Poraba plina iz plinohrana za ogrevanje: kako izračunati + nasveti za zmanjšanje

Splošno znano je, da se za ogrevanje hiš in počitniških hiš s stalnim ali dolgotrajnim bivanjem vse bolj pogosto uporabljajo plinski rezervoarji. Nesporo je tudi dejstvo, da velik delež proračuna pri ogrevanju hiše predstavlja cena goriva. V našem primeru je to utekočinjen plin.

Zato mora varčen gospodar hiše vedeti, kako pravilno izračunati porabo plina iz rezervoarja za ogrevanje, znati napovedati intervale med polnjenji. To je pomembno tudi zato, ker ima dostava plina kot transportna storitev svojo precejšnjo ceno.

Vam v dostopni obliki pomagamo samostojno izračunati porabo utekočinjenega plina za ogrevanje bivališča v sistemih za oskrbo s plinom z rezervoarjem. To znanje je pomembno pri načrtovanju gradnje nove hiše in načrtovanju rekonstrukcije obstoječega sistema ogrevanja. Pravilno izvedeni izračuni bodo omogočali nadzor nad porabo plina in zmanjševanje stroškov zanj.

Dejavniki, ki vplivajo na porabo plina

Plinski rezervoar ima obliko prostorninskega rezervoarja, ki se polni z utekočinjenim ogljikovodikovim plinom (UOP). To je mešanica dveh plinov – propana in butana.

Avtonomne ogrevalne sheme z odvzemom plina iz rezervoarja in plinskim kotlom v sistemu so postale sodobna alternativa ogrevanju hiš s kotli na trdo gorivo ali dizelskimi kotli.

Shranjevanje plina prav v takšnih rezervoarjih z nadaljnjo uporabo za ogrevanje hiše je lahko pogojeno z naslednjimi dejavniki:

• pomanjkanje možnosti priključitve na glavno plinsko cev ali visoki stroški take priključitve;
• stalne in s strani plinskih služb nerešljive težave s tlakom plina v centralnem cevovodu.

Za normalno delovanje večine plinskih kotlov tlak plina v cevovodu mora biti najmanj 35 mbar. Ta norma se pogosto ne upošteva v glavnih plinovodih in znaša le od 8 do 22 mbar.

Za določanje količine utekočinjenega plina v rezervoarju obstajajo mehanski merilniki nivoja ali bolj sodobni daljinski telemetrični sistemi. Takšna oprema je lahko dobavljena v kompletu z rezervoarjem ali pa se kupi posebej. Povprečno dnevno porabo plina je mogoče določiti tudi iz razlike odčitkov plinskega števca, če je ta na voljo.

Vendar pa bodo matematični izračuni pomagali dati natančnejši odgovor na vprašanje, za koliko plina v plinohranu bo zadostovalo za ogrevanje stanovanja, kakšna je njegova poraba in kako zmanjšati stroške zanj. In to kljub temu, da bo takšen izračun objektivno imel povprečen značaj.

Gorivo pri neodvisni plinski oskrbi iz plinohrana se porablja ne le za ogrevanje. Čeprav v bistveno manjših količinah, se porablja tudi za ogrevanje vode, delovanje plinskega štedilnika in druge gospodinjske potrebe.

Upoštevati je treba, da na porabo plina vplivajo naslednji dejavniki:

• podnebje regije in roža vetrov;
• kvadratura hiše, število in stopnja toplotne izolacije oken in vrat;
• material sten, strehe, temeljev in stopnja njihove izolacije;
• število stanovalcev in način njihovega bivanja (stalno ali občasno);
• tehnične značilnosti kotla, uporaba dodatnih plinskih naprav in pomožne opreme;
• število radiatorjev ogrevanja, prisotnost talnega gretja.

Ti in drugi pogoji naredijo izračun porabe goriva iz plinohrana relativno vrednostjo, ki temelji na povprečno sprejetih kazalnikih.

