Расход газа формула: методика измерения и расчетов потребляемого топлива

Как правильно рассчитать расход газа (азота, кислорода, воздуха) на производстве и что такое нормальные метры кубические?

Расход газа необходимо приводить к нормальным метрам кубическим.

Пример:

В опросном листе Клиент в поле «расход газа» указал 130 м³/ч, а в поле «давление газа» — 8 бар.

Для инженера, который будет заниматься подбором, к примеру, адсорбционной азотной станции, встанет вопрос: расход 130 метров кубических при нормальных условиях или при давлении 8 бар?

В первом случае инженер будет подбирать адсорбционную азотную станцию с производительностью 130 нм³/ч и рабочим давлением 8 бар, а во втором случае – будет производить перерасчет в нормальные метры кубические,

[Расход при нормальных условиях] = [Расход реальный] 130 м³/ч * [избыточное давление] 8 бар = 1040 нм³/ч

а потом производить подбор азотной станции с производительностью 1040 нм³/ч и рабочим давлением 8 бар.

Как Вы уже поняли, следствием такой ошибки может стать неправильно подобранная или, что хуже – приобретённая адсорбционная, мембранная или компрессорная станция. Поэтому очень важно помнить о различиях между расходом газа при нормальных условия и расходом газа при давлении.

Нормальный метр кубический (нм³) – это метр кубический (м³) газа при нормальных условиях. Под нормальными условиями принимают давление, равное 101 325 Паскаль (или 760 мм. рт. ст.) и температуру 0℃.

Как рассчитать реальный расход газа на Вашем производстве и не допустить ошибок в подборе оборудования?

Расскажу на примере реальной истории (Клиент поставил задачу просчитать азотную станцию для отказа от использования баллонов на производстве).

Диалог с Клиентом:

…

Какой расход азота у Вас на производстве? – 2 ресивера в сутки;

Какой объем каждого ресивера? – по 10 кубов;

А давление в ресиверах? – по-разному, от 100 до 200 бар;

А есть более точная информация? – Давайте позже, нам работать надо.

…

Следует понимать, что по таким исходным данным невозможно правильно рассчитать производительность азотной станции. Более того, недобросовестные продавцы и вовсе могут этим пользоваться и навязывать неподходящее по производительности оборудование! Таких случаев не мало и о них мы обязательно будем рассказывать в следующих статьях.

Основные вопросы, которые остались без ответа, звучат так:

• Какое точное давление азота в ресиверах? (необходимо для расчета производительности в рабочую смену/сутки)
• Какое количество смен/часов в Вашем рабочем дне? (необходимо для просчета возможности использования азотной станции в нерабочее время).

Стоит добавить, что ключевым моментом для перехода производства Клиента с использования баллонов и накопительных ресиверов на адсорбционную азотную станцию стало:

• Закупка большого количества баллонов (более 100 шт. в сутки), затрата времени на манипуляции с подключением и отключением баллонов от системы подачи азота, раздутый штат грузчиков;
• Постоянные проверки и дорогое техническое обслуживание поднадзорных высокобарных ресиверов, объемом 10 м³.

Получив ответы на все необходимые вопросы, мы выяснили, что на производстве расходуется 2 ресивера азота в сутки, объемом 10 м³ каждый, с давлением газа 150 бар. В сутках 2 рабочих смены по 8 часов, то есть 16 рабочих часов в день.

Благодаря полученной информации мы можем рассчитать реальный расход азота на производстве Клиента:

Расчет:

2 ресивера х 10 м³ = 20 м³ х 150 бар = 3000 м³ / 16 часов = 187,5 нм³/ч.

Проанализировав эти данные, мы разработали техническое решение, позволяющее избавиться от необходимости закупки огромного количества дорогостоящего азота в баллонах, а также от использования поднадзорных ресиверов.

Нами была установлена адсорбционная азотная станция АВС-200А, производительностью 200 нм³/ч азота, с запасом на длину трубопроводов от азотной станции до точки потребления, исключающая просадки давления на магистрали. В составе станции были установлены воздушные и азотные ресиверы, не требующие регистрации в Ростехнадзоре (объем ресивера не более 0,9 м³, рабочее давление не более 10 бар).

Работа азотной станции полностью автоматизирована и не требует круглосуточного мониторинга оператором. После наполнения азотных ресиверов до максимального давления 8 бар азотная станция АВС-200А переходит в режим ожидания. В тот момент, когда давление в ресивере азота опускается ниже 7 бар, станция автоматически выходит на рабочий режим и работает до тех пор, пока максимальное давление не будет достигнуто (уровень минимального и максимального давления для включения азотной станции настраивается на панели оператора).

Это были основные вопросы и ошибки, которые возникают при определении расхода газа (азота, кислорода или воздуха) на производстве, а также одно из технических решений, позволяющее модернизировать производство и существенно сэкономить Клиенту в долгосрочной перспективе.

О том, как правильно рассчитать расход в случае, если потребление газа плавает в течение всего дня (пиковые нагрузки и спады) и о том, какие варианты компенсаций плавающего расхода существуют – мы расскажем в следующих статьях.

Расчет расхода газа на отопление дома: примеры, формулы, нормы расхода

Определение величины затрат при централизованном или автономном отоплении частного дома выполняют еще на этапе проектирования постройки, либо же перед выбором типа энергоносителя или оптимальной модели котельного агрегата.

Какие факторы учитывают, выполняя расчет расхода газа на отопление дома, и как не прибегая к услугам специалистов определить усредненный расход на основе упрощенной методики, рассмотрим в нашей статье.

Содержание статьи:

Определяющие факторы потребления газовой смеси

Обогрев дома с использованием природного газа сегодня считается наиболее востребованным и удобным. Но ввиду подорожания «голубого топлива» финансовые затраты домовладельцев существенно возросли. А потому большинство рачительных хозяев сегодня волнует, какой средний расход газа на отопление дома.

Основным параметром при расчете потребления топлива, расходуемого на , являются тепловые потери здания.

Хорошо, если владельцы дома позаботились об этом еще при проектировании. Но в большинстве случаев на практике оказывается, что лишь малая часть домовладельцев знает тепловые потери своих строений.

Галерея изображений

Фото из

Напольный газовый котел для большого особняка

Подбор бойлера к одноконтурному газовому котлу

Настенный вариант для загородного дома средней площади

Настенная модель для установки в квартире или на даче

Емкость бойлера для одноконтурной газовой модели

Установка газовых конденсационных котлов

Пределы мощности конденсационных котлов

Конденсационная модель в сравнении с обычной

Потребление газовой смеси напрямую зависит от КПД и мощности котлогенератора.

Не меньшее влияние оказывают также:

• климатические условия региона;
• конструктивные особенности постройки;
• количество и тип установленных окон;
• площадь и высота потолков в помещениях;
• теплопроводность примененных стройматериалов;
• качество утепления наружных стен дома.

Учитывайте, что рекомендованная паспортная мощность устанавливаемого агрегата демонстрирует его максимальные возможности. Она всегда будет несколько выше рабочих показателей агрегата, функционирующего в нормальном режиме при обогреве конкретного здания.

Мощность установленного агрегата рассчитывают в строгом соответствии с действующими нормативными требованиями, учитывая при этом все вышеперечисленные факторы

К примеру, если паспортная в 15 кВт, то реально эффективно функционировать система будет  при тепловой мощности порядка 12 кВт. Запас по мощности около 20% рекомендован специалистами на случай аварий и сверх холодных зим.

Поэтому при расчете расхода топлива следует ориентироваться именно на реальные данные, а не основываться на максимальные значения, рассчитанные на краткосрочное действие в авральном режиме.

Покупать газовый агрегат рекомендовано с запасом по мощности примерно 20% на случай аварийных ситуаций и холодных зим. Например, если расчетная тепловая мощность равна 10 кВт, то оборудование рекомендовано приобретать с паспортной мощностью 12 кВт

Усредненный калькулятор расхода

Номинальный расход газа за прошедший отопительный период подсчитать не так сложно. Нужно лишь ежемесячно снимать показания счетчика. После завершения сезона суммировать месячные показания. Затем вычислить среднее арифметическое значение.

Если же нужно узнать номинальные значения на этапе проектирования дома, либо же при выборе эффективного, но при этом , придется воспользоваться формулами.

При обустройстве автономного отопления загородного коттеджа или квартиры применяют усредненные параметры при определении теплопотерь

Для получения же приблизительных расчетов удельный расход тепла определяют двумя способами:

1. Ориентируясь на суммарный объем обогреваемых комнат. В зависимости от региона на отопление одного кубического метра выделяют 30-40 Вт.
2. По общей квадратуре постройки. За основу берут то, что на обогрев каждого квадрата площади комнат, высота стен в которых в среднем достигает 3-х метров, затрачивается 100 Вт теплоты. При определении величины также ориентируются на регион проживания: для южных широт – 80 Вт/м², для северных – 200 Вт/м².

