Hogyan határozza meg a gázfogyasztást: a felhasznált üzemanyag mérésének és kiszámításának módszerei

Így vagy úgy, Ön már találkozott a háztartási készülékek gazdaságosságának és teljesítményének kérdésével. Legyen szó az első felújítás szakaszáról vagy az elavult berendezések cseréjéről. A gázfogyasztás vagy a gázigény kiszámítása hasznos lehet a tűzhely vagy kazán megvásárlása, a gázmérő kiválasztása és esetleges cseréje előtt. Ha kérdései vannak a gázszámlákkal kapcsolatban, ha az új készülékek keresése a következő hetek feladata, akkor a gázfogyasztás pontos meghatározásának módszertana és a számítási képletek megkönnyítik az életét.

A gázárak fokozatosan emelkednek, a készülékek pedig egyre erősebbek lesznek, így nem árt, ha Ön kitalál egy saját stratégiát a kiadások optimalizálására. Cikkünk segíteni fog ebben. A gáz tényleges fogyasztási szintjéről az Ön lakásában nem fog tájékozódni a szomszédokkal való beszélgetésekből; pontos információra van szüksége.

A földgáz fogyasztása a háztartásban

A fogyasztott gáz mennyiségének kiszámítására szükség van minden lakás és ház tulajdonosának, valamint sok vállalkozásnak. Az üzemanyag-szükséglet adatait beépítik az egyedi házak és részeik terveibe. A tényleges számok alapján történő fizetéshez gázmérőket használnak.

A fogyasztás szintje függ a berendezésektől, az épület hőszigetelésétől és az évszaktól. A központi fűtés és melegvíz-ellátás nélküli lakásokban a terhelés a vízmelegítő bojlerre hárul. A készülék akár 3–8-szor több gázt fogyaszt, mint a tűzhely.

A gázüzemű vízmelegítők (bojlerek, kazánok) lehetnek fali és padlóra szerelhető kivitelűek: ezeket egyszerre használják fűtésre és vízmelegítésre, a kevésbé funkcionális modelleket pedig főként csak melegítésre.

A tűzhely maximális fogyasztása az égők számától és azok teljesítményétől függ:

• csökkentett – kevesebb, mint 0,6 kW;
• normál – körülbelül 1,7 kW;
• fokozott – több mint 2,6 kW.

Egy másik besorolás szerint az égők alacsony teljesítménye 0,21–1,05 kW, a normál 1,05–2,09 kW, a fokozott 2,09–3,14 kW, a magas pedig több mint 3,14 kW.

Egy átlagos modern tűzhely bekapcsolt állapotban óránként legalább 40 liter gázt használ fel. A tűzhely általában körülbelül 4 m³ gázt fogyaszt havonta egy lakóra vetítve, és a fogyasztó nagyjából ugyanezt az értéket látja, ha mérőórát használ. A palackokban lévő sűrített gázból térfogat szempontjából sokkal kevesebbre van szükség. Egy 3 fős családnak egy 50 literes tartály körülbelül 3 hónapra elegendő.

Egy 4 égős tűzhellyel és vízmelegítő nélküli lakásban elhelyezhető egy G1,6 jelölésű mérő. A G2,5 méretű készüléket akkor használják, ha van bojler is. A gázfogyasztás mérésére nagyobb gázmérőket is telepítenek, G4, G6, G10 és G16 méretben. A G4 paraméterű mérő elvégzi 2 tűzhely gázfogyasztásának számítását.

A vízmelegítők lehetnek 1- és 2-körösek. Egy 2 ágú kazán és egy erős gáztűzhely esetén érdemes 2 mérőt telepíteni. Az egyik ok az, hogy a háztartási gázmérők rosszul birkóznak meg az eszközök teljesítménye közötti nagy különbséggel. A gyenge tűzhely minimális fordulatszámon sokkal kevesebb üzemanyagot használ, mint a vízmelegítő maximumon.

Egy klasszikus tűzhelyen van 1 nagy, 2 közepes és 1 kis égő, a legnagyobb használata gazdaságilag a legelőnyösebb.

A mérő nélküli előfizetők a mennyiségért fizetnek, 1 lakóra jutó fogyasztás alapján, megszorozva a létszámmal, valamint az 1 m²-re jutó fogyasztás alapján, megszorozva a fűtött területtel. A normák egész évben érvényesek – átlagolt mutatót építettek be a különböző időszakokra.

Norma 1 főre:

1. Gázfogyasztás főzéshez és vízmelegítéshez tűzhely segítségével, központi melegvíz-ellátás (HMV) és központi fűtés esetén – körülbelül 10 m³/hónap személyenként.
2. Csak tűzhely használata bojler, központi HMV és fűtés nélkül – körülbelül 11 m³/hónap személyenként.
3. Tűzhely és vízmelegítő használata központi fűtés és HMV nélkül – körülbelül 23 m³/hónap személyenként.
4. Víz melegítése vízmelegítővel – körülbelül 13 m³/hónap személyenként.

