hmotnostní obsah sirovodíku je 1,6 %. Proto

M_H2S = 0,278-0,035-0,01-1,6-19116 = 2,975 g/s

Emise uhlovodíků se stanoví podobně jako v příkladu 1.

Obecné zásady pro výpočet topného výkonu a spotřeby energie

Proč se tyto výpočty vůbec provádějí?

Využití plynu jako nosiče energie pro provoz topného systému je výhodné pro obě strany. Především jsou atraktivní příznivé ceny modrého paliva, které si v ničem nezadají se zdánlivě výhodnější a bezpečnější elektřinou. Z hlediska nákladů mohou konkurovat pouze cenově dostupná pevná paliva, např. pokud nejsou zvláštní problémy se zásobováním nebo nákupem palivového dřeva. Co se však týče provozních nákladů, tj. nutnosti pravidelného zásobování, organizace správného skladování a stálé kontroly zatížení kotle, topná zařízení na tuhá paliva zcela ztrácejí na plynová topná zařízení, připojená k elektrické síti.

Zkrátka, pokud je možnost zvolit tento konkrétní způsob vytápění obydlí, o vhodnosti instalace plynového kotle nelze pochybovat.

Z hlediska hospodárnosti a snadné obsluhy nemají plynová topná zařízení v současné době skutečnou konkurenci.

Je zřejmé, že při výběru kotle je vždy jedním z klíčových kritérií tepelný výkon, tj. schopnost vyrobit určité množství tepelné energie. Zjednodušeně řečeno, pořizované zařízení by mělo podle svých technických parametrů zajistit zachování komfortních životních podmínek v jakýchkoli, i těch nejnepříznivějších podmínkách. Tento ukazatel se nejčastěji udává v kilowattech a samozřejmě se odráží v ceně kotle, jeho rozměrech, spotřebě plynu. To znamená, že úkolem při výběru je koupit model, který plně vyhovuje potřebám, ale zároveň nemá nepřiměřeně vysoké vlastnosti - to není pro majitele výhodné a pro samotné zařízení není příliš užitečné.

Při výběru jakéhokoli topného zařízení je velmi důležité najít "zlatou střední cestu" - aby výkon byl dostatečný, ale zároveň - aby nebyl zcela zbytečně nadhodnocen.

Ještě jedna věc je důležitá pro správné pochopení. Uvedený jmenovitý výkon plynového kotle vždy udává jeho maximální energetický potenciál.

Pokud je provedena správně, měla by být samozřejmě o něco vyšší než vypočtený tepelný příkon potřebný pro daný dům. Tímto způsobem je vytvořena výkonnostní rezerva, která může být jednoho dne zapotřebí i v těch nejnepříznivějších podmínkách, například v extrémních, pro oblast bydliště netypických mrazech. Pokud například výpočty ukazují, že venkovský dům má potřebu tepla například 9,2 kW, bylo by rozumné zvolit model s tepelným výkonem 11,6 kW.

Bude tato kapacita plně využita? - dost možná ne. Ale ani to nevypadá přehnaně.

Proč je to vysvětleno tak podrobně? Jen aby si čtenář ujasnil jednu důležitou věc. Bylo by zcela chybné vypočítat spotřebu plynu určitého topného systému pouze na základě technického listu zařízení. Ano, v technické dokumentaci, která je součástí topné jednotky, je zpravidla uvedena spotřeba energie za jednotku času (m³/h), ale opět se jedná spíše o teoretickou hodnotu. A pokud se pokusíme získat prognózu potřebné spotřeby prostým vynásobením daného parametru certifikátu počtem hodin (a dále - dnů, týdnů, měsíců) provozu, můžeme dojít k takovým ukazatelům, že to bude děsivé!..

Nedoporučuje se vycházet z hodnot spotřeby plynu uvedených v katalogových listech, protože neukazují skutečný obraz.

V datových listech je často uveden rozsah průtoku - minimální a maximální hranice spotřeby. Ani to však pravděpodobně příliš nepomůže při výpočtu skutečných potřeb.

Přesto je velmi užitečné znát přibližnou spotřebu plynu co nejblíže skutečnosti. Především pomůže při plánování rodinného rozpočtu. A za druhé, vlastnictví těchto informací by mělo vědomě či nevědomě podnítit přemýšlivé majitele k hledání rezerv v úsporách energie - možná se vyplatí podniknout kroky ke snížení spotřeby na minimum.

