Consommation de gaz d'un gazomètre pour le chauffage : comment calculer + conseils pour la minimiser

Il est bien connu que les réservoirs de gaz sont de plus en plus utilisés pour chauffer les maisons et les chalets avec résidence permanente ou de longue durée.Il est également incontestable qu’une part importante du budget de chauffage d’une maison est constituée du coût du combustible. Dans notre cas, il s'agit de gaz liquéfié.

Par conséquent, un propriétaire prudent doit savoir comment calculer correctement la consommation de gaz d'un réservoir de gaz pour le chauffage et être capable de prédire les intervalles entre les remplissages. Cela est également important car la livraison de gaz, en tant que service de transport, a son propre prix assez important.

Nous vous aiderons de manière accessible à calculer de manière indépendante la consommation de gaz liquéfié pour chauffer votre maison dans les systèmes d'alimentation en gaz avec un gazomètre. Ces connaissances sont pertinentes lors de la conception de la construction d'une nouvelle maison et de la planification de la reconstruction d'un système d'alimentation en chaleur existant. Des calculs correctement effectués vous permettront de contrôler la consommation de gaz et de réduire les coûts du gaz.

Facteurs affectant la consommation de gaz

Le gazomètre se présente sous la forme d'un réservoir volumétrique rempli de gaz de pétrole liquéfié (GPL). Il s'agit d'un mélange de deux gaz : le propane et le butane.

Les systèmes de chauffage autonomes avec extraction de gaz d'un réservoir de gaz et d'une chaudière à gaz dans le système sont devenus une alternative moderne au chauffage des maisons à partir de chaudières à combustible solide ou diesel

Le stockage du gaz dans de tels réservoirs, avec son utilisation ultérieure pour chauffer la maison, peut être dû aux facteurs suivants :

• l'impossibilité de se raccorder au tuyau de gaz principal ou le coût élevé d'un tel raccordement ;
• problèmes constants et non résolus par les services de gaz avec la pression du gaz dans le pipeline central.

Pour le fonctionnement normal de la plupart des chaudières à gaz pression du gaz dans le pipeline doit être d'au moins 35 mbar. Cette norme n'est souvent pas respectée dans les principaux gazoducs et ne varie que de 8 à 22 mbar.

Pour déterminer le volume de gaz liquéfié dans un réservoir, il existe des jauges de niveau mécaniques ou des systèmes de télémétrie à distance plus modernes. Un tel équipement peut être fourni complet avec le réservoir ou acheté séparément. La consommation quotidienne moyenne de gaz peut également être déterminée par la différence de lecture compteur à gaz, si disponible.

Mais une réponse plus précise à la question de savoir quelle quantité de gaz dans un gazomètre est suffisante pour chauffer une maison, quelle est sa consommation et comment en minimiser les coûts, des calculs mathématiques aideront. Et ceci malgré le fait qu'objectivement un tel calcul sera de nature moyenne.

Le combustible présent dans une alimentation en gaz indépendante provenant d'un réservoir de gaz n'est pas consommé uniquement pour le chauffage. Bien que dans des volumes beaucoup plus faibles, il est également dépensé pour chauffer l'eau, faire fonctionner une cuisinière à gaz et d'autres besoins ménagers.

Il faut tenir compte du fait que la consommation de gaz est influencée par les facteurs suivants :

• climat de la région et rose des vents ;
• superficie de la maison, nombre et degré d'isolation thermique des fenêtres et des portes ;
• matériau des murs, du toit, des fondations et degré de leur isolation ;
• nombre de résidents et mode de leur séjour (de façon permanente ou périodique) ;
• caractéristiques techniques de la chaudière, utilisation d'appareils à gaz supplémentaires et d'équipements auxiliaires ;
• nombre de radiateurs de chauffage, présence de planchers chauffants.

Ces conditions et d'autres font du calcul de la consommation de carburant d'un réservoir d'essence une valeur relative, basée sur des indicateurs moyens acceptés.

Calcul de la puissance d'une chaudière à gaz

La principale part de la consommation de combustible est le chauffage. Un paramètre important de toute maison ou appartement qui affecte la quantité de gaz dépensée pour le chauffage est l'indicateur de perte de chaleur. La tâche du chauffage est précisément de compenser correctement ces pertes, en créant les conditions d'une vie confortable.

Afin de calculer les besoins en gaz liquéfié, il est nécessaire de déterminer le montant des pertes de chaleur dans la maison ou la puissance thermique nécessaire pour un chauffage complet. La puissance nominale du système de chauffage - chaudière à gaz - dépend de cet indicateur

Comme norme de calcul, nous prendrons une maison située dans une zone au climat moyen, dans un état satisfaisant et isolée conformément à la technologie. Superficie de la maison 80 m².

Les valeurs moyennes de déperdition de chaleur et de puissance de la chaudière peuvent être déterminées par la quadrature de la zone.