Izračun moči plinskega kotla

Glavni delež pri porabi goriva predstavlja ogrevanje. Pomemben parameter vsake hiše ali stanovanja, ki vpliva na količino porabljenega plina za ogrevanje, je kazalnik toplotnih izgub. Naloga ogrevanja je ravno v tem, da te izgube pravilno kompenzira, s čimer se ustvarijo pogoji za udobno bivanje.

Da bi izračunali potrebo po utekočinjenem plinu, je treba določiti velikost toplotnih izgub hiše ali toplotno moč, potrebno za popolno ogrevanje. Od tega kazalnika je odvisna nazivna moč ogrevalnega sistema – plinskega kotla.

Za standard za izračune vzemimo hišo, ki se nahaja na območju s povprečno klimo, je v zadovoljivem stanju in izolirana v skladu s tehnologijo. Površina hiše je 80 m².

Povprečne vrednosti toplotnih izgub in moč kotla je mogoče določiti glede na kvadraturo površine.

Formula je naslednja:

Q = S × Pp /10, kjer

Q — izračunane toplotne izgube (kW);

S — površina prostorov, ki se ogrevajo (m²);

Pp — specifična moč plinskega kotla (kW/m²).

Specifična moč za ogrevanje površine 10 m² je že približno določena, ob upoštevanju popravkov za regije z različnim podnebjem. Za naš referenčni dom, ki se nahaja na primer v moskovski okolici, je Rr = 1,2 – 1,5 kW.

Glede na površino hiše 80 m² bo optimalna moč ogrevalnega sistema imela naslednjo vrednost:

Q = 80 × 1,2 / 10 = 9,6 kW.

Kljub poenostavitvi ta formula odraža najbolj natančne rezultate.

Pogosto se zaradi udobja pri izračunih za vrednost specifične moči vzame enota. Na podlagi tega se moč ogrevalnega sistema vzame v razmerju 10 kW na 100 m² ogrevane površine.

Ker sistem za oskrbo s plinom v hiši vključuje ne le ogrevanje, ampak tudi ogrevanje vode in drugo opremo, se moč kotla določi z dodajanjem 20–25 % rezerve k izračunanim toplotnim izgubam.

Druga možnost, ki pa se uporablja z večjo stopnjo napake, je izračun stroškov toplotne energije za toplotne izgube stavbe glede na kubaturo – prostornino ogrevanih prostorov. Odvisno od podnebnega pasu se za ogrevanje enega kubičnega metra prostora z višino stropa do 3 m nameni 30–40 W.

Izračun porabe plina iz rezervoarja

Izračun porabe za ogrevanje mešanice iz plinskega hranilnika, ki se uporablja v sistemu oskrbe s toploto v hiši, ima svoje posebnosti in se razlikuje od izračuna porabe zemeljskega plina iz plinovoda.

Predvideni obseg porabe plina se izračuna po formuli:

V = Q / (q × η), kjer je

V – izračunani volumen UNP, merjen v m³/h;

Q – izračunane toplotne izgube;

q – najmanjša specifična vrednost zgorevalne toplote plina ali njegova kalorična vrednost. Za propan-butan ta vrednost znaša 46 MJ/kg ali 12,8 kW/kg;

η – izkoristek sistema za oskrbo s plinom, izražen v absolutni vrednosti glede na enoto (izkoristek/100). Odvisno od značilnosti plinskega kotla je lahko izkoristek v območju od 86 % – za najpreprostejše, do 96 % – za visokotehnološke kondenzacijske enote. Skladno s tem je lahko vrednost η od 0,86 do 0,96.

Predpostavimo, da nameravamo ogrevalni sistem opremiti s sodobnim kondenzacijskim kotlom z izkoristkom 96 %.

Z vstavitvijo vrednosti, ki smo jih sprejeli za izračun, v začetno formulo dobimo naslednjo povprečno količino plina, porabljenega za ogrevanje:

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

Ker se za polnilno enoto UNP običajno šteje liter, je treba prostornino propan-butana izraziti v tej merski enoti. Za izračun števila litrov v masi utekočinjene mešanice ogljikovodikov je treba kilograme deliti z gostoto.