Jak zjistit spotřebu plynu na vytápění vaší domácnosti

Jak zjistit, kolik plynu je třeba na vytápění domu o rozloze 100 m2 , 150 m2 a 200 m2?
Při plánování topného systému je nutné vědět, jaké budou náklady na jeho provoz.

Jinými slovy, musíte vědět, kolik bude stát palivo na vytápění. V opačném případě by se tento způsob vytápění nemusel později vyplatit.

Jak snížit spotřebu plynu

Obecně platí, že čím lépe je dům izolován, tím méně paliva se spotřebuje na vytápění ulice. Proto je třeba před instalací topného systému provést kvalitní izolaci domu - střechy/podkroví, podlah, stěn, výměnu oken, těsnění dveří.

Úsporu paliva může přinést i samotný topný systém. Použitím podlahového vytápění namísto radiátorů dosáhnete účinnějšího vytápění: protože teplo je rozváděno konvekčními proudy zdola nahoru, čím níže je topné těleso umístěno, tím lépe.

Kromě toho je normativní teplota podlah 50 stupňů a radiátorů v průměru 90 stupňů. Podlahy jsou samozřejmě úspornější.

V neposlední řadě je možné ušetřit plyn načasováním vytápění. Nemá smysl aktivně vytápět dům, když je prázdný. Stačí udržovat teplotu v plusových hodnotách, aby potrubí nezamrzlo.

Moderní automatizace kotlů (typy automatizace pro plynové kotle) umožňuje dálkové ovládání: je možné dát příkaz ke změně režimu prostřednictvím mobilního operátora před návratem domů (co jsou moduly Gsm pro topné kotle). V noci je komfortní teplota o něco nižší než teplota ve dne atd.

Jak vypočítat spotřebu plynu ze sítě

Výpočet spotřeby plynu pro vytápění soukromých domů závisí na výkonu zařízení (který závisí na spotřebě plynu plynových kotlů). Výpočet výkonu se provádí při výběru kotle. Vychází z velikosti vytápěného prostoru. Vypočítává se pro každou místnost zvlášť s ohledem na nejnižší průměrnou roční venkovní teplotu.

Toto číslo se vydělí přibližně polovinou, aby se určila spotřeba energie: protože se teplota v průběhu sezóny mění od silných mínusů po plusy, mění se ve stejném poměru i spotřeba plynu.

Při výpočtu výkonu se používá poměr kilowattů na deset metrů čtverečních vytápěné plochy. Na základě výše uvedeného vezmeme polovinu této hodnoty - 50 wattů na metr za hodinu. Na 100 metrů - 5 kilowattů.

Palivo se vypočítá podle vzorce A = Q / q * B, kde:

• A - požadované množství plynu v metrech krychlových za hodinu;
• Q - výkon potřebný pro vytápění (v našem případě 5 kW);
• q - minimální měrné teplo (v závislosti na typu plynu) v kilowattech. Pro G20 - 34,02 MJ na metr krychlový = 9,45 kilowattů;
• B je účinnost našeho kotle. Řekněme 95 %. Požadovaná hodnota je 0,95.

Dosadíme-li čísla do vzorce, získáme pro 100 m2 0,557 m3 za hodinu. Spotřeba plynu pro vytápění domu o ploše 150 m2 (7,5 kW) bude 0,836 m3, spotřeba plynu pro vytápění domu o ploše 200 m2 (10 kW) bude 1,114 atd. Zbývá vynásobit získaný údaj číslem 24 - získáme průměrnou denní spotřebu a poté číslem 30 - průměrnou měsíční spotřebu.

Výpočet pro zkapalněný plyn

Výše uvedený vzorec je vhodný i pro jiné druhy paliva. Patří sem zkapalněný plyn v lahvích pro plynové kotle. Jeho kalorická hodnota je samozřejmě jiná. Tento údaj je 46 MJ na kilogram, tj. 12,8 kilowattu na kilogram. Předpokládejme, že účinnost kotle je 92 %. Dosazením čísel do vzorce získáme 0,42 kg za hodinu.