A különböző régiókban a pontos fogyasztási paraméterek nem egyeznek. Az egyedi fűtés vízmelegítővel körülbelül 7 m³/m² a fűtött lakóhelyiségek esetében és körülbelül 26 m³/m² a műszaki helyiségek esetében.

A mérőket szerelő vállalkozás értesítésén látható, mennyire eltérnek a fogyasztási mutatók gázmérővel és anélkül.

A gázfogyasztás összefüggéseit a SNiP 2.04.08-87 tartalmazza. Az arányok és mutatók ott mások:

• tűzhely, központi HMV – 660 ezer kcal személyenként évente;
• van tűzhely, nincs HMV – 1100 ezer kcal személyenként évente;
• van tűzhely, vízmelegítő és nincs HMV – 1900 ezer kcal személyenként évente.

A normák szerinti fogyasztást befolyásolja a terület, a lakók száma, a közművekkel való ellátottság szintje, az állatok jelenléte és azok létszáma.

A paramétereket differenciálják az építés éve (1985 előtt és után), az energiahatékonysági intézkedések alkalmazása, beleértve a homlokzatok és más külső falak szigetelése alapján.

Bővebben a gázfogyasztási normákról egy főre vonatkozóan ebben az anyagban olvashat.

Gázszámítás fűtésre, melegvíz-ellátásra, tűzhelyre

A helyiségek fűtéséhez szükséges üzemanyag mennyiségét a helyiség alapterülete vagy űrtartalma alapján határozzák meg. 3 méteres vagy annál kisebb belmagasságú szobák esetében elegendő a területet meghatározni. Az ilyen helyiségek 1 négyzetméterére átlagosan 100 W szükséges.

Az ország déli régióiban az 1 m²-re eső fajlagos paramétert 80 W-ra csökkentik, a távoli északi körülmények között 200 W/m²-re növelik. A vízmelegítőt a maximális terhelésnél nagyobb tartalékkal választják ki.

A térfogati számítási módszer szerint köbméterenként 30-40 W-ot számolnak, a déli területek esetében csökkentett értékkel. Minden módszer jól működik télen, de az 1 m²-re eső mutatók csökkennek, ahogy a külső és a belső hőmérséklet közötti különbség 40 fokról 10 fokra csökken.

A helyiség méretének megfelelő fűtési igényt a bojler vagy a melegvizes padlófűtési rendszer telepítése előtt határozzák meg, amely szintén működhet gázkazánról.

A kazán maximális gázfogyasztását a V = Q/(q×η/100) képlettel számítják ki, ahol:

• V – üzemanyag térfogata, m³;
• Q – a fűtési rendszer teljesítménye és hővesztesége, kW;
• q – az üzemanyag alsó fűtőértéke, kW/m³ (átlagosan 9,2);
• η – a gázkazán hatásfoka, általában 96%.

Ugyanezzel a módosított képlettel kiszámítható a tűzhely maximális fogyasztása is, beleértve az időegységre esőt.

A cseppfolyósított gáz (LPG) fogyasztásának mérésekor az alsó fűtőérték helyett az égési hőt helyettesítik be. Ez különböző keverékeknél eltérő, a propán-bután keverék esetében 46 MJ/kg. A gázkazán hatásfoka LPG használatakor 96%-ról 88%-ra csökken.

Az egyedi HMV (használati melegvíz) üzemanyag-mennyiségét az egy főre eső szükségletek alapján határozzák meg. Az információ megtalálható a vízfogyasztási dokumentációban, de a számítást saját maga is elvégezheti. Egy 4 fős család számára elegendő napi 1 alkalommal 80 liter víz felmelegítése +10 °C-ról +75 °C-ra.

A szükséges teljesítményt a Q = c×m×Δt képlet határozza meg, amelyben:

• Q – maga a szükséges teljesítmény, kW-ban;
• c – a víz fajhője, 4 183 kJ/kg×°C;
• m – a víz fogyasztása, kg;
• Δt – a kezdeti és a végső hőmérséklet közötti különbség, általában 65 °C.

Az üzemanyag-megtakarítás rendszerszintű és külső módszerekkel érhető el. Előnyt nyújtanak a kondenzációs tűzhelyek, az időzítővel ellátott indirekt fűtésű bojlerek. Segíthet az automatizálás, amely a helyiség hőmérsékletét az ember számára kényelmesről +10…+15 °C-ra csökkenti a távollét idejére. A külső megtakarítási lehetőségek közé tartozik a ház hőszigetelése és a padlófűtés.

