Quantidade de ar para queima de gás natural: fórmulas e exemplos de cálculo

2.2 Óxidos de enxofre

A quantidade total de óxidos de enxofre M_ASSIM2emitidos para a atmosfera com gases de combustão (g/s, t/ano),
calculado pela fórmula

onde B é o consumo de combustível natural para o período considerado,
g/s (t/ano);

Sr - teor de enxofre no combustível para a massa de trabalho,%;

η'_ASSIM2 - compartilhar
óxidos de enxofre ligados por cinzas volantes na caldeira;

η"_ASSIM2_quota de óxidos de enxofre,
coletadas no coletor de cinzas úmidas juntamente com a captura de partículas sólidas.

valores-guia η'_ASSIM2ao queimar vários tipos de combustível são:

Combustível η'_ASSIM2

turfa……………………………………………………………………………….. 0,15

Xistos da Estônia e Leningrado…………………………………. 0,8

lousas de outros depósitos…………………………………………… 0,5

Carvão de Ekibastuz…………………………………………………………….. 0,02

Carvões Berezovsky de Kansk-Achinsk
bacia

para fornos com remoção de escória sólida……………….. 0,5

para fornos com remoção de escória líquida………………… 0,2

outros carvões de Kansk-Achinsk
bacia

para fornos com remoção de escória sólida……………….. 0,2

para fornos com remoção de escória líquida……………….. 0,05

carvões de outros depósitos………………………………………………….. 0,1

óleo combustível…………………………………………………………………………… 0,02

gás……………………………………………………………………………………. 0

A proporção de óxidos de enxofre (η"_ASSIM2) capturado em coletores de cinzas secas é tomado igual a
zero. Nos coletores de cinzas úmidas, essa proporção depende da alcalinidade total da água de irrigação.
e do teor reduzido de enxofre do combustível Spr.

                                                                             (36)

No consumo específico de água para operação, típico para
irrigação de coletores de cinzas 0,1 – 0,15 dm3/nm3η"_ASSIM2determinado pelo desenho do Apêndice.

Na presença de sulfureto de hidrogénio no combustível, o valor do teor de enxofre no
massa de trabalho Sr na fórmula
() valor é adicionado

∆Sr=0,94
H₂S, (37)

onde H₂S é o teor de sulfeto de hidrogênio no combustível por massa de trabalho,%.

Observação. —
Ao desenvolver padrões para o máximo permitido e temporariamente acordado
Emissões (MPE, VSV), recomenda-se a aplicação do método balance-calculation, que permite
contabilizar com mais precisão as emissões de dióxido de enxofre. Isso se deve ao fato de que o enxofre
distribuído de forma desigual no combustível. Ao determinar as emissões máximas em
gramas por segundo, os valores máximos de Sr são usados
combustível realmente usado. No
na determinação das emissões brutas em toneladas por ano, são utilizados valores médios anuais
Sr.

Apêndice E. Exemplos de cálculo de emissões de substâncias nocivas da combustão de gás de petróleo associado

1. Gás de petróleo associado do campo Yuzhno-Surgutskoye. Fluxo de volume de gás W_v = 432000 m3/dia = 5 m3/s. Combustão sem fuligem, densidade do gás () r_G = 0,863 kg/m3. O fluxo de massa é ():

C_g = 3600r_GC_v = 15534 (kg/h).

De acordo com e emissões de substâncias nocivas em g/s são:

CO, 86,2 g/s; NÃO_x — 12,96 g/s;

benzo(a)pireno - 0,1 10-6 g/s.

para calcular as emissões de hidrocarbonetos em termos de metano, sua fração mássica é determinada com base em e . É igual a 120%. O underburn é 6 104. Este. emissão de metano é

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

O enxofre está ausente no APG.

2. Gás de petróleo associado do campo de Buguruslan com a fórmula molecular condicional C_1.489H_4.943S_0.011O_0.016. Fluxo de volume de gás W_v = 432.000 m/dia ​​= 5 m/s. O dispositivo de queima não fornece combustão livre de fuligem. Densidade do gás () r_G = 1,062 kg/m3. O fluxo de massa é ():

C_g = 3600r_GC_v = 19116 (kg/h).

De acordo, e as emissões de substâncias nocivas em g/s são:

CO - 1328 g/s; NÃO_x — 10,62 g/s;

benzo(a)pireno - 0,3 10-6 g/s.

As emissões de dióxido de enxofre são determinadas, onde s = 0,011, m_G = 23,455 m_SO2 = 64. Portanto

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

Nesse caso, a subqueima é 0,035. Teor de massa de sulfureto de hidrogénio 1,6%. Daqui

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

As emissões de hidrocarbonetos são determinadas de forma semelhante ao exemplo 1.