Zkapalněný plyn se počítá v kilogramech, které se následně přepočítávají na litry. Pro výpočet spotřeby plynu na vytápění domu o rozloze 100 m2 z plynové nádrže je třeba údaj získaný podle vzorce vydělit 0,54 (hmotnost jednoho litru plynu).

Dále - stejně jako výše: násobíme 24 a 30 dny. Chcete-li vypočítat palivo za celou sezónu, vynásobte měsíční průměr počtem měsíců.

Průměrná měsíční spotřeba je přibližně:

• Spotřeba LPG na vytápění domu o rozloze 100 m 2 - přibližně 561 litrů;
• Spotřeba kapalného plynu na vytápění domu o rozloze 150 m2 - přibližně 841,5 litru;
• 200 m2 - 1122 litrů;
• 250 - 1402.5 atd.

Standardní láhev má objem přibližně 42 litrů. Vydělíme-li množství plynu potřebné na sezónu číslem 42, zjistíme počet lahví. Poté vynásobte cenu tlakové lahve a získáte částku potřebnou na vytápění na celou sezónu.

Spotřeba zkapalněné směsi propan-butanu

Ne všichni majitelé venkovských domů mají možnost připojit se na centrální plynovod. V takových případech se mohou z této situace dostat pomocí zkapalněného plynu. Uchovává se v zásobnících plynu umístěných v jámách a doplňuje se pomocí služeb certifikovaných firem, které provádějí dodávky paliva.

Zkapalněný plyn používaný v domácnostech se skladuje v cisternách a zásobnících - propan-butanových lahvích o objemu 50 litrů nebo v plynových držácích.

V případě použití zkapalněného plynu pro vytápění venkovského domu je vzorec pro výpočet stejný. Jediné, co je třeba vzít v úvahu, je, že plyn ve válci je směs G30. Kromě toho je palivo v agregovaném stavu. Proto se počítá v litrech nebo kilogramech.

Vzorec pro výpočet spotřeby palivové směsi

Jednoduchý výpočet vám pomůže odhadnout náklady na směs zkapalněného propanu a butanu. Vstupní údaje jsou stejné: dům o rozloze 100 m2 a účinnost instalovaného kotle je 95 %.

Z bezpečnostních důvodů je třeba při výpočtu zohlednit, že 50litrová nádrž na propan-butan by neměla být naplněna více než z 85 %, což je přibližně 42,5 litru.

Při výpočtu se berou v úvahu dvě důležité fyzikální vlastnosti zkapalněné směsi.

• Hustota plynu ve válci je 0,524 kg/litr;
• Teplo uvolněné při spalování jednoho kilogramu této směsi je 45,2 MJ/kg.

Pro snazší výpočty se vyrobené teplo v kilogramech převede na jinou měrnou jednotku - litry: 45,2 x 0,524 = 23,68 MJ/l.

Jouly se pak převedou na kilowatty: 23,68/3,6 = 6,58 kW/l. Pro správné výpočty se vychází ze stejného 50 % doporučeného výkonu jednotky, což je 5 kW.

Získané hodnoty se dosadí do vzorce: V = 5/(6,58 x 0,95). To znamená, že spotřeba palivové směsi typu G 30 je 0,8 l/h.

Příklad výpočtu spotřeby zkapalněného plynu

Vzhledem k tomu, že generátor kotle potřebuje v průměru 0,8 litru paliva na hodinu provozu, lze snadno vypočítat, že jedna standardní 42litrová láhev vystačí přibližně na 52 hodin. To je něco málo přes dva dny.

Za celé topné období budou hodnoty spotřeby palivové směsi:

• Za den 0,8 x 24 = 19,2 litru;
• Za měsíc 19,2 x 30 = 576 litrů;
• Pro topnou sezónu trvající 7 měsíců 576 x 7 = 4032 litrů.

Pro vytápění chaty o rozloze 100 metrů čtverečních je zapotřebí: 576/42,5 = 13 nebo 14 válců. Na celou sedmiměsíční topnou sezónu bude potřeba 4032/42,5 = 95 až 100 lahví.

Pro přesný výpočet množství propan-butanových lahví potřebných k vytápění chaty během jednoho měsíce je třeba vydělit spotřebovaný měsíční objem 576 litrů objemem jedné takové lahve.

Velké množství paliva, včetně nákladů na dopravu a skladování, není levné. Ve srovnání s elektrickým vytápěním je však stále úspornější a výhodnější.