Главный критерий, на который в обязательном порядке ориентируются при расчетах – необходимая тепловая мощность для обеспечения условий качественного обогрева помещений и восполнения его тепловых потерь.

За основу технологических расчетов берут усредненную пропорцию, при которой на 10 квадратов площади затрачивается 1 кВт тепловой энергии. Но стоит учитывать, что такой усредненный подход хоть и удобен, но все же не в достаточной степени способен отразить реальные условия вашего постройки с учетом климатического региона ее размещения.

Применяя упрощенный метод расчета, за основу берут, что для обогрева 10 квадратных метров частного дома требуется 1 кВт вырабатываемой генератором тепловой мощности

Правильно просчитав ориентировочный расход топлива, вы сможете для себя прояснить, какие мероприятия стоит осуществить для снижения его потребления. Как результат – сократить статью регулярных оплат за потребляемое «голубое топливо».

Сетевой газ на нужды отопления

В частные дома из централизованной магистрали поступает газовая смесь марки G20. В соответствии с принятым стандартом DIN EN 437 показания минимального значения удельной теплоты при сгорании топлива марки G 20 составляет 34,02 МДж/куб.метр.

В случае если установлен высокоэффективный конденсаторный котел минимальное значение удельной теплоты для «голубого топлива» категории G 20 составляет 37,78 МДж/куб. метр.

Заказать расчет тепловых потерь жилого дома с тем, чтобы составить «бухгалтерию» сезонных затрат и разъяснить для себя, есть ли надобность делать утепление, можно в проектной организации

Формула расчета расхода топлива

Для определения расхода газа, с учетом заложенного в него энергетического потенциала, применяют простую формулу:

V=Q / (Hi х КПД)

Где:

• V – искомая величина, определяющая расход газа для выработки тепловой энергии, измеряется в куб.м/час;
• Q – величина расчетной тепловой мощности, затрачиваемой для обогрева здания и обеспечения комфортных условий, измеряется в Вт/ч;
• Hi – величина минимального значения удельной теплоты при сгорании топлива;
• КПД – коэффициент полезного действия котла.

КПД котлогенератора показывает эффективность применения выработанной при сгорании газовой смеси тепловой энергии, которая непосредственно расходуется на подогрев теплоносителя. Он является паспортной величиной.

В паспортах котлоагрегатов современного образца коэффициент обозначается двумя параметрами: по высшей и низшей теплоте сгорания. Обе величины прописывают через дробную черту «Hs/Hi», например: 95/87%. Для получения максимально достоверного расчета принимают за основу берут, указанную в режиме «Hi».

Низшее значение удельной теплоты сгорания газа является табличной величиной, параметры которой соответствуют принятым стандартам DIN EN 437

Указанное в таблице значение «Hs» определяет высшей показатель теплоты сгорания газа. Его указывают в таблице по той причине, что водяной пар, выделяемый при сгорании газа, также способен преобразовывать скрытую тепловую энергию. Если грамотно задействовать эту тепловую энергию, то можно повысить и суммарную отдачу от затрачиваемого топлива.

На таком принципе построена работа котлов нового поколения – конденсаторных агрегатов. В них за счет преобразования пара в агрегатное жидкое состояние дополнительно вырабатывается еще около 10% тепла.

Помимо газа марки G20 в бытовых целях может также применяться аналог второй группы марки G 25. Газ марки G 20 добывают из сибирских месторождений, а G25 поставляют из Туркменистана и Поволжья. Разница между ними в том, что G25 при сжигании выделяет на 15% меньше тепла.

Газ марки G25 характеризуется повышенным процентным содержанием азота, за счет чего его энергетический потенциал на 15% ниже природного аналога G20

Уточнить, какой тип газа «течет» в магистрали можно в газоснабжающей компании вашего региона.

Пример расчета потребления сетевого газа

Предлагаем рассмотреть пример расчета расхода газа на отопление загородного коттеджа, исходные данные которого имеют такие параметры:

• площадь помещений достигает 100 кв. метров;
• рекомендованная мощность теплоагрегата – 10 кВт;
• КПД котла достигает 95%.

Для упрощения расчета джоули преобразуют в другую единицу измерения – киловатты. Так, при условии, что 1 кВт=3,6 МДж, теплота сгорания газа марки G 20 будет составлять 34,02/3,6=9,45 кВт.

Также стоит учитывать, что рекомендованная мощность теплогенератора, указанная как 10 кВт, потребуется только для обогрева помещений при самых неблагоприятных условиях. В действительности на протяжении всего отопительного периода количество таких неблагоприятных дней будет исчисляться единицами.

При грамотно продуманной и обустроенной системе отопления установленный котлоагрегат точно не будет работать круглые сутки напролет

В остальные дни холодного сезона для обогрева здания затрачивается значительно меньше мощности. Поэтому для получения корректных расчетов, а также  определения именно среднего, а не пикового расхода «голубого топлива» берут показания мощности котла не 10 кВт, а «половинные» 5 кВт.

Подставив полученные данные в формулу, выполняют вычисления: V = 5/(9,45 х 0,95). Получается, что на обогрев коттеджа площадью в 100 квадратов расход газа оставляет 0,557 куб.м/ч.

Уточнив тарифы на оплату одного кубометра «голубого топлива» не трудно будет рассчитать материальные затраты на весь отопительный период

На основе полученных путем простых вычислений данных не составит труда рассчитать расход газа на целый отопительный сезон, который в регионах средней широты длится около 7-ми месяцев:

• На сутки он составляет 0,557 х 24 = 13,37 м³.
• На месяц 13,37 х 30 = 401, 1 м³.
• На отопительный сезон длительностью в 7 месяцев 401,1 х 7 = 2807, 4 м³.

Зная цену одного кубометра «голубого топлива», не трудно будет спланировать как ежемесячные расходы, так и «бухгалтерию» на весь функционирования отопительной системы.

Расход сжиженной пропан-бутановой смеси

Далеко не все владельцы загородных домов имеют возможность подключиться к . Тогда выходят из ситуации, используя сжиженный газ. Его хранят в установленных в котлованы , а пополняют, пользуясь услугами сертифицированных фирм, осуществляющих поставку топлива.

Применяемый для бытовых целей сжиженный газ хранят в герметичных емкостях и резервуарах – пропан-бутановых баллонах, объемом в 50 литров, или газгольдерах

В случае если для обогрева загородного дома применяют сжиженный газ, формула расчета за основу берется та же. Единственное – необходимо учитывать, что баллонный газ представляет собой смесь марки G30. Кроме того, топливо находится в агрегатном состоянии. А потому его расход считают в литрах или килограммах.

Формула расчета потребления горючей смеси

Оценить объемы затрат сжиженной пропан-бутановой смеси поможет несложный расчет. Исходные данные постройки те же: коттедж площадью в 100 квадратов, а КПД установленного котла – 95%.

При расчете следует учитывать, что пятидесятилитровые пропан-бутановые баллоны с целью безопасности заполняют не более чем на 85%, что составляет порядка 42,5 литров

При выполнении расчета ориентируются на две значимые физические характеристики сжиженной смеси:

• плотность баллонного газа составляет 0,524 кг/л.;
• выделяемое при сгорании одного килограмма такой смеси тепло равно величине 45,2 МДж/кг.

Для облегчения расчетов значения выделяемой теплоты, измеряемой в килограммах, преобразуют в другую единицу измерения – литры: 45,2 х 0,524 = 23,68 МДж/л.

После чего джоули преобразуют в киловатты: 23,68/3,6 = 6,58 кВт/л. Для получения корректных расчетов за основу берут все те же 50% от рекомендованной мощности агрегата, что составляет 5 кВт.

Полученные значения подставляют в формулу: V = 5/(6,58 х 0,95). Получается, что расход топливной смеси марки G 30 составляет 0,8 л/ч.

Пример подсчета расхода сжиженного газа

Зная, что за один час эксплуатации котлогенератора, в среднем затрачивается 0,8 литра топлива, нетрудно будет подсчитать, что одного стандартного баллона с заправкой объемом в 42 литра хватит ориентировочно на 52 часа. Это составляет чуть больше, чем двое суток.

На весь отопительный период показатели расхода горючей смеси будут составлять:

• На сутки 0,8 х 24 = 19,2 литра;
• На месяц 19,2 х 30 = 576 литров;
• На отопительный сезон длительностью в 7 месяцев 576 х 7 = 4032 литра.