Princípios gerais para calcular a potência de aquecimento e o consumo de energia

E por que esses cálculos são realizados?

O uso do gás como transportador de energia para o funcionamento do sistema de aquecimento é vantajoso em todos os aspectos. Em primeiro lugar, eles são atraídos por tarifas bastante acessíveis para o "combustível azul" - eles não podem ser comparados com o elétrico aparentemente mais conveniente e seguro. Em termos de custo, apenas tipos acessíveis de combustíveis sólidos podem competir, por exemplo, se não houver problemas especiais com a colheita ou aquisição de lenha. Mas em termos de custos operacionais - a necessidade de entrega regular, organização de armazenamento adequado e monitoramento constante da carga da caldeira, o equipamento de aquecimento a combustível sólido perde completamente para o gás conectado à rede elétrica.

Em uma palavra, se é possível escolher esse método específico de aquecimento de uma casa, dificilmente vale a pena duvidar da conveniência de instalar uma caldeira a gás.

De acordo com os critérios de eficiência e facilidade de uso, os equipamentos de aquecimento a gás atualmente não têm rivais reais

É claro que ao escolher uma caldeira, um dos principais critérios é sempre a sua potência térmica, ou seja, a capacidade de gerar uma certa quantidade de energia térmica.Simplificando, o equipamento adquirido, de acordo com seus parâmetros técnicos inerentes, deve garantir a manutenção de condições de vida confortáveis ​​em quaisquer condições, mesmo as mais desfavoráveis. Este indicador é mais frequentemente indicado em quilowatts e, claro, se reflete no custo da caldeira, suas dimensões e consumo de gás. Isso significa que a tarefa ao escolher é comprar um modelo que atenda totalmente às necessidades, mas, ao mesmo tempo, não tenha características excessivamente altas - isso não é lucrativo para os proprietários e não é muito útil para o próprio equipamento.

Ao escolher qualquer equipamento de aquecimento, é muito importante encontrar uma "média dourada" - para que haja energia suficiente, mas ao mesmo tempo - sem sua superestimação completamente injustificada

É importante entender mais uma coisa corretamente. Isto é que a potência indicada na placa de uma caldeira a gás sempre mostra seu potencial máximo de energia.

Com a abordagem correta, é claro que deve exceder um pouco os dados calculados sobre a entrada de calor necessária para uma casa específica. Assim, é estabelecida a própria reserva operacional, que, talvez, um dia seja necessária nas condições mais desfavoráveis, por exemplo, durante o frio extremo, incomum para a área de residência. Por exemplo, se os cálculos mostrarem que para uma casa de campo a necessidade de energia térmica é de, digamos, 9,2 kW, seria mais sensato optar por um modelo com potência térmica de 11,6 kW.

Essa capacidade será totalmente exigida? - é bem possível que não seja. Mas seu estoque não parece excessivo.

Por que isso é explicado com tantos detalhes? Mas apenas para deixar o leitor claro com um ponto importante. Seria completamente errado calcular o consumo de gás de um determinado sistema de aquecimento com base apenas nas características do passaporte do equipamento. Sim, como regra, na documentação técnica que acompanha a unidade de aquecimento, é indicado o consumo de energia por unidade de tempo (m³ / h), mas novamente este é um valor mais teórico. E se você tentar obter a previsão de consumo desejada simplesmente multiplicando esse parâmetro do passaporte pelo número de horas (e depois dias, semanas, meses) de operação, poderá chegar a esses indicadores que se tornarão assustadores!..

Não é aconselhável levar valores de passaporte de consumo de gás como base para cálculos, pois eles não mostrarão a imagem real

Muitas vezes, a faixa de consumo é indicada nos passaportes - os limites do consumo mínimo e máximo são indicados. Mas isso, provavelmente, não será de grande ajuda na realização de cálculos de necessidades reais.

Mas ainda é muito útil conhecer o consumo de gás o mais próximo possível da realidade. Isso ajudará, em primeiro lugar, no planejamento do orçamento familiar. E em segundo lugar, a posse de tais informações deve, intencionalmente ou não, incentivar os proprietários zelosos a procurar reservas de economia de energia - talvez valha a pena tomar certas medidas para reduzir o consumo ao mínimo possível.

Como descobrir o consumo de gás para aquecer uma casa

Como determinar o consumo de gás para aquecer uma casa de 100 m 2, 150 m 2, 200 m 2?
Ao projetar um sistema de aquecimento, você precisa saber quanto custará durante a operação.

Ou seja, para determinar os próximos custos de combustível para aquecimento. Caso contrário, este tipo de aquecimento pode posteriormente não ser rentável.