Jak vypočítat spotřebu plynu na vytápění domácnosti

Plyn je stále nejlevnějším druhem paliva, ale náklady na připojení jsou někdy velmi vysoké, takže mnoho lidí chce předběžně odhadnout, zda jsou tyto náklady ekonomicky oprávněné. K tomu je třeba znát spotřebu plynu na vytápění a poté lze odhadnout celkové náklady a porovnat je s jinými palivy.

Metoda výpočtu pro zemní plyn

Přibližná spotřeba plynu na vytápění se vypočítá na základě polovičního výkonu instalovaného kotle. Jde o to, že při určování výkonu plynového kotle se používá nejnižší teplota. To je zcela jasné - i když je venku velká zima, v domě by mělo být teplo.

Spotřebu plynu na vytápění si můžete vypočítat sami.

Není však správné počítat spotřebu plynu na vytápění podle tohoto maximálního čísla - ve skutečnosti je teplota mnohem vyšší, a to znamená, že se spálí mnohem méně paliva. Proto je běžné vypočítat průměrnou spotřebu paliva na vytápění jako přibližně 50 % tepelných ztrát nebo výkonu kotle.

Výpočet spotřeby plynu na základě tepelných ztrát

Pokud nemáte kotel a odhadujete náklady na vytápění různými způsoby, můžete vypočítat celkové tepelné ztráty budovy. Pravděpodobně je znáte. Metodika je následující: Vezměte 50 % celkové tepelné ztráty, připočtěte 10 % na přívod TUV a 10 % na odtah tepla větráním. Výsledkem je průměrná spotřeba v kilowattech za hodinu.

Dále je možné zjistit spotřebu za den (násobeno 24 hodinami), za měsíc (30 dní) a případně za celou topnou sezónu (násobeno počtem měsíců, během kterých je vytápění aktivní). Všechny tyto údaje lze přepočítat na metry krychlové (při znalosti měrného spalného tepla) a poté vynásobit metry krychlové cenou plynu a zjistit tak náklady na vytápění.

Příklad výpočtu s tepelnými ztrátami

Nechť je tepelná ztráta domu 16 kWh. Začněte počítat:

• průměrná spotřeba tepla za hodinu je 8 kWh + 1,6 kWh + 1,6 kWh = 11,2 kWh;
• za den - 11,2 kW * 24 hodin = 268,8 kW
• za měsíc - 268,8 kW * 30 dní = 8,064 kW.

Skutečná spotřeba topného plynu závisí také na typu hořáku - nejúspornější jsou modulační hořáky.

Převedeno na metry krychlové. Pokud používáme zemní plyn, vydělte spotřebu plynu na vytápění za hodinu: 11,2 kWh / 9,3 kW = 1,2 m3/h. Ve výpočtech je údaj 9,3 kW měrným topným výkonem zemního plynu (k dispozici v tabulce).

Mimochodem, potřebné množství jakéhokoli druhu paliva lze také vypočítat - stačí vzít tepelnou kapacitu požadovaného paliva.

Protože účinnost kotle není 100 %, ale 88-92 %, bude třeba provést další úpravy - k získanému číslu připočtěte asi 10 %. Celkově se spotřebuje 1,32 m3 plynu na vytápění za hodinu. Poté můžete vypočítat:

• spotřeba za den: 1,32 m3 * 24 hodin = 28,8 m3/den
• měsíční potřeba: 28,8 m3/den * 30 dní = 864 m3/měsíc.

Průměrná spotřeba během topné sezóny závisí na délce sezóny a násobí se počtem měsíců, po které topná sezóna trvá.

Tento výpočet je odhad. V některých měsících bude spotřeba plynu mnohem nižší, v nejchladnějším měsíci vyšší, ale v průměru bude přibližně stejná.

Výpočet podle výkonu kotle

Výpočty budou o něco jednodušší, pokud je k dispozici vypočtená kapacita kotle - tam jsou již zohledněny všechny potřebné rezervy (pro TUV a větrání). Proto jednoduše vezměte 50 % vypočteného výkonu a poté vypočítejte spotřebu za den, měsíc, sezónu.