Minden külső falfelület négyzetméterén akár 80% gáz is megtakarítható, és összességében a falakon keresztül távozik a hő körülbelül 15%-a – ez négyszer több, mint egy magánház tetején keresztül.

Gázt takaríthat meg a tűzhely használatakor a következő módszerekkel:

• a láng ne „nyúljon ki” az edények alja alól;
• a vízforralókat és fazekakat fedővel lefedni;
• forraláshoz csak maximális lángot használni;
• az ételt nagy adagokban melegíteni.

A gázfogyasztást a tetőfedési munkák előtt is meghatározzák, a beolvasztó égőkben. Egy 50 literes, propán-levegő keverékkel töltött palack 10,8 órára elegendő, mivel a fogyasztás körülbelül 2 kg/óra. 1 m² fedéshez tavasszal-ősszel 0,2 kg, télen 0,3–0,4 kg szükséges.

Azt is javasoljuk, hogy olvassa el további cikkeinket, amelyekben részletesen bemutattuk, hogyan kell helyesen kiszámítani a gázfogyasztást a ház fűtéséhez:

1. Padlókazán gázfogyasztása.
2. A ház fűtéséhez szükséges gázfogyasztás számítása.

Mérőórák a felhasznált tüzelőanyag mérésére

A mérőóra a gáz mennyiségét különböző hőmérsékleti és nyomási feltételek mellett méri, és speciális technika segítségével a kapott eredményt a standard körülményeknek (SK) megfelelő értékre hozza – +20 °C és 101 kPa.

Az SK-hoz tartozó üzemanyag térfogatát a Vs = V×(p×Ts/ps×T×K) képlet határozza meg, ahol

• V – a gáz térfogata;
• p – a sűrűség;
• T – a termodinamikai hőmérséklet;
• K – az üzemanyag összenyomhatósági tényezője.

A 's' betűvel jelölt mennyiségek a standard körülményekre, a jelölés nélküliek a munkakörülményekre vonatkoznak.

A háztartásokban membrános, rotációs és ultrahangos mérőórákat használnak, nagyvállalatoknál turbinás és örvényes típusokat – ezek a legkeresettebb gázmérők. A gázipari üzemekben a térfogatot főként a szűkítésekben bekövetkező változó nyomásváltozásokkal határozzák meg, gyakran 2 karimás csatlakozás között, közvetlen közelben. A mérőórák eltérő működési jellemzőkkel rendelkeznek.

A képen egy klasszikus membrános (diafragmás, kamrás) mérőóra látható, melynek rekeszeiben membránok vannak, amelyek a gáz mozgásától elmozdulva határozzák meg annak térfogatát.

A membrános áramlásmérők minimális számítási hibát adnak és kevés elektromos energiát fogyasztanak. A készülékek széles tartományban adnak leolvasást, de alacsony a nyomáshatáruk – legfeljebb 0,5 bar. A háztartásban a mérőóra a legjobban teljesít, mivel a hitelesítési időköz akár 10 év is lehet, nagy megbízhatóság mellett. A szerkezet rosszul reagál a gáz mechanikai szennyeződésére, és összességében meglehetősen terjedelmes.

A rotációs, más néven forgó modellek nem függnek a hálózati áramtól, kis ipari létesítményekhez alkalmasak, de kevésbé kényelmesek. Kis helyigény és nagy pontosság mellett, hirtelen nyomásingadozások esetén zajosak és gyakrabban meghibásodnak. Félnek a pneumatikus ütésektől és a szennyeződéstől.

Az ultrahangos mérőórák kis méretűek, és felépítésük összetettsége jelentősen eltér. Az akusztikus gázmérőket a megbízhatóságuk és a könnyű telepítésük miatt értékelik. Egyes készülékek nem felejtő memóriát tartalmaznak. A G1,6 és G2,5 típusméretű mérőórák viszonylag drágák.

A turbinás készülékeket háztartási és agresszív gázok, többkomponensű összetételek mérésére használják. A mérőórák elterjedtek a fő gázvezetékeken, vegyi üzemekben. A turbinás készülékek nagy mennyiségű gázt mérnek akár 10 MPa nyomásig, méretükben és névleges átmérőjükben jelentősen eltérnek. Ezek univerzális műszerek a földgáz ipari áramlásmérésére.

A turbinás mérőóra egy csőszakaszból áll: az 1. ábrán a ház, a 2. a gázáramlás-egyenirányító, a 3. a turbinás mérőszerkezet, a 4. a mágneses tengelykapcsoló a forgás átviteléhez a számlálószerkezetre, az 5. a számlálószerkezet.