V tabeli so prikazane vrednosti preskusne gostote utekočinjenega plina (v t/m³) pri različnih povprečnih dnevnih temperaturah zraka in v skladu z razmerjem propana do butana, izraženim v odstotkih.

Fizika prehoda UNP iz tekočega v parno (delovno) stanje je naslednja: propan vre pri minus 40 °C in višje, butan pa pri minus 3 °C. Skladno s tem bo mešanica 50/50 začela prehajati v plinasto fazo pri temperaturi od minus 20 °C.

Za srednje zemljepisne širine in v zemljo vkopanega rezervoarja za UNP so takšna razmerja zadostna. Vendar pa je za izogib nepotrebnim težavam pozimi optimalna uporaba mešanice z vsaj 70-odstotno vsebnostjo propana – «zimski plin».

Če za izračun vzamemo gostoto UNP, ki znaša 0,572 t/m³  – mešanica propan/butan 70/30 pri temperaturi –20 °C), ni težko izračunati porabe plina v litrih: 0,78 / 0,572 = 1,36 l/h.

Dnevna poraba pri takšnem odvzemu plina v hiši bo: 1,36 × 24 ≈ 32,6 l, v mesecu pa 32,6 × 30 = 978 l. Ker je dobljena vrednost izračunana za najhladnejše obdobje, jo lahko s prilagoditvijo vremenskim razmeram razdelimo na polovico: 978/2 = 489 l, v povprečju na mesec.

Trajanje ogrevalne sezone se šteje od trenutka, ko povprečna dnevna zunanja temperatura ne bo presegala +8 stopinj Celzija pet zaporednih dni. To obdobje se konča spomladi, ob stabilni otoplitvi.

Na območju, ki smo ga vzeli za primer (Podmoskovje), to obdobje v povprečju traja 214 dni.

Poraba plina za ogrevanje v letu bo po izračunu: 32,6/2 × 214 ≈ 3488 l.

Izbira optimalnega rezervoarja glede na porabo

Rezervoar za UNP je draga oprema, ki se kupi in namesti za več let. Od pravilne izbire je v veliki meri odvisna ne le učinkovitost hišnega ogrevalnega sistema. Od vrste in oblike skladišča za utekočinjeni plin so lahko posredno odvisni tudi stroški ogrevanja.

Primerjava nadzemnih in podzemnih rezervoarjev

Nadzemni rezervoar za UNP je cenejša možnost avtonomne plinifikacije. Takšni rezervoarji so praviloma manjši po prostornini in pri njihovi namestitvi ni potrebno izvajati dragih zemeljskih del.

Vendar je treba pri uporabi nadzemnih plinskih rezervoarjev za potrebe ogrevanja pozimi upoštevati, da bo izhlapevanje mešanice propan-butana v tem obdobju zmanjšano in so možne težave s tlakom plina.

Za učinkovitejše in bolj produktivno delovanje nadzemnega rezervoarja za UNP ga bo treba vsaj opremiti z uparjalno napravo in izolirati stene rezervoarja.

Temperaturni prag prehoda UNP v plinasto fazo goriva je seveda mogoče znižati z večjo vsebnostjo propana v mešanici. Vendar bo to povzročilo dodatne stroške, saj je tak plin dražji od butana.

Podzemni rezervoarji za UNP so najbolj priljubljena skladišča za utekočinjeni naftni plin.

Takšen poglobljen rezervoar v zmernem podnebju ne potrebuje dodatne opreme za ogrevanje in toplotno izolacijo.

Globina potopitve posode mora biti takšna, da je plast zemlje nad njo najmanj 0,6 m. To bo zaščitilo skladišče pred zmrzovanjem in mehanskimi poškodbami.