Como reduzir o consumo de gás

Uma regra bem conhecida: quanto melhor a casa estiver isolada, menos combustível é gasto no aquecimento da rua. Portanto, antes de iniciar a instalação do sistema de aquecimento, é necessário realizar o isolamento térmico de alta qualidade da casa - telhado / sótão, pisos, paredes, substituição de janelas, contorno de vedação hermético nas portas.

Você também pode economizar combustível usando o próprio sistema de aquecimento. Usando pisos quentes em vez de radiadores, você obterá um aquecimento mais eficiente: como o calor é distribuído por correntes de convecção de baixo para cima, quanto mais baixo o aquecedor estiver localizado, melhor.

Além disso, a temperatura normativa dos pisos é de 50 graus e os radiadores - uma média de 90. É óbvio que os pisos são mais econômicos.

Finalmente, você pode economizar gás ajustando o aquecimento ao longo do tempo. Não faz sentido aquecer ativamente a casa quando ela está vazia. É suficiente suportar uma baixa temperatura positiva para que os tubos não congelem.

A automação moderna de caldeiras (tipos de automação para caldeiras de aquecimento a gás) permite o controle remoto: você pode dar um comando para alterar o modo através de um provedor móvel antes de voltar para casa (o que são módulos Gsm para caldeiras de aquecimento). À noite, a temperatura confortável é ligeiramente mais baixa do que durante o dia e assim por diante.

Como calcular o consumo de gás principal

O cálculo do consumo de gás para aquecimento de uma casa particular depende da potência do equipamento (que determina o consumo de gás nas caldeiras de aquecimento a gás). O cálculo da potência é realizado ao escolher uma caldeira.Com base no tamanho da área aquecida. É calculado para cada quarto separadamente, com foco na temperatura média anual mais baixa no exterior.

Para determinar o consumo de energia, o valor resultante é dividido aproximadamente pela metade: ao longo da temporada, a temperatura varia de um grave negativo para positivo, o consumo de gás varia nas mesmas proporções.

Ao calcular a potência, eles procedem da proporção de quilowatts por dez quadrados da área aquecida. Com base no exposto, tomamos metade desse valor - 50 watts por metro por hora. A 100 metros - 5 quilowatts.

O combustível é calculado de acordo com a fórmula A = Q / q * B, onde:

• A - a quantidade desejada de gás, metros cúbicos por hora;
• Q é a potência necessária para o aquecimento (no nosso caso, 5 quilowatts);
• q - calor específico mínimo (dependendo da marca do gás) em quilowatts. Para G20 - 34,02 MJ por cubo = 9,45 quilowatts;
• B - a eficiência da nossa caldeira. Digamos 95%. O valor necessário é 0,95.

Substituímos os números na fórmula, obtemos 0,557 metros cúbicos por hora por 100 m 2. Assim, o consumo de gás para aquecer uma casa de 150 m 2 (7,5 quilowatts) será de 0,836 metros cúbicos, o consumo de gás para aquecer uma casa de 200 m 2 (10 quilowatts) - 1,114, etc. Resta multiplicar o valor resultante por 24 - você obtém o consumo médio diário e depois por 30 - a média mensal.

Cálculo para gás liquefeito

A fórmula acima também é adequada para outros tipos de combustível. Inclusive para gás liquefeito em cilindros para caldeira a gás. Seu valor calórico, é claro, é diferente. Aceitamos este valor como 46 MJ por quilograma, ou seja, 12,8 quilowatts por quilograma. Digamos que a eficiência da caldeira seja de 92%. Substituímos os números na fórmula, obtemos 0,42 quilogramas por hora.

O gás liquefeito é calculado em quilogramas, que são então convertidos em litros.Para calcular o consumo de gás para aquecer uma casa de 100 m 2 de um tanque de gás, o valor obtido pela fórmula é dividido por 0,54 (o peso de um litro de gás).

Além disso - como acima: multiplique por 24 e por 30 dias. Para calcular o combustível para toda a temporada, multiplicamos o valor médio mensal pelo número de meses.

Consumo médio mensal, aproximadamente:

• consumo de gás liquefeito para aquecimento de uma casa de 100 m 2 - cerca de 561 litros;
• consumo de gás liquefeito para aquecimento de uma casa de 150 m 2 - aproximadamente 841,5;
• 200 quadrados - 1122 litros;
• 250 - 1402,5 etc.

Um cilindro padrão contém cerca de 42 litros. Dividimos a quantidade de gás necessária para a temporada por 42, encontramos o número de cilindros. Então, multiplicamos pelo preço do cilindro, obtemos a quantidade necessária para aquecimento durante toda a temporada.

Consumo de mistura liquefeita de propano-butano

Nem todos os proprietários de casas de campo têm a oportunidade de se conectar a um gasoduto centralizado. Então eles saem da situação usando gás liquefeito. Ele é armazenado em tanques de gás instalados nos poços e reabastecido com os serviços de empresas fornecedoras de combustível certificadas.