Například projektovaný výkon kotle je 24 kW. Pro výpočet spotřeby plynu na vytápění vezměte polovinu: 12 k/W. Jedná se o průměrnou potřebu tepla za hodinu. Pro stanovení spotřeby paliva za hodinu vydělíme výhřevností a získáme 12 kW/h / 9,3 k/W = 1,3 m3. Pak se počítá jako v příkladu výše:

• za den: 12 kWh * 24 hodin = 288 kW převedeno na plyn - 1,3 m3 * 24 = 31,2 m3
• za měsíc: 288 kWh * 30 dní = 8,640 m3, spotřeba m3 31,2 m3 * 30 = 936 m3.

Vypočítejte spotřebu plynu na vytápění domu s využitím projektovaného výkonu kotle.

Když pak připočteme 10 % za neideálnost kotle, dostaneme, že v tomto případě bude spotřeba o něco vyšší než 1000 m3 za měsíc (1029,3 m3). Jak vidíte, v tomto případě je to ještě jednodušší - méně čísel, ale princip je stejný.

Podle plochy

Ještě přibližnější výpočty lze získat z plochy domu. To lze provést dvěma způsoby:

Dodatek G.Výpočet délky vzplanutí

Délka klapky (L_ф) se vypočítá podle vzorce:

,(1)

kde d_о - je průměr ústí vzplanutí, m;

Т_Г - teplota spalování, °K

Т_о - je teplota spáleného APG, °C

V_V.V. - je teoretické množství vlhkého vzduchu potřebné k úplnému spálení 1m3 APG (), m3/m3;

r_V.V.r_г - je hustota vlhkého vzduchu () a APG ();

V_o - je stechiometrické množství suchého vzduchu pro spálení 1 m3 APG, m3/m3:

kde [H₂S]_о, [C_xH_y]_o, [O₂]_o - obsah sirovodíku, uhlovodíku a kyslíku ve spalované směsi uhlovodíků, % obj.

Na obrázku - jsou uvedeny nomogramy pro určení délky vzplanutí (L_ф) v závislosti na průměru ústí vzplanutí (d) jako funkce T_Г/Т_о, V_BB a r_BBr_Г pro čtyři pevné hodnoty T_Г/Т_о při různých rozmezích V_BB 8 až 16 a r_BB/Р_г 0,5 až 1,0.

Postup výpočtu pro zemní plyn

Přibližná spotřeba plynu na vytápění se vypočítá na základě polovičního výkonu instalovaného kotle. Důvodem je, že při určování výkonu plynového kotle se vychází z nejnižší teploty. To je zcela jasné - i když je venku velká zima, v domě by mělo být teplo.

Spotřebu plynu na vytápění si můžete vypočítat sami.

Není však správné počítat spotřebu plynu na vytápění podle této maximální hodnoty - teplota je obecně mnohem vyšší, což znamená, že se spálí mnohem méně paliva. Proto je zvykem počítat průměrnou spotřebu paliva na vytápění jako přibližně 50 % tepelných ztrát nebo výkonu kotle.

Výpočet spotřeby plynu podle tepelných ztrát

Pokud nemáte kotel a odhadujete náklady na vytápění různými způsoby, můžete odhadnout celkové tepelné ztráty budovy. Pravděpodobně je znáte. Metodika je následující: vezměte 50 % celkových tepelných ztrát, připočtěte 10 % na dodávku teplé vody a 10 % na odvod tepla větráním. Výsledkem je průměrná spotřeba v kilowattech za hodinu.

Dále je možné zjistit spotřebu za den (násobeno 24 hodinami), za měsíc (30 dní) a případně za celou topnou sezónu (násobeno počtem měsíců, během kterých je vytápění aktivní). Všechny tyto údaje lze přepočítat na metry krychlové (při znalosti měrného spalného tepla) a poté vynásobit metry krychlové cenou plynu a získat tak náklady na vytápění.

Název davu	Měřicí jednotka	Měrné spalné teplo v kcal	Měrné spalné teplo v kW	Měrné spalné teplo v MJ
Zemní plyn	1 м 3	8000 kcal	9,2 kW	33,5 MJ
Zkapalněný plyn	1 kg	10800 kcal	12,5 kW	45,2 MJ
Uhlí (W=10%)	1 kg	6450 kKal	7,5 kW	27 MJ
Dřevěné pelety	1 kg	4100 kKal	4,7 kW	17,17 MJ
Sušené dřevo (W=20%)	1 kg	3400 kKal	3,9 kW	14,24 MJ

Příklad výpočtu tepelných ztrát

Nechť je tepelná ztráta domu 16 kWh. Začněte počítat:

• Průměrná spotřeba tepla za hodinu je 8 kWh + 1,6 kWh + 1,6 kWh = 11,2 kWh;
• za den - 11,2 kW * 24 hodin = 268,8 kW

• za měsíc - 268,8 kW * 30 dní = 8,064 kW.