La formule ressemble à :

Q = S × Рр /10, Où

Q : pertes de chaleur calculées (kW );

S - superficie des locaux chauffés (m²);

Рр – puissance spécifique d'une chaudière à gaz (kW/m²) — puissance tous les 10 m².

Puissance spécifique pour chauffer une surface de 10 m² a déjà été établi approximativement, en tenant compte des amendements pour les régions aux climats différents. Pour notre maison de référence, située par exemple dans la région de Moscou, Рр = 1,2 - 1,5 kW.

Compte tenu de la superficie de la maison 80 m², la puissance optimale du système de chauffage aura la valeur suivante :

Q = 80 × 1,2 / 10 = 9,6 kW.

Bien que simplifiée, cette formule reflète les résultats les plus précis.

Souvent, pour faciliter les calculs, l'unité est considérée comme la valeur d'une puissance spécifique. Sur cette base, la puissance du système de chauffage est prélevée à raison de 10 kW par 100 m² zones de chauffage.

Étant donné que le système d'alimentation en gaz de votre maison comprend non seulement le chauffage, mais également le chauffage de l'eau et d'autres équipements, la puissance de la chaudière est déterminée en ajoutant 20 à 25 % de la réserve aux pertes thermiques calculées.

La deuxième option, mais acceptée avec un plus grand degré d'erreur, consiste à calculer le coût de l'énergie thermique pour la perte de chaleur d'un bâtiment par cylindrée - le volume des locaux chauffés. Selon la zone climatique, 30 à 40 W sont alloués au chauffage d'un mètre cube d'une pièce avec une hauteur sous plafond allant jusqu'à 3 m.

Calcul du débit de gaz d'un réservoir de gaz

Le calcul de la consommation de chauffage du mélange issu du stockage de gaz utilisé dans le système de chauffage domestique a ses propres caractéristiques et diffère du calcul de la consommation. gaz naturel principal.

Le volume prévu de consommation de gaz est calculé à l'aide de la formule :

V = Q / (q × η), Où

V est le volume calculé de GPL, mesuré en m³/h ;

Q - pertes de chaleur calculées ;

q est la plus petite valeur spécifique de la chaleur de combustion du gaz ou de sa teneur en calories. Pour le propane-butane, cette valeur est de 46 MJ/kg ou 12,8 kW/kg ;

η – efficacité du système d'approvisionnement en gaz, exprimée en valeur absolue par unité (efficacité/100). Selon les caractéristiques de la chaudière à gaz, le rendement peut aller de 86 % - pour les plus simples, à 96 % - pour les unités de condensation de haute technologie. Ainsi, la valeur de η peut aller de 0,86 à 0,96.

Supposons qu'il soit prévu d'équiper le système de chauffage d'une chaudière à condensation moderne avec un rendement de 96 %.

En remplaçant les valeurs que nous avons acceptées pour le calcul dans la formule originale, nous obtenons le volume moyen de gaz consommé pour le chauffage suivant :

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

L’unité de remplissage de GPL étant généralement considérée comme un litre, il est nécessaire d’exprimer le volume de propane-butane dans cette unité de mesure. Pour calculer le nombre de litres dans la masse d'un mélange d'hydrocarbures liquéfiés, il est nécessaire de diviser les kilogrammes par densité.

Le tableau montre la densité d'essai du gaz liquéfié (en t/m3), à différentes températures moyennes quotidiennes de l'air et en fonction du rapport propane/butane exprimé en pourcentage.

La physique de la transition du GPL de l'état liquide à l'état vapeur (de travail) est la suivante : le propane bout à moins 40 °C et plus, le butane - à partir de 3 °C avec un signe moins. En conséquence, un mélange 50/50 commencera à passer à la phase gazeuse à une température de moins 20 °AVEC.

Pour les latitudes moyennes et un réservoir d'essence enfoui dans le sol, de telles proportions sont suffisantes. Mais, afin de vous protéger des tracas inutiles, il est optimal dans des conditions hivernales d'utiliser un mélange contenant au moins 70 % de propane - le « gaz d'hiver ».

En prenant la densité calculée du GPL égale à 0,572 t/m³  - mélange propane/butane 70/30 à une température de - 20°C), il est facile de calculer la consommation de gaz en litres : 0,78 / 0,572 = 1,36 l/h.

La consommation journalière avec une telle sélection de gaz dans la maison sera de : 1,36 × 24 ≈ 32,6 l, pendant le mois - 32,6 × 30 = 978 l. La valeur obtenue ayant été calculée pour la période la plus froide, ajustée aux conditions météorologiques, elle peut être divisée par deux : 978/2 = 489 litres, en moyenne par mois.