O gás liquefeito utilizado para fins domésticos é armazenado em recipientes e reservatórios selados - cilindros de propano-butano com volume de 50 litros ou tanques de gás

Se o gás liquefeito for usado para aquecer uma casa de campo, a mesma fórmula de cálculo é tomada como base. A única coisa - deve-se ter em mente que o gás engarrafado é uma mistura da marca G30. Além disso, o combustível está no estado de agregação. Portanto, seu consumo é calculado em litros ou quilogramas.

A fórmula para calcular o consumo de uma mistura combustível

Um cálculo simples ajudará a estimar o custo de uma mistura liquefeita de propano-butano.Os dados iniciais do edifício são os mesmos: uma casa de campo com área de 100 quadrados, e a eficiência da caldeira instalada é de 95%.

Ao calcular, deve-se levar em consideração que os cilindros de propano-butano de cinquenta litros, para fins de segurança, são preenchidos em não mais de 85%, ou seja, cerca de 42,5 litros

Ao realizar o cálculo, eles são guiados por duas características físicas significativas da mistura liquefeita:

• a densidade do gás engarrafado é de 0,524 kg/l;
• o calor liberado durante a combustão de um quilograma dessa mistura é igual a 45,2 MJ / kg.

Para facilitar os cálculos, os valores do calor liberado, medidos em quilogramas, são convertidos em outra unidade de medida - litros: 45,2 x 0,524 \u003d 23,68 MJ / l.

Depois disso, os joules são convertidos em quilowatts: 23,68 / 3,6 \u003d 6,58 kW / l. Para obter cálculos corretos, toma-se como base os mesmos 50% da potência recomendada da unidade, que é de 5 kW.

Os valores obtidos são substituídos na fórmula: V \u003d 5 / (6,58 x 0,95). Acontece que o consumo da mistura de combustível G 30 é de 0,8 l / h.

Um exemplo de cálculo do consumo de gás liquefeito

Sabendo que em uma hora de operação do gerador da caldeira, consome-se em média 0,8 litros de combustível, não será difícil calcular que um cilindro padrão com um volume de enchimento de 42 litros durará aproximadamente 52 horas. Isso é um pouco mais de dois dias.

Para todo o período de aquecimento, o consumo da mistura combustível será:

• Por um dia 0,8 x 24 \u003d 19,2 litros;
• Para um mês 19,2 x 30 = 576 litros;
• Para uma estação de aquecimento com duração de 7 meses 576 x 7 = 4032 litros.

Para aquecer uma casa com área de 100 quadrados, você precisará de: 576 / 42,5 \u003d 13 ou 14 cilindros. Para toda a temporada de aquecimento de sete meses, serão necessários 4032/42,5 = de 95 a 100 cilindros.

Para calcular com precisão o número de cilindros de propano-butano necessários para aquecer a casa durante o mês, você precisa dividir o volume mensal de 576 litros consumidos pela capacidade de um desses cilindros

Uma grande quantidade de combustível, levando em conta os custos de transporte e criando condições para seu armazenamento, não será barata. Mas ainda assim, em comparação com o mesmo aquecimento elétrico, essa solução para o problema ainda será mais econômica e, portanto, preferível.

Como calcular o consumo de gás para aquecimento doméstico

O gás ainda é o tipo de combustível mais barato, mas o custo da conexão às vezes é muito alto, então muitas pessoas querem primeiro avaliar quão economicamente justificados são esses custos. Para fazer isso, você precisa conhecer o consumo de gás para aquecimento, então será possível estimar o custo total e compará-lo com outros tipos de combustível.

Método de cálculo para gás natural

O consumo aproximado de gás para aquecimento é calculado com base na metade da capacidade da caldeira instalada. O fato é que, ao determinar a potência de uma caldeira a gás, a temperatura mais baixa é estabelecida. Isso é compreensível - mesmo quando está muito frio lá fora, a casa deve estar quente.

Você pode calcular o consumo de gás para aquecimento

Mas é completamente errado calcular o consumo de gás para aquecimento de acordo com esse valor máximo - afinal, em geral, a temperatura é muito mais alta, o que significa que muito menos combustível é queimado. Portanto, costuma-se considerar o consumo médio de combustível para aquecimento - cerca de 50% da perda de calor ou potência da caldeira.

Calculamos o consumo de gás por perda de calor

Se ainda não houver caldeira e você estimar o custo do aquecimento de maneiras diferentes, poderá calcular a partir da perda total de calor do edifício. Eles provavelmente são familiares para você. A técnica aqui é a seguinte: eles tiram 50% da perda total de calor, adicionam 10% para fornecer água quente e 10% para a saída de calor durante a ventilação. Como resultado, obtemos o consumo médio em quilowatts por hora.