Převedeno na metry krychlové. Pokud budeme používat zemní plyn, vydělíme spotřebu plynu na vytápění za hodinu: 11,2 kWh / 9,3 kWh = 1,2 m3/h. Ve výpočtech je údaj 9,3 kW měrným topným výkonem zemního plynu (k dispozici v tabulce).

Protože účinnost kotle není 100 %, ale 88-92 %, je třeba provést korekci a k získanému číslu přičíst přibližně 10 %. Celková spotřeba plynu na vytápění za hodinu je 1,32 m3 za hodinu. Poté můžete vypočítat:

• spotřeba za den: 1,32 m3 * 24 hodin = 28,8 m3/den
• měsíční potřeba: 28,8 m3/den * 30 dní = 864 m3/měsíc.

Průměrná spotřeba během topné sezóny závisí na délce sezóny a násobí se počtem měsíců, po které topná sezóna trvá.

Tento výpočet je odhad. V některých měsících bude spotřeba plynu mnohem nižší, v nejchladnějším měsíci vyšší, ale v průměru bude přibližně stejná.

Výpočet výkonu kotle

Výpočty budou o něco jednodušší, pokud je k dispozici vypočtená kapacita kotle - zde jsou již zohledněny všechny potřebné rezervy (pro TUV a větrání). Proto jednoduše vezměte 50 % vypočteného výkonu a poté vypočítejte spotřebu za den, měsíc, sezónu.

Například projektovaný výkon kotle je 24 kW. Pro výpočet spotřeby plynu na vytápění vezměte polovinu: 12 k/W. Jedná se o průměrnou potřebu tepla za hodinu. Pro stanovení spotřeby paliva za hodinu vydělíme výhřevností a získáme 12 kWh / 9,3 k/W = 1,3 m3. Pak se počítá jako v příkladu výše:

• za den: 12 kWh * 24 hodin = 288 kW v přepočtu na plyn - 1,3 m3 * 24 = 31,2 m3

• za měsíc: 288 kWh * 30 dní = 8640 m3, spotřeba m3 31,2 m3 * 30 = 936 m3.

Pak připočtěme 10 % za neideálnost kotle a vyjde nám, že v tomto případě bude spotřeba něco přes 1000 m3 za měsíc (1029,3 m3). Jak vidíte, v tomto případě je to ještě jednodušší - méně čísel, ale princip je stejný.

Podle plochy

Ještě přibližnější výpočty lze získat z plochy domu. Existují dva způsoby:

• Lze ji vypočítat podle norem SNiP - k ohřátí jednoho metru čtverečního v ruském středohoří je zapotřebí v průměru 80 W/m2. Tento údaj lze použít, pokud je váš dům postaven v souladu se všemi požadavky a je dobře izolován.
• To lze odhadnout na základě statistického průměru:
  • dobře izolovaný dům potřebuje 2,5-3 cu/m2 ;

  • Při průměrné izolaci je spotřeba plynu 4-5 m3 /m2.

Každý majitel může odhadnout tepelnou izolaci svého domu, a tedy i spotřebu plynu v tomto případě. Například dům o rozloze 100 metrů čtverečních s průměrnou izolací bude potřebovat 400-500 metrů krychlových plynu na vytápění, dům o rozloze 150 metrů čtverečních 600-750 metrů krychlových měsíčně, dům o rozloze 200 metrů čtverečních 800-100 metrů krychlových modrého paliva. To vše je velmi hrubé, ale čísla jsou odvozena z mnoha faktických údajů.

Dodatek B.Výpočet stechiometrické reakce spalování přidruženého ropného plynu ve vlhkém vzduchu (položka 6.3).