La durée de la saison de chauffage est calculée à partir du moment où la température extérieure moyenne journalière ne dépasse pas +8 degrés Celsius pendant 5 jours. Cette période se termine au printemps, avec un réchauffement stable

Dans la zone que nous avons prise en exemple (région de Moscou), cette période est en moyenne de 214 jours.

La consommation de gaz pour le chauffage au cours de l'année calculée sera de : 32,6/2 × 214 ≈ 3488 litres.

Sélection du réservoir d'essence optimal pour la consommation

Un réservoir d'essence est un équipement coûteux qui est acheté et installé pendant plus d'un an. Non seulement l'efficacité du système de chauffage domestique dépend en grande partie de son choix correct. Les coûts de chauffage peuvent dépendre indirectement du type et du type d'installation de stockage de gaz liquéfié.

Comparaison des réservoirs de gaz aériens et souterrains

Un gazomètre hors sol est une option moins chère pour la gazéification autonome. De tels réservoirs sont généralement de plus petit volume et leur installation ne nécessite pas de travaux d'excavation coûteux.

Mais, lors de l'utilisation de réservoirs de gaz hors sol pour les besoins de chauffage en hiver, il faut tenir compte du fait que l'évaporation du mélange propane-butane pendant cette période sera réduite et que des problèmes de pression du gaz sont possibles.

Pour un fonctionnement plus efficace et productif d'un réservoir de gaz au sol, il faudra au minimum l'équiper d'une unité d'évaporation et isoler les parois du réservoir

Il est bien entendu possible de réduire le seuil de température de transition du GPL vers la phase gazeuse du carburant grâce à une teneur plus élevée en propane dans le mélange. Mais cela entraînera des coûts supplémentaires, car ce gaz est plus cher que le butane.

Les réservoirs de gaz souterrains sont les installations de stockage de GPL les plus populaires.

Un tel réservoir enterré dans un climat moyen ne nécessite pas d'équipement supplémentaire pour le chauffage et l'isolation thermique

La profondeur d'immersion du conteneur doit être telle que la couche de sol au-dessus soit d'au moins 0,6 m, ce qui protégera le stockage du gel et des dommages mécaniques.

Gazomètre vertical ou horizontal

Il existe deux types de réservoirs de gaz encastrés en forme :

1. Verticale.
2. Horizontal.

Ces conteneurs diffèrent les uns des autres non seulement par leur conception, mais également par leur fonctionnalité - par la surface du mélange liquéfié, appelée « miroir d'évaporation ».

Les gazomètres horizontaux ont un « miroir » plus grand. De ce fait, la formation de vapeur se produit plus intensément, avec une pression suffisante pour le bon fonctionnement du système de chauffage.

Les installations de stockage verticales sont plus souvent utilisées dans les systèmes de gaz autonomes des petites maisons ou des chalets, si leur chauffage complet n'est pas nécessaire en hiver.

Pour un fonctionnement efficace et stable des réservoirs de gaz verticaux en hiver, il est nécessaire d'isoler le réservoir ou d'utiliser des radiateurs spéciaux, ce qui augmente le coût global de l'approvisionnement en gaz de la maison.

Caractéristiques d'une remorque-citerne à gaz mobile

Résoudre le problème du chauffage et créer des conditions de vie confortables en hiver dans les datchas avec résidence temporaire, les objets en construction, où les équipements de stockage de gaz sont peu pratiques ou techniquement impossibles, permettent réservoir d'essence mobile.

Il s'agit d'un réservoir monté sur remorque d'une capacité de 500 à 600 litres. La durée de vie d'un tel réservoir de gaz d'une capacité de 600 litres peut être prédite en prenant la norme moyenne utilisée - 30 à 40 litres de gaz liquéfié pour 1 mètre carré de pièce.

Un calcul approximatif montre qu'une maison isolée de 100 m2 peut être chauffée indépendamment avec un réservoir de gaz mobile pendant un mois, maintenant ainsi une température confortable pour vivre.

Il faut comprendre que le fonctionnement d'un réservoir d'essence mobile comme réservoir au sol en hiver ou dans les régions du nord nécessitera une isolation et un chauffage forcé du réservoir. Pour cette raison, un réservoir d’essence traîné ne constitue pas une option de chauffage tout à fait acceptable.

Comment choisir un réservoir d'essence en volume

Parmi les réservoirs de gaz souterrains typiques, les réservoirs d'un volume de 2 700 litres et 4 850 litres conviennent parfaitement aux maisons de campagne et aux chalets.

Lors du choix de la taille standard d'une installation de stockage de gaz, les facteurs suivants doivent être pris en compte :

1. Si vous habitez en permanence dans une maison avec chauffage autonome, il est conseillé de remplir le réservoir deux fois par an. Cela est dû aux différentes concentrations de butane et de propane dans les mélanges destinés à être utilisés en été et en hiver.
2. Le réservoir doit être rempli de phase liquéfiée à 85 %. Le volume libre restant dans le stockage constitue un coussin de vapeur pour les hydrocarbures en phase d’évaporation.