На отопление коттеджа площадью в 100 квадратов потребуется: 576/42,5 = 13 или 14 баллонов. На весь семимесячный отопительный сезон понадобится 4032/42,5 = от 95 до 100 баллонов.

Чтобы точно просчитать количество пропан-бутановых баллонов, необходимых для обогрева коттеджа в течение месяца, нужно потребляемый месячный объем в 576 литров разделить на вместительность одного такого баллона

Большой объем топлива с учетом транспортных затрат и создания условий для его складирования обойдется не дешево. Но все же в сравнении с тем же такое решение вопроса все равно будет более экономичным, а потому предпочтительным.

Способы уменьшения расхода

Основной причиной значимых теплопотерь, которые приводят к неэффективному расходованию выделяемой котлоагрегатом тепловой энергии, является недостаточное утепление конструктивных элементов дома. Через «мостики холода» попусту растрачивается до 40% тепла.

Через окна с некачественными рамами утекает до 35% вырабатываемого котлом тепла, через стены дома – до 25%, а через крышу и входные двери – до 15%

Чтобы каждый раз не тратить деньги впустую, отапливая улицу, лучше один раз потратиться на качественное . Поверьте, что расходы на нее полностью окупятся уже через 3-4 года.

Термоизоляция дома включает:

1. Утепление стен. Самый простой в реализации и доступный по стоимости вариант – монтаж пенополистирольных панелей. Толщину панелей выбирают, ориентируясь на климатические условия региона строительства, толщину стен постройки и типа материала, используемого при их возведении.
2. Утепление кровли или чердачного перекрытия. Для этих целей применяют древесные опилки, минеральную вату или плиточный пенополистирол. Выпускаемый в форме плит теплоизоляционный материал монтируют по внутренним стенкам чердачного пространства или размещают его между балками перекрытия.
3. Утепление полов. В хорошей теплоизоляции нуждаются не только бетонные, но и . Для формирования термоизолирующей прослойки задействуют насыпные и плитные материалы типа керамзита и пенополистирола.
4. Замена окон. Самым надежным щитом, не допускающим проникновение холода внутрь прогретых комнат, выступят ПВХ окна с качественными стеклопакетами. Их изготавливают под конкретное окно. Благодаря этому они герметично закрывают оконный проем, надежно защищая домочадцев не только от «утечки» тепла, но и проникновения уличного шума.

Грамотное устройство теплоизоляции позволяет свести потери тепла к минимальным значениям.

Помимо качественного утепления для повышения эффективности тепловой отдачи специалисты рекомендуют применять и другие не менее действенные меры

К числу дополнительных мер, позволяющих повысить эффективность тепловой отдачи, специалисты относят:

• Оборудование радиаторов . Термоголовки будут поддерживать в комнатах необходимую комфортную температуру.
• В дополнение к радиаторам устанавливать конвекторы с функцией направленной циркуляции. Они в зоне проемов будут создавать тепловые завесы из подогреваемого воздуха.
• Подключение оборудования, позволяющего программировать оптимальные режимы отопления. Установка хронометрических термостатов эффективна при наличии в доме пустующих по несколько дней комнат, которые нет смысла интенсивно обогревать.

Затраты на приобретение и установку автоматизации с лихвой окупятся уже в течение первого отопительного сезона.

И напоследок стоит пересмотреть, не слишком ли загружена система. Не исключено, что она вырабатывает избыточное тепло. И вполне вероятно, что без ущерба комфорта домочадцев можно снизить температуру в помещениях на пару градусов.

На первый взгляд – мелочь. Но, рассматривая ситуацию в масштабах хотя бы одного месяца, а тем более отопительного сезона, такое решение способно благоприятно сказаться на кошельке.

Выводы и полезное видео по теме

Один из вариантов просчета расхода сетевого газа:

Пример расхода при отоплении на сжиженном газе:

О простых способах снижения затрат газа пойдет речь в следующем видеоролике:

Среднее значение расчета полезно будет для подсчета материальных затрат исключительно на отопление здания. Планируя задействовать в период отопительного сезона газовые приборы или плиту, данные следует корректировать.

Если после изучения материала у вас появились вопросы по расчетам расхода газа, задать их можно в расположенном ниже блоке. Кроме того, если были замечены неточности или вы хотели бы дополнить материал, оставляйте, пожалуйста, свои комментарии.

формула и методика, как уменьшить потребление топлива

Газовая природная смесь в настоящее время относится к категории наиболее дешёвых, но относительно доступных в разных регионах видов энергоресурсов. Существует несколько основных методов, воспользовавшись которыми, вы сможете быстро рассчитать расход газа для максимальной эффективности функционирования оборудования при учёте усреднённых показателей.

Как рассчитать расход газа на отопление частного дома и ГВС (с формулами)

Газообразные виды топлива могут быть представлены пропаном, бутаном, метаном, водородом, а также традиционным природным газом. Запасы природного газа превышают объёмы нефти и угля, поэтому важно выполнять грамотный расчёт такого экономичного энергоносителя, используемого в системах отопления, для приготовления пищи и других хозяйственно-бытовых нужд, включая горячее водоснабжение.

Расчёт по мощности котла

Грамотный самостоятельный расчёт общего газового расхода не потребует специальных навыков, если учитывать основные параметры оборудования.

Таблица содержит основные варианты расчёта мощности котла

Для выполнения самостоятельных расчётов потребуется знать уровень мощности используемого котла и площадь помещения, а также воспользоваться табличными данными.

Формула расчёта мощности котла с учётом теплопотерь

Круглосуточная работа агрегата в месячном режиме предполагает умножение данных с целью получения киловатт-часов. Выбор мощности агрегата осуществляется исходя из общей площади домовладения, а при расчётах расходуемого объёма голубого топлива необходимо всегда ориентироваться на наиболее низкие температурные показатели за окном.

По квадратуре

Важно помнить, что для расчёта по квадратуре необходимо найти производное мощности оборудования на количество часов в сутки и количество дней в неделю. Особенно важно грамотно просчитать расход энергоресурсов для отопления согласно режиму эксплуатации и с учётом использования 1,0 кВт на каждые 10 м² обогреваемой площади.

Таблица: показатели для расчёта расхода топлива

Например, для полноценного, а также максимально эффективного отопления помещения общей площадью 30 м² необходимо приобрести котёл, мощность которого составляет всего 3,0 кВт. Следовательно, для обогрева одного квадратного метра площади потребуется затрачивать 100 Вт тепловой энергии с учётом высоты помещения до 300 см.

Формула расчёта:

V = Q / (q х КПД / 100), где:

• V — стандартные показатели объёмного газового расхода в час на каждый кубометр.
• Q — тепловые потери и мощность отопительной системы в кВт.
• q — низшие показатели удельной калорийности энергоносителя в кВт/м³.
• КПД — показатели коэффициента полезного действия эксплуатируемого оборудования.

Например, для прогрева воздушных масс в помещении с общей площадью 90 квадратных метров расходуется V = 9,0 / (9,2 х 96 / 100) = 9,0 / 9,768 = 0,92 м³/час.

С учётом теплопотерь

Индивидуальная норма с учётом показателей мощности рассчитывается в соответствии с формулой:

К_зап × ОП × РТ × КР × 1кВт /860 кКВ, где:

• К_зап является поправочным значением, равным 1,15 или 1,20.
• ОП является показателями общего объёма помещения.
• РТ является разницей температурных показателей в помещении и вне его.
• КР является показателями коэффициента рассеивания.

Например, 1 000 мг условного топлива — это 7 000 ккал, а в ином выражении — 7 × 10 — 3 Гкал, при этом идеальным в условиях 1 КПД являются показатели удельного расхода условной единицы топлива для выработки 1,0 Гкал теплоты.

Таблица: территориальные поправочные значения на годовые нормы расхода тепла для приготовления пищи и горячего водоснабжения в ЦФО

Таблица: территориальные поправочные значения на годовые нормы расхода тепла для приготовления пищи и горячего водоснабжения в СЗФО

Таблица: территориальные поправочные значения на годовые нормы расхода тепла для приготовления пищи и горячего водоснабжения в ЮФО

Таблица: территориальные поправочные значения на годовые нормы расхода тепла для приготовления пищи и горячего водоснабжения в Приволжье

Расчёт топлива на ГВС

Как показывает практический опыт, семьёй из четырёх человек в среднем тратится за сутки порядка 80 л горячей воды, что позволяет рассчитать потребляемое количество тепла на нагрев жидкости:

Q = сm ΔТ, где:

• с — показатели тепловой ёмкости воды, составляющие 4,187 кДж/кг°С.
• m — показатели массового расхода воды в кг.
• ΔТ — показатели разницы между начальным и конечным температурным режимом.