1. Stechiometrická spalovací reakce se zapisuje ve tvaru:

(1)

2. Výpočet molárního stechiometrického koeficientu M za podmínky úplného valenčního nasycení (plně dokončená oxidační reakce):

kde v_j' a v_j- jsou valence prvků j a j' ve vlhkém vzduchu a APG;

k_j' a k_j - jsou počty atomů prvků v podmíněných molekulových vzorcích vlhkého vzduchu a plynu ( a ).

Stanovení teoretického množství vlhkého vzduchu V_B.B. (m3/m3) potřebných k úplnému spálení 1 m3 APG.

V rovnici stechiometrické spalovací reakce je molární stechiometrický koeficient M zároveň koeficientem objemového poměru mezi hořlavinou (APG) a okysličovadlem (vlhkým vzduchem); pro úplné spálení 1 m3 APG je zapotřebí M m3 vlhkého vzduchu.

4. Výpočet množství produktů spalování V_PS (m3/m3) vzniklé stechiometrickým spalováním 1 m3 APG ve vlhkém vzduchu

V_PS= c + s + 0,5[h + n + M(k_h + k_n)],(3)

kde c, s, h, n a k_h, k_n odpovídají podmíněným molekulovým vzorcům APG a vlhkého vzduchu.

Dodatek E1. Příklady výpočtů

Výpočet specifických emisí CO₂, H₂O, N₂ a O₂ na jednotku hmotnosti spáleného přidruženého ropného plynu (kg/kg)

Přidružený ropný plyn z Južno-Surgutského pole s konvenčním molekulovým vzorcem C_1.207H_4.378N_0.0219O_0.027 () se spaluje ve vlhkém vzduchu s podmíněným molekulovým vzorcem O_0.431N_1.572H_0.028 () při a = 1,0.

Molekulární stechiometrický faktor M = 11,03 ().

Měrné emise oxidu uhličitého ():

Specifické emise vodní páry H₂O:

Specifické emise dusíku N₂:

O měrná emise kyslíku O₂:

Příklad 2.

Přidružený ropný plyn z pole Buguruslan s podmíněným molekulovým vzorcem C_1.489H_4.943S_0.011O_0.016.

Podmínky spalování plynu jsou stejné jako u . Měrné emise oxidu uhličitého ().

Specifické emise vodní páry H₂O:

Specifické emise dusíku N₂:

Specifické emise kyslíku O₂:

Dodatek A.Výpočet fyzikálních a chemických vlastností přidruženého ropného plynu (bod 6.1)

1. Výpočet hustoty r_Г (kg/m3) APG podle objemového zlomku V_i (% obj.) () a hustota r_i (kg/m3) () složek:

2. Výpočet podmíněné molekulové hmotnosti APG m_Г, kg/mol ():

kde m_i - je molekulová hmotnost i-té složky APG ().

3. Výpočet hmotnostního obsahu chemických prvků v přidruženém plynu ():

Hmotnostní obsah j-tého chemického prvku v APG bj (% hm.) se vypočítá podle vzorce:

,(3)

kde b_ij - je obsah (v % hmot.) chemického prvku j v i-té složce APG ();

б_i - je hmotnostní podíl i-té složky v APG; 6_i se vypočítá podle vzorce

б_i=0.01 V_i-r_ir_Г(4)

Poznámka: Pokud se emise uhlovodíků určují jako metan, měl by se vypočítat také hmotnostní podíl uhlovodíků přeměněných na metan:

b(S_сН4)_i=Sb_i-m_im_cH4

Součet se týká pouze uhlovodíků, které neobsahují síru.

4. Výpočet počtu atomů prvků v podmíněném molekulovém vzorci přiřazeného plynu ():

Počet atomů j-tého prvku K_j se vypočítá podle vzorce:

Podmíněný molekulový vzorec přidruženého ropného plynu se zapisuje ve tvaru:

C_CH_hS_SN_nO_O(6)

kde c=K_c, h=K_h, s= K_s, n= K_n, o= K_ose vypočítá podle vzorce (5).

Dodatek B.Výpočet fyzikálně-chemických vlastností vlhkého vzduchu pro dané povětrnostní podmínky (bod 6.2)

1. Podmíněný molekulový vzorec pro suchý vzduch

O_0.421N_1.586,(1)

což odpovídá podmíněné molekulové hmotnosti

m_S.V.= 28,96 kg/mol

a hustota

r_S.V.=1,293 kg/m3.