Em seguida, você pode descobrir o consumo de combustível por dia (multiplicar por 24 horas), por mês (por 30 dias), se desejar - para toda a estação de aquecimento (multiplicar pelo número de meses durante os quais o aquecimento funciona). Todos esses números podem ser convertidos em metros cúbicos (conhecendo o calor específico de combustão do gás), e então multiplicar os metros cúbicos pelo preço do gás e, assim, descobrir o custo do aquecimento.

Exemplo de cálculo de perda de calor

Seja a perda de calor da casa de 16 kW/h. Vamos começar a contar:

• demanda média de calor por hora - 8 kW / h + 1,6 kW / h + 1,6 kW / h = 11,2 kW / h;
• por dia - 11,2 kW * 24 horas = 268,8 kW;
• por mês - 268,8 kW * 30 dias = 8064 kW.

O consumo real de gás para aquecimento ainda depende do tipo de queimador - os modulados são os mais econômicos

Converter para metros cúbicos. Se usarmos gás natural, dividimos o consumo de gás para aquecimento por hora: 11,2 kW/h/9,3 kW = 1,2 m3/h. Nos cálculos, o valor de 9,3 kW é a capacidade calorífica específica da combustão do gás natural (disponível na tabela).

A propósito, você também pode calcular a quantidade necessária de combustível de qualquer tipo - você só precisa calcular a capacidade de calor do combustível necessário.

Como a caldeira não tem 100% de eficiência, mas 88-92%, você terá que fazer mais ajustes para isso - adicione cerca de 10% do valor obtido. No total, obtemos o consumo de gás para aquecimento por hora - 1,32 metros cúbicos por hora. Você pode então calcular:

• consumo por dia: 1,32 m3 * 24 horas = 28,8 m3/dia
• demanda por mês: 28,8 m3/dia * 30 dias = 864 m3/mês.

O consumo médio da estação de aquecimento depende da sua duração - multiplicamos pelo número de meses que dura a estação de aquecimento.

Este cálculo é aproximado. Em algum mês, o consumo de gás será muito menor, no mês mais frio - mais, mas em média o valor será aproximadamente o mesmo.

Cálculo de potência da caldeira

Os cálculos serão um pouco mais fáceis se houver uma capacidade calculada da caldeira - todas as reservas necessárias (para fornecimento e ventilação de água quente) já são levadas em consideração. Portanto, simplesmente pegamos 50% da capacidade calculada e depois calculamos o consumo por dia, mês, por temporada.

Por exemplo, a capacidade de projeto da caldeira é de 24 kW. Para calcular o consumo de gás para aquecimento, levamos metade: 12 k / W. Esta será a necessidade média de calor por hora. Para determinar o consumo de combustível por hora, dividimos pelo poder calorífico, obtemos 12 kW / h / 9,3 k / W = 1,3 m3. Além disso, tudo é considerado como no exemplo acima:

• por dia: 12 kW/h * 24 horas = 288 kW em termos de quantidade de gás - 1,3 m3 * 24 = 31,2 m3
• por mês: 288 kW * 30 dias = 8640 m3, consumo em metros cúbicos 31,2 m3 * 30 = 936 m3.

Você pode calcular o consumo de gás para aquecer uma casa de acordo com a capacidade de projeto da caldeira

Em seguida, adicionamos 10% para a imperfeição da caldeira, temos que para este caso a vazão será ligeiramente superior a 1000 metros cúbicos por mês (1029,3 metros cúbicos). Como você pode ver, neste caso tudo é ainda mais simples - menos números, mas o princípio é o mesmo.

Por quadratura

Cálculos ainda mais aproximados podem ser obtidos pela quadratura da casa. Existem duas maneiras:

Apêndice G. Cálculo do comprimento da tocha

Comprimento da tocha (L_f) é calculado pela fórmula:

,(1)

onde d_{cerca de} é o diâmetro da boca do queimador, m;

T_G - temperatura de combustão, ° K ()

T_{cerca de} — — temperatura de APG queimado, °K;

V_V.V. — a quantidade teórica de ar húmido necessária para a combustão completa de 1m3 APG (), m3/m3;

r_V.V.r_G - a densidade do ar úmido () e APG ();

V_o — quantidade estequiométrica de ar seco para queima de 1 m3 de APG, m3/m3:

onde [H₂S]_{cerca de}, [C_xH_y]_o, [O₂]_o - o teor de sulfureto de hidrogénio, hidrocarbonetos, oxigénio, respectivamente, na mistura de hidrocarbonetos queimados, % vol.

On - mostra nomogramas para determinar o comprimento da tocha (L_f) em relação ao diâmetro da boca do queimador (d), dependendo de T_G/T_{cerca de}, V_BB e r_BBr_G para quatro valores fixos T_G/T_{cerca de} com faixas de variação V_BB 8 a 16 e r_BB/R_G de 0,5 a 1,0.