Расчёт предлагает отсутствие перевода объёма потребляемой жидкости в массовые величины, признавая их одинаковыми. Например, при температуре воды 70°С:

4,187 х 80 х 70 = 23447,2 кДж или 6,5 кВт.

Остаётся подставить это значение в формулу с учётом КПД газового оборудования или теплового генератора, что позволяет получить данные объёма в м³/ч:

V = 1 / (q x КПД / 100)

Например, при мощности 6 кВт, V = 6 / (9,2 х 96 / 100) = 6 / 8,832 = 0,68 м³ природного газа расходуется на нагрев воды.

Как рассчитать расход сжиженного газа

Для обогрева помещения, организованного с применением такого газа, представленного пропаном или бутаном, существует несколько отличий.

Как правило, в частных домовладениях монтируются специальные резервуары, представленные газгольдерами, заправляемыми на один отопительный сезон. Использование для обогрева баллонов, заполненных газом, встречается достаточно редко.

Таблица: средний расход природного и баллонного или сжиженного газа с учётом показателей мощности газового оборудования

Для расчёта общего потребления сжиженного или баллонного газа применяется стандартная формула с данными удельной теплоты, выделяемой при сжигании энергоносителя. Параметры для пропана составляют 46,0 МДж/кг, или приблизительно 12,8 кВт/кг. Например, для домовладения общей площадью 90 м² при эксплуатации котла с КПД равным 90%:

V = 9,0 / (12,8 х 90 / 100) = 9,0 / 11,52 = 0,78 кг/ч.

Литр баллонного топлива обладает массой 0,54 кг, поэтому расход энергоносителя в литрах будет составлять 0,78 / 0,54 = 1,44 л/ч или 34,7 л в сутки и 1042 л в месяц. С учётом климатических условий, определение среднего значения потребует уменьшения полученных данных вдвое. Например, для Московского региона цифра составит 1042 / 2 = 521 л в месяц или порядка 17,3 х 214 + 3875 литров ежегодно.

Можно ли уменьшить потребление топлива

Экономный расход природного или баллонного голубого топлива — вполне выполнимая задача, решаемая с помощью нескольких несложных мероприятий:

• Приобрести газовое оборудование, имеющее высокий уровень КПД.
• Повысить КПД теплообменника в газовом котле монтажом циркуляционного насосного оборудования и фильтрующей системы.
• Обязательно установить стандартное насосное циркуляционное оборудование в системах с универсальными котлами, способное работать с разными видами топлива.
• Зафиксировать за батареями отопления фольгированный изолон и установить под отопительным прибором небольшой вентилятор.

Немаловажное значение имеет установка оптимального рабочего режима на эксплуатируемом газовом оборудовании посредством современной автоматики, а также максимально эффективное утепление.

Расход природного газа на 1 квадратный метр внешней стены за весь отопительный сезон в зависимости от утепления

Важно помнить, что энергозависимые системы нуждаются в наличии постоянного электрического снабжения и стабильного напряжения 220 В.

Точные расчёты и тщательный подход при проектирования системы отопления позволят избежать в дальнейшем крупных расходов на отопление коттеджа. Из нашей следующей статьи вы узнаете о принципах разработки отопительных систем, выборе котлов и обустройстве котельной: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/raschety/sistema-otopleniya-kottedzha.html.

Стабильный рост цен разных видов энергоносителей спровоцировал вполне естественный процесс совершенствования всех видов отопительного оборудования, включая газовые агрегаты. Однако повышение эффективности работы таких устройств потребует не только обязательного, но и грамотного расчёта расхода газа и использования современных методик, позволяющих обеспечивать максимальную экономичность при эксплуатации газового оборудования с минимизацией перерасхода топлива.

Оцените статью:

Поделитесь с друзьями!

Расход газа на отопление дома 100 м²: формулы и пример вычислений

Наверняка вы уже неоднократно слышали, что у газовых котлов нет конкурентов по экономичности. Но, согласитесь, здоровый скептицизм никогда не помешает – как говорится, доверяй, но проверяй. Потому перед тем как принять решение об установке и эксплуатации газового оборудования, следует досконально все рассчитать и продумать.

Мы предлагаем ознакомиться с шагами вычислений и формулами, по которым определяется расход газа на отопление дома 100 м² с учетом всех значимых факторов. Ознакомившись с расчетами, вы сможете сделать собственный вывод, насколько выгодно использовать голубое топливо в качестве источника тепловой энергии.

Содержание статьи:

Формулы тепловой нагрузки и расхода газа

Расход газа условно обозначается латинской буквой V и определяется по формуле:

V = Q / (n/100 х q), где

Q – тепловая нагрузка на отопление (кВт/ч), q – теплотворная способность газа (кВт/м³), n – КПД газового котла, выраженный в процентах.

Расход магистрального газа измеряется в кубических метрах в час (м³/ч), сжиженного – в литрах или килограммах в час (л/ч, кг/ч).

Расход газа рассчитывается перед проектированием системы отопления, выбором котла, энергоносителя, а затем легко контролируется с помощью счетчиков

Рассмотрим подробно, что обозначают переменные в данной формуле и каким образом их определить.

Понятие «тепловая нагрузка» приводится в федеральном законе «О теплоснабжении». Изменив немного официальную формулировку, скажем просто, что это количество тепловой энергии, переданной в единицу времени для поддержания комфортной температуры воздуха в помещении.

В дальнейшем мы будем также использовать понятие «тепловая мощность», поэтому заодно приведем и его определение применительно к нашим расчетам. Тепловой мощностью называют количество тепловой энергии, которую может произвести газовый котел за единицу времени.

Тепловая нагрузка определяется в соответствии с МДК 4-05.2004 путем теплотехнических расчетов.

Упрощенная формула:

Q = V x ΔT x K / 860.

Здесь V – объем помещения, который получает путем умножения высоты потолка, ширины и длины пола.

ΔT – разница между температурой воздуха снаружи здания и необходимой температурой воздуха в отапливаемом помещении. Для расчетов используют климатические параметры, приведенные в СП 131.13330.2012.

Чтобы получить максимально точные показатели расхода газа, используются формулы, в которых учитывается даже расположение окон – солнечные лучи прогревают комнату, сокращая теплопотери

K – коэффициент потерь тепла, который точно определить трудней всего из-за влияния множества факторов, включая количество и положение внешних стен относительно сторон света и режима ветра в зимний период; количество, тип и размеры окон, входных и балконных дверей; тип используемых строительных и теплоизоляционных материалов и так далее.

На ограждающих конструкциях дома есть участки с повышенной теплоотдачей – мостики холода, из-за которых расход топлива может значительно увеличиться

При необходимости выполнить расчет с погрешностью в пределах 5%, лучше провести тепловой аудит дома.

Если требования к расчетам не столь жесткие, можно использовать усредненные значения коэффициента теплопотерь:

• повышенная степень теплоизоляции – 0,6-0,9;
• теплоизоляция средней степени – 1-1,9;
• низкая теплоизоляция – 2-2,9;
• отсутствие теплоизоляции – 3-4.

Двойная кирпичная кладка, небольшие окна с трехкамерными стеклопакетами, утепленная кровельная система, мощный фундамент, теплоизоляция с помощью материалов с низкой теплопроводностью – все это говорит о минимальном коэффициенте потери тепла вашим домом.

При двойной кирпичной кладке, но обычной кровле и окнами с двойными рамами коэффициент повышается до средних значений. Те же параметры, но одинарная кирпичная кладка и простая кровля – признак низкой теплоизоляции. Отсутствие теплоизоляции характерно для дачных домов.

Об экономии тепловой энергии стоит позаботиться уже на этапе строительства дома, выполнив утепление стен, кровли и фундамента и установив многокамерные окна

Выбрав значение коэффициента, наиболее соответствующее теплоизоляции вашего дома, подставляем его в формулу расчета тепловой нагрузки. Далее по формуле рассчитываем на поддержания комфортного микроклимата в загородном доме.

Расход газа на конкретных примерах

Чтобы определить, каким будет расход природного газа при отоплении одноэтажного дома 100м2, для начала нужно определить тепловую нагрузку.

Расчет тепловой нагрузки

Для получения максимально точных данных по отапливаемому объему дома отдельно вычисляется объем каждой комнаты и вспомогательных помещений, где необходимо поддерживать тепло. Измерения длины и ширины выполняются вдоль плинтусов с помощью обычной или лазерной рулетки.

Мы поступим проще: принимаем высоту потолков за 2,5 метра, умножаем ее на указанную площадь и получаем объем дома V = 250 м³.