2. Hmotnostní vlhkost vlhkého vzduchu d (kg/kg) pro danou relativní vlhkost j a teplotu t, °C při normálním atmosférickém tlaku se určí z ().

Hmotnostní podíl složek ve vlhkém vzduchu ():

- suchý vzduch;(2)

- vlhkost (H₂O)(3)

4. Obsah chemických prvků ve složkách vlhkého vzduchu (% hm.)

Tabulka 1.

Komponenta	Obsah chemických prvků (% hm.)
	О	N	Н
Suchý vzduch O0.421N1.586	23.27	76.73	—
Vlhkost H2О	88.81	—	11.19

5. Hmotnostní obsah chemických prvků (% hmot.) ve vlhkém vzduchu s obsahem vlhkosti d

Tabulka 2.

Komponenta	г	Suchý vzduch O0.421N1.586	Vlhkost H2О	S
	О	23.27 1+d	88.81 d 1+d	23.27 + 88.81d 1+d
бi	N	76.73 1+d	—	76.73 1+d
	H	—	11.19d 1+d	11.19d 1+d

6. Počet atomů chemických prvků v podmíněném molekulovém vzorci vlhkého vzduchu ()

Prvek	О	N	Н
КJ	0.421 + 1.607d 1+d	1.586 1+d	3.215d 1+d

Podmíněný molekulový vzorec pro vlhký vzduch:

О_Co-n_Kn-Н_Kh(4)

5. Hustota vlhkého vzduchu v závislosti na meteorologických podmínkách. Pro danou teplotu vlhkého vzduchu t, °C, barometrický tlak P, mmHg a relativní vlhkost j se hustota vlhkého vzduchu vypočítá podle vzorce

kde P_П- je parciální tlak vodní páry ve vzduchu v závislosti na t a j; určuje se podle vztahu .

Spotřeba plynu na ohřev teplé vody

Při ohřevu teplé užitkové vody plynovými tepelnými generátory - kotlem nebo kotlem s nepřímotopným ohřívačem - je pro zjištění spotřeby paliva nutné vědět, kolik vody je potřeba. To lze provést vyhledáním informací v dokumentech, které definují normu na osobu.

Další možností je odkázat na praktické zkušenosti, a to říká následující: pro rodinu 4 osob za normálních podmínek stačí ohřát 1 krát denně 80 litrů vody z 10 na 75 ° C. Z toho můžeme vypočítat potřebnou spotřebu paliva. To je základ pro výpočet spotřeby tepla na ohřev vody podle vzorce ze školy:

Q = cm Δt, kde:

• c je tepelná kapacita vody, která je 4,187 kJ/kg °C;
• m je hmotnostní průtok vody v kg;
• Δt je rozdíl mezi počáteční a konečnou teplotou, v příkladu je to 65 °C.

Pro výpočet se navrhuje nepřevádět objemovou spotřebu vody na hmotnostní spotřebu, ale předpokládat, že tato množství jsou stejná. Množství tepla pak bude:

4,187 x 80 x 65 = 21772,4 kJ neboli 6 kW.

Zbývá dosadit tuto hodnotu do prvního vzorce, kde je zohledněna účinnost plynového kotle nebo generátoru tepla (zde 96 %):

V = 6 / (9,2 x 96 / 100) = 6 / 8,832 = 0,68 m³ zemního plynu, který se jednou denně spotřebuje na ohřev vody. Pro celkový obrázek lze připočítat spotřebu plynu na vaření v poměru 9 m³ paliva na 1 obyvatele za měsíc.

Závěry a užitečné video na toto téma

Níže přiložené video umožní zjistit nedostatek spalovacího vzduchu bez jakýchkoli výpočtů, tj. vizuálně.

Výpočet množství vzduchu potřebného pro účinné spalování jakéhokoli objemu plynu lze provést během několika minut. Majitelé nemovitostí s plynovými spotřebiči by na to měli pamatovat. Protože v kritické chvíli, kdy kotel nebo jiný spotřebič nefunguje správně, pomůže znalost výpočtu množství vzduchu potřebného pro účinné spalování identifikovat a odstranit problém. Což navíc zvýší bezpečnost.

Chcete doplnit výše uvedené materiály o užitečné informace a tipy? Nebo máte stále dotazy ohledně výpočtu? Ptejte se jich v komentářích, pište své připomínky, zapojte se do diskuse.