Método de cálculo para gás natural

O consumo aproximado de gás para aquecimento é calculado com base na metade da capacidade da caldeira instalada. O fato é que, ao determinar a potência de uma caldeira a gás, a temperatura mais baixa é estabelecida. Isso é compreensível - mesmo quando está muito frio lá fora, a casa deve estar quente.

Você pode calcular o consumo de gás para aquecimento

Mas é completamente errado calcular o consumo de gás para aquecimento de acordo com esse valor máximo - afinal, em geral, a temperatura é muito mais alta, o que significa que muito menos combustível é queimado. Portanto, costuma-se considerar o consumo médio de combustível para aquecimento - cerca de 50% da perda de calor ou potência da caldeira.

Calculamos o consumo de gás por perda de calor

Se ainda não houver caldeira e você estimar o custo do aquecimento de maneiras diferentes, poderá calcular a partir da perda total de calor do edifício. Eles provavelmente são familiares para você. A técnica aqui é a seguinte: eles tiram 50% da perda total de calor, adicionam 10% para fornecer água quente e 10% para a saída de calor durante a ventilação.Como resultado, obtemos o consumo médio em quilowatts por hora.

Então você pode descobrir o consumo de combustível por dia (multiplicar por 24 horas), por mês (por 30 dias), se desejar - para toda a estação de aquecimento (multiplicar pelo número de meses durante os quais o aquecimento funciona). Todos esses números podem ser convertidos em metros cúbicos (conhecendo o calor específico de combustão do gás), e então multiplicar os metros cúbicos pelo preço do gás e, assim, descobrir o custo do aquecimento.

O nome da multidão	unidade de medida	Calor específico de combustão em kcal	Poder calorífico específico em kW	Valor calórico específico em MJ
Gás natural	1m3	8.000 kcal	9,2 kW	33,5 MJ
Gás liquefeito	1 kg	10.800 kcal	12,5 kW	45,2 MJ
Carvão duro (W = 10%)	1 kg	6450 kcal	7,5 kW	27 MJ
paletes de madeira	1 kg	4100 kcal	4,7 kW	17,17 MJ
Madeira seca (W=20%)	1 kg	3400 kcal	3,9 kW	14,24 MJ

Exemplo de cálculo de perda de calor

Seja a perda de calor da casa de 16 kW/h. Vamos começar a contar:

• demanda média de calor por hora - 8 kW / h + 1,6 kW / h + 1,6 kW / h = 11,2 kW / h;
• por dia - 11,2 kW * 24 horas = 268,8 kW;

• por mês - 268,8 kW * 30 dias = 8064 kW.

Converter para metros cúbicos. Se usarmos gás natural, dividimos o consumo de gás para aquecimento por hora: 11,2 kW/h/9,3 kW = 1,2 m3/h. Nos cálculos, o valor de 9,3 kW é a capacidade calorífica específica da combustão do gás natural (disponível na tabela).

Como a caldeira não tem 100% de eficiência, mas 88-92%, você terá que fazer mais ajustes para isso - adicione cerca de 10% do valor obtido. No total, obtemos o consumo de gás para aquecimento por hora - 1,32 metros cúbicos por hora. Você pode então calcular:

• consumo por dia: 1,32 m3 * 24 horas = 28,8 m3/dia
• demanda por mês: 28,8 m3/dia * 30 dias = 864 m3/mês.

O consumo médio da estação de aquecimento depende da sua duração - multiplicamos pelo número de meses que dura a estação de aquecimento.

Este cálculo é aproximado. Em algum mês, o consumo de gás será muito menor, no mês mais frio - mais, mas em média o valor será aproximadamente o mesmo.

Cálculo de potência da caldeira

Os cálculos serão um pouco mais fáceis se houver uma capacidade calculada da caldeira - todas as reservas necessárias (para fornecimento e ventilação de água quente) já são levadas em consideração. Portanto, simplesmente pegamos 50% da capacidade calculada e depois calculamos o consumo por dia, mês, por temporada.

Por exemplo, a capacidade de projeto da caldeira é de 24 kW. Para calcular o consumo de gás para aquecimento, levamos metade: 12 k / W. Esta será a necessidade média de calor por hora. Para determinar o consumo de combustível por hora, dividimos pelo poder calorífico, obtemos 12 kW / h / 9,3 k / W = 1,3 m3. Além disso, tudo é considerado como no exemplo acima:

• por dia: 12 kW/h * 24 horas = 288 kW em termos de quantidade de gás - 1,3 m3 * 24 = 31,2 m3

• por mês: 288 kW * 30 dias = 8640 m3, consumo em metros cúbicos 31,2 m3 * 30 = 936 m3.