Если помещение имеет сложную архитектурную форму, выполняется разбивка на прямоугольники, треугольники, окружности, вычисляется и суммируется площадь каждого из них

Для определения ΔT используется графа 6 в таблице 3.1 СП 131.13330.2012. Здесь указана температура воздуха наиболее холодного периода, рассчитанная, исходя из среднемесячных температур.

Находим название населенного пункта, где расположен отапливаемый объект. Допустим, это Брянск, следовательно, искомое значение составляет -12 °C. Температура в жилых комнатах по ГОСТ Р 51617-2000 должна быть в пределах 18-24 °C. Берем усредненное значение 22 °C, получаем ΔT= 34 °C.

Определяем степень теплоизоляции дома и применяем соответствующий коэффициент. В условиях роста цен на теплоносители, большинство домовладельцев стремятся повысить энергоэффективность отопления за счет улучшения теплоизоляции своего жилища, поэтому вполне обоснованно можно применить первый показатель средней степени теплоизоляции, который равен 1.

Сводим все значения по формуле:

250 м³ × 34 °C × 1 / 860 = 9,88 квт/ч.

Применим правило округления к ближайшему целому и получим Q = 10 квт/ч.

Не пренебрегайте автоматическим управлением – установите разные режимы обогрева для ночного и дневного времени, чтобы обеспечить комфортный микроклимат независимо от температуры за окном и при этом экономить до 30% газа

Напомним, что мы сделали только дома и теперь на очереди расчет расхода газа. Но пока будет уместным сделать небольшое отступление и уточнить, что нагрузку на отопление можно вычислить и упрощенным способом.

Заметим, что можно рассчитать для конкретного объекта с учетом всех технических нюансов. По усредненным данным на каждый метр стандартной жилой площади приходится 100 Вт/ч тепловой энергии. Следовательно, для дома площадью 100 м² этот показатель составит 100 Вт/ч × 100 м2 = 10 000 Вт/ч или 10 кВт/ч.

В данном случае вычисления по формуле и упрощенный способ дали одинаковый результат, но так бывает не всегда, и разница нередко достигает 20 % и более. Тем более теплотехники рекомендуют покупать всегда с запасом в 20-25% с расчетом на возможность покрытия потерь тепла в дни с критически низкой температурой.

Потребление магистрального газа

Для расчета требуется знать коэффициент полезного действия газового котла. Вы можете увидеть его в технических характеристиках, указанных в сопроводительной документации. Мы же выберем модель, которая подходит для дома указанной площади.

Основным критерием выбора будет служить тепловая мощность агрегата. Ее значение очень близко к значению тепловой нагрузки и может вычисляться по той же формуле, но для расчета учитывается температура самой холодной пятидневки или применяется повышающий коэффициент 1,3, ведь котлу должно хватить мощности поддерживать тепло в доме даже в самые лютые морозы.

Следовательно, для обогрева 100 м² потребуется котел, мощностью около 13 кВт. КПД (n) многих моделей , к примеру агрегатов марки NEVA, составляет 92.5 %. Это значение мы и будем использовать в своих расчетах.

Благодаря конструктивным особенностям камеры сгорания, повышению эффективности теплообменников, использованию скрытой теплоты водяных паров, КПД современных газовых котлов превышает 90%

Теплотворная способность, или, иначе, удельная теплота сгорания (q) зависит от марки используемого газа. Какой именно газ поставляется в ваш дом, лучше уточнить у газоснабжающей компании.

Мы же по умолчанию подставим в формулу округленное значение, соответствующее газу G20 с низшей теплотворной способностью Нi, а именно 9,5 кВтч/м³. Обратите внимание, на единицы измерения – используются киловатты, а не мегаджоули.

Все необходимые значения определены и остается их свести в формулу:

V = 10 / (92.5 / 100 × 9,5). V = 1.1 м³/ч.

Таким образом расход магистрального газа при отоплении дома площадью 100 м² с высотой потолков 2,5 метра составляет чуть более 1,1 кубометра в час. В сутки соответственно 24,2 кубометра.

Теперь легко узнать, сколько газа потребуется на весь отопительный сезон. По государственным нормативам в период отопительного сезона среднесуточная температура наружного воздуха не превышает 8 °C. В средней полосе такой период продолжается с 15 октября по 15 апреля (183 дня).

Так как в это время происходят значительные колебания температуры, суточный расход газа делится на 2 и затем умножается на 183. То есть на отопительный сезон потребуется около 2214.3 кубометров магистрального газа.

Сколько нужно пропан-бутана на отопительный сезон

Современные газовые котлы рассчитаны на использование не только магистрального, но и сжиженного газа. Чтобы запастись необходимым объемом топлива, используют не обычные газовые баллоны, а более вместительные резервуары – газгольдеры.

Использование газгольдеров решает проблему хранения сжиженного углеводородного топлива, достаточного для обогрева дома 100 кв. м, на протяжении всего отопительного сезона в умеренном климатическом поясе

При расчете расхода сжиженного газа, требуемого для отопления дома 100м2, применяется та же методика, но меняются значения некоторых переменных в формуле.

Для коммунально-бытовых нужд поставляется сжиженная смесь пропан-бутана.

Ее теплотворность составляет 12.8 кВт/кг. Подставляем этот параметр в формулу и получаем:

V = 10 / (92.5 / 100 × 12.8). V = 0.8 кг/ч.

При работе на сжиженном топливе КПД оборудования снижается, поэтому расход газа увеличивается примерно на 10 % и составляет 0,88 кг/ч в сутки. Для вашей модели котла поправка может быть другой. Конкретное значение указывается в прилагаемой документации.

Теперь вычисляем необходимое количество газа на отопительный сезон: 0,88 × 24 × 183= 3865 кг. Это значение также необходимо разделить на 2, в связи с колебаниями температуры. Итоговый результат: на отопительный сезон требуется 1932.5 кг пропан-бутана.

Будет полезно перевести килограммы в литры. Исходя из справочных данных, 540 граммов сжиженной пропан-бутановой смеси соответствует 1 литру. То есть на весь период отопительного сезона потребуется 3578 литров сжиженного газа.

Выводы и полезное видео по теме

Вы бережливо относитесь к тепловой энергии, но у соседа все-равно расход меньше? Автор видеоролика решил поделиться собственным опытом использования СУГ для отопления дома. Возможно, эта информация будет полезна и вам.

Неужели терморегулятор и датчик температуры помогают существенно снижать затраты на газ во время отопительного сезона? Видеоролик демонстрирует, как это происходит на практике.

Чтобы определить предстоящий расход газа на отопление, не требуется высшее образование. Зная, как выполняются простейшие математические действия, вы рассчитаете необходимые параметры с приемлемой погрешностью.

Попутно сможете выявить слабые места в своем доме, минимизировать тепловые потери, исключить утечку тепла наружу и в результате воспользоваться всеми преимуществами голубого топлива.

Комментируйте, пожалуйста, представленную нами информацию с шарами расчетов и формулами для определения расхода газа. Поделиться полезными сведениями по теме статьи, задать вопрос или разместить фото вы сможете в расположенном ниже блоке. Не исключено, что ваши рекомендации будут полезны посетителям сайта.

Расход газа на отопление дома — примеры и формулы расчёта. Статьи и советы Кузьмич24

• Каталог
  • Сухие строительные смесиСухие строительные смеси
    • Сухие смеси
    • Гипс, алебастр, Щебень
    • Шпатлевки
    • Штукатурки
    • Клей для плитки
    • Затирка для плитки
    • Смесь для гидроизоляции
    • Готовые шпатлевки
    • Наливные полы
    • Цемент
    • Клей для блоков
    • Пескобетон
    • Керамзит
    • Противоморозные добавки
    • Сетка строительная
    • Песок для песочниц
    • Строительный песок
  • Лакокрасочные материалыЛакокрасочные материалы
    • Антисептики
    • Краски
      • Hammerite
      • Dulux
      • Tikkurila
      • Лакра
      • по металлу
      • Акриловая
    • Эмали
    • Лаки
    • Грунтовка
    • Малярный инструмент
      • Кисти
      • Валики
      • Ванночки
      • Шпатели
      • Миксеры
    • Растворители и очистители
    • Морилки для дерева
    • Колеры и тонеры
  • Общестроительные материалыОбщестроительные материалы
    • Кирпич строительный
      • одинарный
      • полуторный
      • керамический
      • облицовочный
      • М-150
      • М-200
    • Газобетонные и стеновые блоки
    • Железобетонные изделия
    • Металлопрокат
    • Люки канализационные
    • Сетки металлические
    • Тротуарная плитка, бордюры
  • Теплоизоляционные материалы
  • Пены, герметики, клеиПены, герметики, клеи
    • Пена монтажная
    • Герметики
    • Жидкие гвозди
    • Пистолеты
    • Клей
  • Гипсокартонные системы
  • Хозяйственные товарыХозяйственные товары
    • Измерительный инструмент
      • Уровни
      • Рулетки
      • Нивелиры
      • Дальномеры
      • Теодолиты
      • Детекторы
    • Ударно-рычажной инструмент
      • Молотки, кувалды
      • Топоры
      • Гвоздодеры, зубила
    • Столярно-слесарный инструмент
      • Отвертки
      • Ножовки
      • Плоскогубцы, Клещи, Бокорезы
      • Напильники
      • Стамески
      • Струбцины, тиски
    • Ящики для инструментов

Объемный, массовый и коммерческий расходы газа; связь между ними. Уравнение неразрывности газового потока. Закон сохранения массы газа при стационарных режимах транспортировки.