Vertikalni ali horizontalni rezervoar

Poglobljeni plinski rezervoarji so glede na obliko dveh vrst:

1. Vertikalne.
2. Horizontalne.

Te posode se med seboj razlikujejo ne le po izvedbi, ampak tudi funkcionalno – po površini utekočinjene mešanice, imenovani 'zrcalo izhlapevanja'.

Horizontalni plinski rezervoarji imajo večje 'zrcalo'. Zaradi tega poteka izhlapevanje intenzivneje, s tlakom, zadostnim za pravilno delovanje ogrevalnega sistema.

Vertikalna skladišča se pogosteje uporabljajo v avtonomnih plinskih sistemih manjših hiš ali počitniških hišic, če pozimi ni potrebno njihovo popolno ogrevanje.

Za učinkovito in stabilno delovanje vertikalnih plinskih rezervoarjev pozimi je potrebna izolacija rezervoarja ali uporaba posebnih grelnikov, kar povečuje skupne stroške oskrbe hiše s plinom.

Značilnosti mobilnega rezervoarja-prikolice

Rešiti problem ogrevanja in ustvarjanja udobnih bivalnih pogojev pozimi v počitniških hišicah z začasnim bivanjem, na gradbiščih, kjer namestitev plinskega skladišča ni smiselna ali tehnično ni mogoča, omogoča mobilni plinski rezervoar.

To je rezervoar, nameščen na prikolico, prostornine 500–600 l. Za koliko časa bo zadostoval tak plinski rezervoar s prostornino 600 litrov, lahko napovemo ob upoštevanju povprečno uporabljenega standarda – 30–40 l utekočinjenega plina na 1 kvadratni meter prostora.

Približen izračun kaže, da se lahko izolirana hiša 100 m2 avtonomno ogreva s premičnim plinskim rezervoarjem en mesec, ob vzdrževanju udobne bivalne temperature.

Treba je razumeti, da bo uporaba mobilnega plinskega rezervoarja kot nadzemnega rezervoarja v zimskem obdobju ali v severnih območjih zahtevala izolacijo in prisilno ogrevanje rezervoarja. Zaradi tega priklopni plinski rezervoar ni povsem sprejemljiva možnost ogrevanja.

Kako izbrati rezervoar glede na prostornino

Med tipičnimi podzemnimi plinskimi rezervoarji so za podeželske hiše in vikende optimalno uporabni rezervoarji s prostornino 2700 l in 4850 l.

Pri izbiri standardne velikosti plinskega skladišča je treba upoštevati naslednje dejavnike:

1. Pri stalnem bivanju v hiši z avtonomnim ogrevanjem je priporočljivo polniti rezervoar dvakrat na leto. To je posledica različne koncentracije butana in propana v mešanicah, namenjenih za uporabo poleti in pozimi.
2. Rezervoar je treba napolniti z utekočinjeno fazo do 85%. Preostali prosti volumen v skladišču je parna blazina za ogljikovodik v fazi izhlapevanja.

Zato je treba pri izračunu, za koliko lahko zadošča plin v plinohramu prostornine 2700 l ali v plinskem skladišču drugih velikosti, upoštevati, da skupna nazivna prostornina plinohrama in njegova polnilna prostornina nista enaki.

V tabeli so prikazane polnilne zmogljivosti tipičnih plinohramov Evrostandard-2, v razmerju z optimalno površino ogrevanih površin in močjo kotlov.

Naš izračun povprečnih vrednosti odvzema utekočinjenega plina iz plinohrama in splošno sprejete norme omogočajo določitev pogostosti polnjenja plinohramov. Pri povprečni letni porabi 30 l plina na 1 m² ogrevane površine bo polnitev utekočinjenega plina s prostornino 2295 l v rezervoarju prostornine 2700 l za hišo 100 m² zadostovala 9 mesecev.