Em seguida, adicionamos 10% para a imperfeição da caldeira, temos que para este caso a vazão será ligeiramente superior a 1000 metros cúbicos por mês (1029,3 metros cúbicos). Como você pode ver, neste caso tudo é ainda mais simples - menos números, mas o princípio é o mesmo.

Por quadratura

Cálculos ainda mais aproximados podem ser obtidos pela quadratura da casa. Existem duas maneiras:

• Pode ser calculado de acordo com os padrões SNiP - para aquecer um metro quadrado na Rússia Central, é necessária uma média de 80 W / m2. Este valor pode ser aplicado se a sua casa for construída de acordo com todos os requisitos e tiver um bom isolamento.
• Você pode estimar de acordo com os dados médios:
  • com bom isolamento da casa, são necessários 2,5-3 metros cúbicos / m2;

  • com isolamento médio, o consumo de gás é de 4-5 metros cúbicos / m2.

Cada proprietário pode avaliar o grau de isolamento de sua casa, respectivamente, você pode estimar qual será o consumo de gás nesse caso. Por exemplo, para uma casa de 100 m². m. com isolamento médio, serão necessários 400-500 metros cúbicos de gás para aquecimento, 600-750 metros cúbicos por mês para uma casa de 150 metros quadrados, 800-100 metros cúbicos de combustível azul para aquecer uma casa de 200 m2. Tudo isso é muito aproximado, mas os números são baseados em muitos dados factuais.

Apêndice C. Cálculo da reação de combustão estequiométrica do gás de petróleo associado em uma atmosfera de ar úmido (seção 6.3).

1. A reação de combustão estequiométrica é escrita como:

(1)

2. Cálculo do coeficiente estequiométrico molar M de acordo com a condição de saturação completa da valência (reação de oxidação completamente concluída):

onde v_j' e vc_j- valência dos elementos j e j', que fazem parte do ar úmido e do APG;

k_j' e k_j - o número de átomos de elementos nas fórmulas moleculares condicionais de ar úmido e gás ( e ).

3. Determinação da quantidade teórica de ar úmido V_B.B. (m3/m3) necessário para combustão completa de 1 m3 de APG.

Na equação da reação de combustão estequiométrica, o coeficiente estequiométrico molar M é também o coeficiente das relações volumétricas entre o combustível (gás de petróleo associado) e o oxidante (ar úmido); a combustão completa de 1 m3 de APG requer M m3 de ar úmido.

4. Cálculo da quantidade de produtos de combustão V_PS (m3/m3) formado durante a combustão estequiométrica de 1 m3 de APG em uma atmosfera de ar úmido:

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

onde c, s, h, n e k_h, k_n correspondem às fórmulas moleculares condicionais de APG e ar úmido, respectivamente.

Apêndice E1. Exemplos de cálculo

Cálculo de emissões específicas de CO₂, H₂SOBRE₂ e O₂ por unidade de massa de gás de petróleo associado à queima (kg/kg)

Gás de petróleo associado do campo Yuzhno-Surgutskoye com a fórmula molecular condicional C_1.207H_4.378N_0.0219O_0.027 () é queimado em uma atmosfera de ar úmido com a fórmula molecular condicional O_0.431N_1.572H_0.028 () para a = 1,0.

Coeficiente estequiométrico molar M=11,03 ().

Emissão específica de dióxido de carbono ():

Emissão específica de vapor de água H₂O:

Emissão de nitrogênio específico N₂:

Emissão específica de oxigênio O₂:

Exemplo 2

Gás de petróleo associado do campo de Buguruslan com a fórmula molecular condicional C_1.489H_4.943S_0.011O_0.016.

As condições de combustão do gás são as mesmas que em. Emissão específica de dióxido de carbono ().

Emissão específica de vapor de água H₂O:

Emissão de nitrogênio específico N₂:

Emissão específica de oxigênio O₂:

Anexo A. Cálculo das características físicas e químicas do gás de petróleo associado (cláusula 6.1)

1. Cálculo da densidade r_G (kg/m3) APG por frações de volume V_eu (% vol.) () e densidade r_eu (kg/m3) () componentes:

2. Cálculo do peso molecular condicional de APG m_G, kg/mol():

onde m_eu é o peso molecular do i-ésimo componente de APG ().

3. Cálculo do teor de massa de elementos químicos no gás associado ():

O teor de massa do j-ésimo elemento químico em APG bj (% em peso) é calculado pela fórmula:

,(3)

onde b_{eu j} é o teor (% em peso) do elemento químico j no i-ésimo componente de APG ();

b_eu é a fração de massa do componente i em APG; 6_eu calculado pela fórmula:

b_eu=0,01V_eur_eur_G(4)

Nota: se as emissões de hidrocarbonetos são determinadas em termos de metano, a fração mássica de hidrocarbonetos convertida em metano também é calculada:

b(S_ComH4)_eu=Sb_eum_eum_cH4

Neste caso, a soma é realizada apenas para hidrocarbonetos que não contêm enxofre.