⇐ ПредыдущаяСтр 14 из 15Следующая ⇒

Q_v = V_срS – объемный расход газа, [м³/с].

Q_m = ρ₀Q_v – массовый расход, [кг/с],

где ρ₀ – плотность газа при норм. условиях (Т=273 К, Р=0,1013МПа).

Q_к = Q_m/ρ_ст=ρVS/ρ_ст – коммерческий расход, [м³/с],

где ρ_ст – плотность газа при станд. условиях (Т=293 К, Р=0,1013МПа).

dM=[Q_M(x,t)- Q_M(x+Δx,t)]dt

— диф. ур-ие неразрывности

Q_M=ρVS

Закон сохранения массы:

ρVS=const

Q_k=Q_M/ρ=const

Уравнение движения газа в газопроводе. Стационарный режим транспортировки газа. Формула для распределения давления по длине участка газопровода. Среднее давление на участке газопровода.

Стационарное течение:

P=zρRT

Если режим изотермический, то: T=const

Распределение давления:

S= const => d=const

Среднее давление:

P=zρRT

Связь расхода газа на участке газопровода с давлениями на его концах. Инженерные формулы расчета. Коэффициент расхода.

Инженерные формулы расчета:

— коэффициент расхода

β=1/А² d₀ – эквивалентный диаметр газопровода

☻

50.Последовательное соединение газопроводов. Расчет простых газопроводов. Формулы для коэффициента расхода.

Q₁= Q₂= Q₃

51. Параллельное соединение газопроводов. Расчет сложных газопроводов. Формулы для коэффициента расхода.

P_H1= P_H2

P_K1= P_K2

Q= Q₁+ Q₂

+

Тепловые режимы работы газопровода. Уравнение энергии. Распределение температуры на участке газопровода при стационарном режиме работы. Эффект Джоуля-Томсона. Формула В.Г.Шухова.

1. — Ур-ие неразрывности потока

2. Закон изменения кол-ва движения:

3. Закон сохранения полной энергии:

d(E_кин+ε)=dQ^внеш+dA^внеш

—изменение полной энергии единицы массы

Изменение энергии равняется энтальпии.

Если течение стационарное, то:

P=ρRT – совершенный газ

— закон Ньютона

D_ж – коэффициент Джоуля-Томсона [K/МПа]

— Эффект Джоуля-Томсона

1. эффектом Джоуля-Томсона пренебрегаем

T=T₀ при x=0

x=0 P=P₀ T=T₀

2. С учетом эффекта Джоуля-Томсона получим:

53. Газоперекачивающие агрегаты. Центробежные нагнетатели. Приведенные характеристики центробежных нагнетателей. Техника использования приведенных характеристик. Совместная работа газопровода и компрессорных станций.

НЕ ЗАБЫТЬ: Насос(поршневой, шнек, шесерн, центроб), схему ГНПС (8атм, 50-60 атм), диф напор станции (дН= Рн-Рв/рож), резервуар, два принципа НПС(брандмауэр, взрывозащищ исп)

В состав сооружений магистрального нефтепровода входят:

1. Головная нефтеперекачивающая станция с резервуарным парком.

2. Промежуточные нефтеперекачивающие станции с резервуарными парками.

3. Линейная часть с отводами и местами подкачек.

4. Конечный пункт с резервуарным парком.

Головная нефтеперекачивающая станция располагается вблизи промысла после установок подготовки нефти к транспорту.Расположение промежуточных нефтеперекачивающих станций определяется гидравлическим расчетом, расстояние между ними составляет от 70 до 150 километров.Головная нефтеперекачивающая станция и конечный пункт имеют резервуарные парки, объём которых равен двойной или тройной суточной пропускной способности нефтепровода.Если трубопровод имеет протяжённость более 800 километров, то он разбивается на эксплуатационные участки длиной 300-400 километров. На промежуточных ефтеперекачивающих станциях, находящихся на границе эксплуатационных участков, также находятся резервуарные парки, объёмом, составляющим 30-50 процентов от суточной пропускной способности нефтепровода.На магистральных нефтепроводах, которые используются для перекачки высоковязких и застывающих нефтей, строятся станции подогрева нефти, которые могут быть либо совмещены с промежуточными нефтеперекачивающими станциями, либо находится отдельно.Промежуточные нефтеперекачивающие станции могут иметь наливные пункты для перевалки нефти в железнодорожные цистерны. Конечным пунктом магистрального нефтепровода является нефтеперерабатывающий завод или крупная перевалочная нефтебаза.

В магистральных нефтепродуктопроводах используются перекачивающие станции, и не используются подкачки и станции подогрева нефти. Конечным пунктом магистрального нефтепродуктопровода является нефтяная база.



Объем, масса, плотность, удельный объем. Приведение к нормальным и стандартным условиям и пересчет

Приведение к нормальным и стандартным условиям

Единицей измерения объема газа является кубический метр (м³). Измеренный объем приводится к нормальным физическим условиям.

Нормальные физические условия: давление 101 325 Па, температура 273,16 К (0 °С).

Стандартные условия: давление 101 325 Па, температура 293,16 К (+20 °С).

В настоящее время эти обозначения выходят из употребления. Поэтому в дальнейшем следует указывать те условия, к которым относятся объемы и другие параметры газа. Если эти условия не указываются, то это значит, что параметры газа даны при 0 °С (273,16 °К) и 760 мм рт. ст. (1,033 кгс/см²). Иногда объем газа (особенно в иностранной литературе и нормах) при пользовании системой СИ приводится к 288,16 °К (+15 °С) и давлению 1 бар (105 Па).

Если известен объем газа при одних условиях, то пересчитать его в объемы при других условиях можно с помощью коэффициентов, приведенных следующей таблице.

Коэффициенты для пересчета объемов газа из одних условий в другие

Для приведения объемов газа к 0 °С (273,16 °К) и 760 мм рт. ст. (1,033 кгс/см²), а также к 20 °С (293,16 °К) и 760 мм рт. ст. (1,033 кгс/см²) могут быть применены следующие формулы:

где V_{0 °С и 760 мм рт. ст.}  — объем газа при 0 °С и 760 мм рт. ст., м³;

V_{20° С и 760 мм рт. ст.} — объем газа при 20 °С и 760 мм рт. ст., м³;

V_P — объем газа в рабочих условиях, м³;

р — абсолютное давление газа в рабочих условиях, мм рт. ст.;

Т — абсолютная температура газа в рабочих условиях, °К.

Пересчет объемов газа, приведенных к 0 °С и 760 мм рт. ст., а также к 20 °С и 760 мм рт. ст., в объемы при других (рабочих) условиях можно производить по формулам:

Любой газ способен расширяться. Следовательно, знание объема, который занимает газ, недостаточно для определения его массы, так как в любом объеме, целиком заполненном газом, его масса может быть различной.

Масса — это мера вещества какого-либо тела (жидкости, газа) в состоянии покоя; скалярная величина, характеризующая инерционные и гравитационные свойства тела. Единицы массы в СИ — килограмм (кг).

Плотность, или масса единицы объема, обозначаемая буквой p, — это отношение массы тела m, кг, к его объему, V, м³:

p = m/V

или с учетом химической формулы газа:

p = M/V_М = M/22,4,

где M — молекулярная масса,
V_М — молярный объем.

Единица плотности в СИ — килограмм на кубический метр (кг/м³).

Зная состав газовой смеси и плотность ее компонентов, определяем по правилу смешения среднюю плотность смеси:

p_см = (p₁V₁ + p₂V₂ + … + p_nV_n)/100,

где p₁, p₂, …, p_n — плотность компонентов газового топлива, кг/м³;
V₁, V₂, …, V_n — содержание компонента, об. %.