Par conséquent, lors du calcul de la quantité de gaz pouvant être suffisante dans un gazomètre d'une capacité de 2 700 litres ou dans une installation de stockage de gaz d'autres tailles, il est nécessaire de prendre en compte que le volume total nominal d'un gazomètre et son volume de remplissage ne sont pas la même chose.

Le tableau montre les capacités de remplissage des réservoirs de gaz typiques de l'Eurostandard-2, par rapport à la surface optimale des zones chauffées et à la puissance de la chaudière.

Notre calcul des valeurs moyennes de prélèvement de gaz liquéfié d'un réservoir de gaz et les normes généralement acceptées nous permettent de déterminer la fréquence de remplissage des réservoirs de gaz. Avec une consommation annuelle moyenne de 30 litres de gaz par 1 m² zone chauffée, remplissage de gaz liquéfié d'un volume de 2295 l dans un réservoir de 2700 l pour une maison de 100 m² cela suffira pour 9 mois.

En utilisant la même méthode, mais pour une maison de 150 m², nous calculons la durée de vie du GPL dans un système de chauffage à partir d'un réservoir de gaz de 4 850 litres. Au cours de l'année, 4 500 litres sont consommés, donc un volume de remplissage de 4 122 litres suffit pour chauffer la maison pendant 10 mois.

D'après les calculs, il ressort clairement que le ravitaillement devra être effectué deux fois par an. Et cela est économiquement justifié en raison de l'utilisation GPL « été » et « hiver ».

Conseils pour économiser du gaz

Vous pouvez réduire la consommation de gaz d'un réservoir d'essence en effectuant les mesures d'économie d'énergie suivantes :

• isolation des murs, toitures, greniers, sols des sous-sols ;
• remplacement des anciennes fenêtres par des fenêtres modernes à double vitrage avec des profilés antigel ;
• réglage optimal des paramètres de la chaudière ;
• installation d'une chaudière à gaz à condensation économe en énergie pour le chauffage ;
• usage système de chauffage par collecteur, qui a une efficacité plus élevée et la capacité de réguler l'alimentation en liquide de refroidissement sur chaque appareil de chauffage ;
• équiper les radiateurs de chauffage de thermostats.

Un bon effet d'économie de gaz est obtenu grâce à l'installation de contrôleurs qui automatisent le processus de contrôle de l'alimentation en chaleur.

Le contrôleur, en fonction des paramètres spécifiés, contrôle automatiquement le chauffage autonome, ce qui vous permet de minimiser considérablement la consommation de GPL du réservoir de gaz et de réduire les coûts de chauffage jusqu'à 25 %.

De plus, les contrôleurs modernes sont généralement des appareils intelligents avec lesquels vous pouvez contrôler la chaudière à distance depuis un téléphone mobile.

Une alternative peu coûteuse à de tels appareils télécommandés sont les thermostats programmables ou journaliers, qui vous permettent également d'économiser de l'énergie.

Une solution moderne pour économiser le gaz d’une installation de stockage autonome est système de maison intelligente.

Outre un large éventail de fonctions utiles qui facilitent la vie, l'utilisation de la technologie de la maison intelligente permet une climatisation automatique.

La fonction de climatisation dans la maison peut être installée séparément ou intégrée dans un ensemble général d'« utilitaires ».

De telles technologies permettent d'utiliser de manière économique le gaz pour chauffer tout au long de la journée des pièces individuelles. Vous pouvez configurer le système pour qu'il fonctionne en mode chauffage lorsqu'il n'y a aucun résident et allumer le chauffage complet à distance avant d'arriver à la maison.

Le principal problème lié à la mise en œuvre d’un système de climatisation « maison intelligente » est le coût relativement élevé du problème et la nécessité d’une conception avant l’installation du système de chauffage.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Une méthode intéressante pour calculer la consommation de gaz pour le chauffage et des astuces pour réduire les dépenses en gaz :

Conseils d'experts sur le choix économiquement réalisable du volume du réservoir de gaz :

9 conseils pour réduire la consommation de gaz utilisé pour chauffer votre maison :

Il faut comprendre que tous les calculs que nous proposons d'utiliser lors de l'utilisation du gaz provenant d'un réservoir d'essence sont plutôt arbitraires. Même un spécialiste ne peut pas déterminer et prédire exactement la quantité de gaz liquéfié qui sera consommée sur une période donnée.

Mais la méthodologie présentée, basée sur la pratique d'exploitation de systèmes de gaz autonomes, affiche des valeurs de consommation moyenne de gaz fiables.

Ces calculs et les conseils utiles fournis permettront de sélectionner correctement le réservoir d'essence optimal et de planifier la fréquence de ses recharges.

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