4. Cálculo do número de átomos de elementos na fórmula molecular condicional do gás associado ():

O número de átomos do j-ésimo elemento K_j calculado pela fórmula:

A fórmula molecular condicional do gás de petróleo associado é escrita como:

C_CH_hS_SN_nO_O(6)

onde c = K_c, h=K_h, s = K_s, n = K_n, o=K_o, são calculados pela fórmula (5).

Apêndice B. Cálculo das características físico-químicas do ar úmido para determinadas condições climáticas (cláusula 6.2)

1. Fórmula molecular condicional para ar seco

O_0.421N_1.586,(1)

a que corresponde o peso molecular condicional

m_S.V.=28,96 kg/mol

e densidade

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

2. O teor de umidade em massa do ar úmido d (kg/kg) para uma determinada umidade relativa j e temperatura t, °C à pressão atmosférica normal é determinado por ().

3. Frações de massa de componentes em ar úmido ():

- ar seco; (2)

- umidade (H₂O)(3)

4. Teor (% em peso) de elementos químicos nos componentes do ar úmido

Tabela 1.

Componente	O conteúdo de elementos químicos (% em massa)
	O	N	H
Ar seco O0.421N1.586	23.27	76.73	—
Umidade H2O	88.81	—	11.19

5. Teor de massa (% em peso) de elementos químicos em ar úmido com teor de umidade d

Mesa 2.

Componente	G	Ar seco O0.421N1.586	Umidade H2O	S
	O	23.27 1+d	88,81d 1+d	23,27 + 88,81d 1+d
beu	N	76.73 1+d	—	76.73 1+d
	H	—	19/11 1+d	19/11 1+d

6. O número de átomos de elementos químicos na fórmula molecular condicional do ar úmido ()

Elemento	O	N	H
ParaJ	0,421 + 1,607d 1+d	1.586 1+d	3.215d 1+d

Fórmula molecular condicional do ar úmido:

O_Companhian_Kn·N_Kh(4)

5. Densidade do ar úmido dependendo das condições climáticas. A uma dada temperatura do ar úmido t, °C, pressão barométrica P, mm Hg. e umidade relativa j, a densidade do ar úmido é calculada pela fórmula:

onde R_Pé a pressão parcial do vapor de água no ar, dependendo de t e j; está determinado.

Consumo de gás para DHW

Quando a água para as necessidades domésticas é aquecida usando geradores de calor a gás - uma coluna ou uma caldeira com uma caldeira de aquecimento indireto, para descobrir o consumo de combustível, você precisa entender quanta água é necessária. Para fazer isso, você pode levantar os dados prescritos na documentação e determinar a taxa para 1 pessoa.

Outra opção é recorrer à experiência prática, e diz o seguinte: para uma família de 4 pessoas, em condições normais, basta aquecer 80 litros de água uma vez por dia de 10 a 75 ° C. A partir daqui, a quantidade de calor necessária para aquecer a água é calculada de acordo com a fórmula da escola:

Q = cmΔt, onde:

• c é a capacidade calorífica da água, é 4,187 kJ/kg °С;
• m é a vazão mássica de água, kg;
• Δt é a diferença entre as temperaturas inicial e final, no exemplo é 65 °C.

Para o cálculo, propõe-se não converter o consumo volumétrico de água em consumo de água em massa, assumindo que esses valores são os mesmos. Então a quantidade de calor será:

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

Resta substituir esse valor na primeira fórmula, que levará em consideração a eficiência da coluna de gás ou gerador de calor (aqui - 96%):

V \u003d 6 / (9,2 x 96 / 100) \u003d 6 / 8,832 \u003d 0,68 m³ de gás natural 1 vez por dia será gasto no aquecimento da água. Para um quadro completo, aqui você também pode adicionar o consumo de um fogão a gás para cozinhar à taxa de 9 m³ de combustível por 1 pessoa viva por mês.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

O material de vídeo anexado abaixo permitirá identificar a falta de ar durante a combustão do gás sem nenhum cálculo, ou seja, visualmente.

É possível calcular a quantidade de ar necessária para uma combustão eficiente de qualquer volume de gás em questão de minutos.E os proprietários de imóveis equipados com equipamentos a gás devem ter isso em mente. Como em um momento crítico em que a caldeira ou qualquer outro aparelho não funcionará corretamente, a capacidade de calcular a quantidade de ar necessária para uma combustão eficiente ajudará a identificar e solucionar o problema. O que, além disso, aumentará a segurança.

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