Величину, обратную плотности, называют удельным, или массовым, объемом (ν) и измеряют в кубических метрах на килограмм (м³/кг).

Как правило, на практике, чтобы показать, на сколько 1 м³ газа легче или тяжелее 1 м³ воздуха, используют понятие относительная плотность d, которая представляет собой отношение плотности газа к плотности воздуха:

d = p/1,293

и

d = M/(22,4×1,293).

Потребление природного газа

Приборы и приблизительное потребление природного газа:

( 10 ^-6 м ³ / с)

,

Калькулятор стоимости топлива

Этот калькулятор может оценить стоимость топлива в зависимости от расстояния поездки, топливной экономичности автомобиля и цены на газ с использованием различных единиц измерения.

Калькулятор пробега связанного газа | Калькулятор пробега

Цена на бензин может повышаться или понижаться, но для большинства водителей это всегда большие расходы. По данным Американской автомобильной ассоциации, средний американский водитель тратит около 3000 долларов в год на бензин. Некоторые из практических способов снизить стоимость топлива перечислены ниже.

На общественном транспорте

Ходьба или езда на велосипеде не требует расхода топлива и, следовательно, не увеличивает затраты на топливо. В большинстве случаев общественный транспорт, альтернативный автомобилям, такой как автобусы, поезда и троллейбусы, являются жизнеспособными вариантами снижения стоимости топлива. Из-за коммунального характера совместного использования поездок затраты на топливо при эксплуатации общественного транспорта, как правило, меньше, чем затраты на топливо, связанные с каждым человеком, управляющим собственным транспортным средством. В некоторых местах общественный транспорт бесплатный.Учет затрат, связанных с владением или арендой автомобиля, создает еще больший стимул для использования других видов транспорта.

Автобаз

Совместное использование автомобилей, также известное как совместное использование автомобилей, совместное использование автомобилей — это договоренность между двумя или более людьми, которые путешествуют в один пункт назначения на одном автомобиле. Хотя более тяжелый автомобиль потребляет немного больше топлива, он обычно намного эффективнее, чем два человека, ведущие разные машины в один и тот же пункт назначения.

Используйте более экономичный автомобиль

Вождение автомобиля меньшего размера имеет большое значение — стоимость топлива для маленького седана составляет примерно половину, чем для очень большого внедорожника.Точно так же двигайтесь с менее мощным двигателем, чем вам нужно. Не платите за восьмицилиндровый двигатель, если четыре цилиндра работают нормально. Если вы не перевозите тяжелые грузы на регулярной основе, дополнительные расходы на двигатель большего размера приводят к увеличению расходов на бензин.

Тюнинг двигателя

Правильно настроенный двигатель увеличивает мощность и может значительно повысить топливную экономичность. Но тюнинг автомобильного двигателя часто делается на увеличение мощности — это не способ экономии топлива. Убедитесь, что тюнер получает сообщение.

Ремонт автомобиля, который заметно расстроен или не прошел тест на выбросы, может улучшить его расход топлива в среднем на 4 процента — эта сумма будет варьироваться в зависимости от характера ремонта.

Устранение серьезной проблемы технического обслуживания, такой как неисправный кислородный датчик, может увеличить пробег на 40 процентов.

Размещение украшений и эффектов земли, аэродинамических комплектов и аэродинамических пленок, таких как спойлеры на крышке палубы, может улучшить ваше самочувствие, но они также увеличивают лобовое сопротивление автомобиля и заставляют его потреблять больше топлива.Такие аксессуары не улучшают управляемость, хотя могут хорошо смотреться на вашем автомобиле. Также разместите знаки или груз на крыше таким образом, чтобы объект наклонялся вперед. Это уменьшит фронтальную площадь объекта, вызовет меньшее сопротивление и приведет к меньшему расходу топлива.

Регулировка шин

Убедитесь, что шины накачаны до нужного уровня. Правильно накачанные шины могут снизить расход топлива до 3 процентов. Ваши шины также теряют примерно 1 фунт / дюйм2 в месяц, а когда шины холодные (например,г., зимой) их давление будет уменьшаться из-за теплового сжатия воздуха. Рекомендуется проверять шины не реже одного раза в месяц, желательно раз в неделю. Правильно накачанные шины также помогут избежать неравномерного износа протектора.

Заправочные станции не всегда имеют для этого точное оборудование. Иногда на заправочных станциях используются автоматические воздушные компрессоры, которые останавливаются на заданном уровне. Чтобы убедиться, что вы накачиваете до нужного уровня, дважды проверьте давление с помощью собственного манометра.

Рекомендуемое давление накачивания для холодных шин; добавьте примерно на 3 фунта / кв.дюйм больше, если шины были в эксплуатации некоторое время. Накачивайте до давления, рекомендованного производителем автомобиля, а не до уровня, указанного на шине.

Используйте подходящее моторное масло

Расход топлива увеличится на 1-2 процента, если вы будете использовать моторное масло рекомендованного производителем сорта. Например, использование моторного масла 10W-30 в двигателе, предназначенном для использования 5W-30, может значительно сократить расход топлива.Использование 5W-30 в двигателе, разработанном для 5W-20, может снизить расход топлива на 1–2 процента. Кроме того, обратите внимание на моторное масло с надписью «Энергосбережение» на символе характеристик API, чтобы убедиться, что оно содержит присадки, снижающие трение.

Тщательно спланируйте поездку

Нет более очевидного способа сэкономить газ, чем проехать меньшее расстояние.

Тщательно спланируйте свой маршрут. С помощью современных GPS-планировщиков маршрутов легко рассчитать прямой маршрут с наименьшим количеством остановок и объездов.Также можно судить, на каком маршруте будет меньше всего загруженности. По возможности выбирайте шоссе, а не местные маршруты или городские улицы — постоянная скорость максимизирует топливную эффективность.

Когда едете по городу, постарайтесь припарковаться в центре города, а затем переходить от одной встречи к другой или пользоваться общественным транспортом. Рваная езда по городу с частыми остановками ужасно сказывается на расходе топлива. Это также экономит высокий уровень газа, который используется при парковке и выезде на стоянку.

Факторы, определяющие цену топлива

Государственное вмешательство

Правительства могут вмешиваться в рынок бензина (называемого в некоторых частях мира бензином) путем налогообложения, что может привести к повышению цен для потребителей внутри или за пределами государственной территории.Точно так же некоторые отрасли могут получать финансовую поддержку от государства для развития коммерческого предприятия (субсидия). , Как правило, субсидируемые продукты или услуги могут продаваться по более низким ценам.

Финансовые рынки

Мировая цена на нефть постоянно колеблется. Ключевыми котируемыми видами нефти являются марки Brent и West Texas Intermediate (WTI) в долларах США за баррель. Розничная цена на топливо тесно связана с колебаниями мировых цен на нефть.

Политика

Политические элементы, такие как структура, режим, персонал и события, могут влиять на стоимость топлива.Например, смена политического лидера, который не верит в изменение климата, на того, кто верит, может иметь меньше шансов субсидировать или снижать стоимость топлива для потребителей. Политические отношения между странами также являются фактором; нации могут вести войну за ресурсы или создавать союзы для торговли, и то и другое может повлиять на стоимость топлива.

Географический район

В некоторых географических регионах или странах мира много нефти, в то время как в других нет ни капли.Региональные потребители, находящиеся в непосредственной близости от крупных запасов нефти, с большей вероятностью будут иметь более низкие затраты на топливо из-за легкости доступа. В районах, не имеющих собственных запасов нефти и изолированных от остального мира (например, на островах в Тихом океане), топливо может оказаться относительно дорогим.

Стихийное бедствие или погода

Землетрясения, цунами, ураганы, крупные наводнения и другие подобные природные явления могут повлиять на производство, производство и логистику бензина, что может повлиять на цены на топливо.Например, снежная буря может закрыть определенные дороги, не позволяя транспортировать ресурсы и увеличивая расходы на топливо в этих областях. Ураганы или землетрясения могут нанести ущерб нефтеперерабатывающим заводам, внезапно остановив производство, что также может в конечном итоге привести к увеличению стоимости топлива.

,

Калькулятор расхода топлива — вычисляет экономию топлива: литров на 100 км, стоимость за км и т. Д.

Используйте этот калькулятор расхода топлива , чтобы легко рассчитать расход топлива транспортного средства: легкового автомобиля, автобуса, грузовика и т. Д. В литрах на 100 км, километров за литр, цена за километр и т. д.