A örvényáramlásmérők földgáz vagy inert gázok térfogatát mérik. Mérési tartományukat tekintve előnyt élveznek a többi modellel szemben. Érzékelik a gázkeverék legkisebb mozgásait is, és átmérőnként nagy mennyiségű gázt határoznak meg. Az örvényáramlásmérő hatékonysága egyenesen arányos az üzemanyag áramlási sebességével.

A gázáramlásmérőkben használt mérési módszerek

Az üzemanyag-áramlást közvetlen és közvetett módszerekkel számítják ki.

Közvetlen módszer esetén a gáz megtölti a mérőkamrákat, majd elhagyja azokat. Az áthaladt térfogat korrelál a töltési-ürítési ciklusokkal. A leírt elv szerint működik a számlálás membrános, rotációs és dobmérőórákban.

A közvetett mérési módszerrel működő gázmérők a sebesség és az ismert keresztmetszeti terület adataival dolgoznak. A számlálási mód lehet mechanikus vagy más, a mérőóra sajátosságaihoz kapcsolódó. A mechanikában turbinákat, lapátkerekeket, kiegyenlítő elemeket használnak.

A közvetett számítási módnak más módszerei is vannak:

• örvények detektálása;
• nyomáskülönbség mérése szűkítőelemnél;
• hőátadás számítása fűtött testről;
• sebességmagasság mérése;
• számlálás ultrahang mozgása alapján.

A közvetett módszerek helyessége a sebesség irányának és keresztmetszetének megfelelőségétől függ. Segítenek az áramlás-előkészítő eszközök: turbulátorok, kondenzátorok és sugáregyenesítők. A készülékek külön vagy a mérőórák részeként kaphatók.

Az örvényáramlásmérő működési elve: az áramlásba helyezett test kiegyenlítő elemmel rendelkezik, ami miatt az örvények felváltva jobbról, majd balról haladnak el – az érzékelő nem rögzít semmit, ha a gáz sebessége olyan értékre csökken, amelynél örvények nem képződnek.

A műszerek a keresztmetszeti sebességkülönbséget egyidejűleg tudják meghatározni a gáz mozgási sebességével, és ezáltal csökkenthetik a hibát. Az utóbbi gyakran az üzemanyag falaknál történő pangása miatt keletkezik. A gázáramlás meghatározásának közvetlen és közvetett módszereiről bővebben itt olvashat.

Hogyan határozzák meg a gáz nyomását?

A nyomást közvetlenül mérik manométerek segítségével, vagy a légköri nyomás (Pb) és a túlnyomás (Pi) értékeinek összeadásával. A Pb-t a Pi átalakító helyén mérik, ha az utóbbi zárt térben van, és abban túlnyomás vagy vákuum van.

A manométerekkel mérik a nyomást és közvetve a gáz mozgásának sebességét, ami segít meghatározni az elfogyasztott üzemanyag mennyiségét, valamint kiszámítani a mérőből származó előnyt.

A nyomásvételi nyílást a függőleges és vízszintes csövek esetében sugárirányban kell elhelyezni. A keresztirányú csővezetéken a keresztmetszet felső felében kell elhelyezni.

Azokban az áramlásmérőkben, amelyek nem rendelkeznek a megadott nyílással, a mintavételt a mérő előtt kell elvégezni, a csővezeték átmérőjének 1–3-szoros távolságában, a gázmérő bemeneti karimájától számított kezdőponttal.

Következtetések és hasznos vidéó a témából

A kazán becsült gázfogyasztása adott teljesítmény mellett:

Az autó gázpalackos berendezésének használata esetén nagy a gázfogyasztás:

Egyszerű módok, amelyekkel csökkenthető az üzemanyag-fogyasztás a lakásban/házban:

Az idő megmutatta, hogy érdemes egy vagy több mérőt tartani a lakásban. Csak nagy fogyasztás és magas gázmérőárak esetén válik előnyössé a normatívák szerinti fizetés. Háztartási körülmények között a gázfogyasztás mérésére rotors és membrános, intelligens számolással ellátott áramlásmérőket használnak.

Kereskedelmi célokra turbinás, örvényes és lebegtetéses típusokat használnak. A laboratóriumi körülmények között végzett legpontosabb mérésekhez dobos modelleket alkalmaznak. Nem elég, ha van egy gázmérője, néha saját magának kell számolnia. A jelenlegi és tervezett igényekhez szükséges számított gázmennyiséget képletek alapján vagy meghívott szakemberrel együtt kell meghatároznia.

Írjon kommentárt a cikk témájához. Mondja el, hogy kellett-e már önállóan meghatároznia a gázfogyasztást, és ha igen, milyen céllal tette ezt. Tegye fel kérdéseit a cikk alatt található űrlapon.