Po enaki metodiki, vendar za hišo 150 m², izračunamo, za koliko bo zadoščal SUG v ogrevalnem sistemu iz plinohrama prostornine 4850 l. Med letom se porabi 4500 l, zato bo polnilna prostornina 4122 l zadostovala za ogrevanje hiše 10 mesecev.

Iz izračunov je razvidno, da bo treba polnjenje opraviti dvakrat na leto. In to je ekonomsko upravičeno zaradi uporabe «poletnega» in «zimskega» SUG.

Nasveti za varčevanje s plinom

Zmanjšati porabo plina iz plinohrama je mogoče z izvedbo naslednjih energetsko varčnih ukrepov:

• izolacija sten, strehe, podstrešja, stropa kleti;
• zamenjava starih okenskih enot s sodobnimi zasteklitvami z nezmrzovalnim profilom;
• optimalna nastavitev parametrov kotla;
• namestitev energetsko učinkovitega plinskega kotla kondenzacijskega tipa;
• uporaba kolektorskega ogrevalnega sistema, ki ima višji izkoristek in možnost uravnavanja dovoda toplotnega nosilca na vsakem ogrevalnem telesu;
• opremljanje radiatorjev s termoregulatorji.

Dober učinek varčevanja s plinom se doseže z namestitvijo krmilnikov, ki avtomatizirajo proces upravljanja dovoda toplote.

Krmilnik glede na nastavljene nastavitve v avtomatskem načinu upravlja z avtonomnim ogrevanjem, kar omogoča bistveno zmanjšanje porabe SUG iz plinohrama in znižanje stroškov ogrevanja do 25 %.

Poleg tega so sodobni krmilniki praviloma pametne naprave, s pomočjo katerih je mogoče kotel upravljati na daljavo z mobilnega telefona.

Cenovno ugodna alternativa takšnim napravam z daljinskim upravljanjem so programabilni ali dnevni termostati, ki prav tako omogočajo varčno porabo energije.

Sodobna rešitev za varčevanje s plinom iz avtonomnega skladišča je sistem »pametni dom«.

Poleg velikega nabora koristnih funkcij, ki olajšajo vsakdan, uporaba tehnologije »pametni dom« omogoča avtomatski nadzor klime.

Funkcijo upravljanja s klimo v hiši je mogoče namestiti ločeno ali vključiti v celoten nabor »koristnosti«.

Takšne tehnologije omogočajo varčno porabo plina za ogrevanje skozi dan v posameznih prostorih. Sistem lahko nastavite za delovanje v načinu minimalnega ogrevanja, ko stanovalcev ni, in daljinsko, preden se vrnete domov, vklopite polno ogrevanje.

Glavna težava pri uvajanju sistema klimatske kontrole »pametnega doma« je relativno visoka cena in potreba po načrtovanju pred izvedbo montaže ogrevalnega sistema.

Zaključki in koristen video na to temo

Zanimiva metoda za izračun porabe plina za ogrevanje in nasveti za zmanjšanje stroškov:

Nasvet strokovnjaka za ekonomsko upravičeno izbiro prostornine plinskega rezervoarja:

9 nasvetov za zmanjšanje porabe plina za ogrevanje doma:

Treba je razumeti, da so vsi izračuni, ki jih predlagamo pri uporabi plina iz plinskega rezervoarja, precej pogojni. Niti strokovnjak ne more natančno določiti in napovedati, koliko utekočinjenega plina bo porabljeno v določenem obdobju.

Vendar opisana metoda, ki temelji na praksi uporabe avtonomnih plinskih sistemov, daje zanesljive povprečne vrednosti porabe plina.

Ti izračuni in navedeni koristni nasveti bodo omogočili pravilno izbiro optimalnega plinskega rezervoarja in načrtovanje pogostosti njegovega polnjenja.

Če imate izkušnje z uporabo plinskih rezervoarjev za ogrevanje, prosimo, delite jih z našimi bralci. Povejte podrobnosti uporabe takšne opreme. Pišite svoje komentarje, postavljajte vprašanja – blok za povezovanje se nahaja spodaj.