Формула расхода топлива

Формула для расчета расхода топлива, используемая в этом онлайн-калькуляторе расхода топлива:

Расход топлива = Израсходованное топливо / Пройденное расстояние

Результат зависит от метрик, используемых в качестве входных: миль на галлон, если входные данные были в милях и галлонах, и км на литр, если входные данные были в километрах и литрах.

Кроме того, калькулятор расхода топлива выведет стоимость топлива на милю или стоимость топлива на км , в зависимости от выбранных единиц измерения, а также миль на доллар / км на доллар. Они очень полезны при оценке ваших затрат на топливо и могут помочь вам легче спрогнозировать ваши расходы в будущей поездке. Например, если вы заметили, что обычно тратите 0,15 доллара за милю (15 центов за милю), то, если вы знаете, что путешествуете 200 миль, вы можете рассчитать стоимость поездки, умножив 200 миль на 0 долларов.15 = 30 долларов за поездку на 200 миль. Аналогично для км.

Различные способы расчета экономии топлива

Топливная эффективность , или экономия топлива, может быть сложной задачей. Понимание этого является ключом к правильной интерпретации и сравнению оценок расхода топлива, например, полученных с помощью этого калькулятора.

Например, вы хотите сравнить два типа автомобилей: A и B. Вы ставите перед задачей два исследования, одно американское и одно французское, причем первое использует километры на литр в качестве показателя эффективности, а второе — литры. за км.Каждый исследователь записывает эффективность двух автомобилей каждого типа или, в качестве альтернативы, потребление одного и того же автомобиля в двух разных средах (доступные данные одинаковы для обоих), а результаты, записанные ими, выглядят следующим образом :

Данные для автомобиля типа A:

Данные для автомобиля типа B:

Среднее арифметическое выше. Инженер из США увидит, что для типа A среднее значение составляет 2,5, а для типа B — всего 2,0, делая вывод, что тип A более эффективен, чем тип B, поскольку он может преодолеть большее расстояние с литром дизельного топлива, бензина, газа и т. Д. Французы увидят, что для типа A среднее значение составляет 0,625, а для типа B — 0,5, и сделают вывод, что тип B более эффективен, чем тип A, поскольку автомобиль будет использовать меньше топлива, чтобы преодолеть такое же расстояние.Два исследователя пришли бы к разным выводам , поскольку они использовали разные метрики!

Но кто прав в приведенном выше примере? Расчет расхода топлива верен в обоих случаях. Вопрос в том, что нас волнует при расчете расхода топлива и топливной эффективности. Большинство людей возразят, что когда нас интересует , сколько топлива нам потребуется, чтобы преодолеть заданное расстояние . В таком случае французский исследователь прав, поскольку среднее значение вводит в заблуждение американского исследователя.Вот объяснение: если вы возьмете обе машины типа А и захотите проехать 100 километров на каждой из них, вам понадобится не 200 / 2,5 = 80 литров, а 125 литров бензина (100 литров для первой машины. и 25 литров на второй). Французы сделают это правильно, умножив 200 на 0,625 = 125. Для типа B оба исследователя правильно оценят, что для одной и той же задачи потребуется 100 литров. Следовательно, тип B более эффективен, чем тип A.

Однако, если вы определяете эффективность как , покрывающую наибольшее расстояние при определенном количестве топлива , то исследователь из США будет прав.Если мы дадим каждому автомобилю типа A литр топлива, они преодолеют 5 километров вместе, а каждому автомобилю типа B будет предоставлен литр топлива, они преодолеют только 4 км вместе. Отсюда следует, что тип A более эффективен, чем тип B, используя это определение. Обратите внимание, что среднее значение км / л не вводит в заблуждение здесь, так как оно составляет 2,5 км / л, и 2 x 2,5 = 5, что верно.

Выше показано, почему при использовании нашего калькулятора расхода топлива, а также других подобных инструментов важно отслеживать конечную цель и точно определять поставленный вопрос, прежде чем проводить измерения и делать выводы.Это также урок по применению соответствующих преобразований данных. Среднее арифметическое не является инвариантным для монотонных преобразований, поэтому это проблема при усреднении производительности двух или более транспортных средств или при усреднении производительности одного транспортного средства в различных ситуациях , например Расход топлива по шоссе и расход по городу может заменить «Автомобиль 1» и «Автомобиль 2» в приведенной выше таблице и дать тот же результат.

В примере с автомобилем за основу взят автомобиль Hand D.(1994) «Деконструкция статистических вопросов», , Журнал Королевского статистического общества, , серия A, том 157-3: 317-356. Расчет расхода топлива производится с помощью этого онлайн-калькулятора.

,

Как рассчитывается расход топлива?

Когда мы говорим об эффективности использования топлива, вы обычно найдете такие слова и сокращения, как «средние», километры на литр (км / л) и даже мили на галлон (миль на галлон), если углубитесь в некоторые зарубежные сайты и источники. Некоторые люди считают, что топливная экономичность является основным определяющим фактором, когда покупает автомобиль , и есть даже такие, которые оправдывают ужасающие показатели расхода топлива ради производительности и динамики автомобиля. Думаем, каждому свое.

В этой статье мы поговорим о том, как рассчитываются показатели расхода топлива, а также рассмотрим некоторые термины и дадим основные формулы того, как вы можете получить более точные показания расхода топлива для вашего автомобиля в зависимости от вашего стиля вождения. , Предупреждение, здесь есть некоторая математика.

Вычисление вручную

В настоящее время в автомобилях есть бортовые компьютеры, которые делают за вас большую часть вычислений и отображают актуальную информацию по запросу.Существует также ручной способ вычисления для вашего фактического расхода топлива, и это довольно простая процедура. В следующий раз, когда вы заполните бак на заправке до отказа, выполните следующие действия:

1. Заполните бак до верха
2. Обнулить счетчик пробега
3. При следующей заправке обратите внимание на пробег
4. Снова наполните бак и отметьте количество залитых литров
5. Разделите количество пройденных километров на количество добавленного топлива в литрах (километрах на литр)

Например, я наполняю свой бак до отказа, сбрасываю счетчик пройденного пути, еду день или два и решаю снова долить бак.Счетчик пройденного пути показывает 140 километров на заправке, а чтобы снова заправить бак, нужно 20 литров. Итак, я делю 140 на 20, что равняется 7. Во время моей последней поездки между посещениями заправочных станций расход топлива составил 7 км / л.

литров на 100 километров

Вы также заметите, что некоторые автомобили используют литры на 100 км или л / 100 км для обозначения расхода топлива.Чтобы преобразовать это значение в километры на литр, просто разделите 100 на количество литров рядом с буквой «л». Итак, если мое чтение говорит о 6 л / 100 км, это 100, разделенное на 6, что равняется 16,6 км на литр (км / л). Легко, правда?

MPG в км / л (и наоборот)

Если вы случайно наткнулись на транспортное средство с показателем миль на галлон (миль на галлон) и хотите преобразовать его в километры на литр (км / л), просто умножьте значение миль на галлон на 0.4251.

• 25 миль на галлон, умноженные на 0,4251, равняются 10,63 км на литр.

Теперь, если вы хотите преобразовать км / л в миль на галлон, вы умножаете значение километра на литр на 2,353.

• 10 километров на литр, умноженные на 2,353, равны 23,53 мили на галлон.

Общие указания

Помните, что данные о расходе топлива, предоставленные производителями, предназначены просто для сравнения и обычно делаются в условиях строгих испытаний и в идеальных условиях.Ваш стиль вождения сильно меняет эти цифры в любом направлении, поэтому фактический расход топлива может варьироваться от водителя к водителю и даже от условий, в которых управлял автомобиль.

В городских пробках мы склонны продолжать ускоряться на высоких оборотах из-за ситуации с остановками (частые взлеты). Автомобиль, движущийся через загруженный транспортный поток, будет потреблять больше топлива, чем автомобиль, движущийся с постоянной разумной скоростью. На шоссе меньшее количество остановок и постоянная скорость могут помочь снизить расход топлива по мере того, как мы набираем километры.

Вы также обнаружите, что во многих автомобилях используется система старт-стоп и гибридные технологии, которые помогают сократить расход топлива в различных дорожных ситуациях. Коробки передач с более широкими диапазонами и большим количеством передач на выбор также становятся нормой, сохраняя наши автомобили в наиболее эффективном и оптимальном диапазоне оборотов. Все это помогает снизить расход топлива и сэкономить немного больше топлива на эти дополнительные километры.

Статьи по теме

Премиум или обычное топливо — стоит ли тратить больше?
Самые экономичные автомобили на Филиппинах
Означает ли более высокое октановое число топлива лучшую производительность двигателя?
Любопытный случай Mazda6: это все еще представительский седан?
Прогрев двигателя: это еще актуально?
,