Comment calculer la consommation de gaz pour chauffer une maison conformément aux normes

La détermination du montant des coûts de chauffage centralisé ou autonome d'une maison privée est effectuée au stade de la conception du bâtiment, ou avant de choisir le type de vecteur énergétique ou le modèle optimal de chaudière.

Quels facteurs sont pris en compte lors du calcul de la consommation de gaz pour chauffer une maison et comment déterminer la consommation moyenne sur la base d'une méthodologie simplifiée sans recourir aux services de spécialistes, nous les examinerons dans notre article.

Facteurs déterminants de la consommation du mélange gazeux

Le chauffage d’une maison au gaz naturel est aujourd’hui considéré comme le plus populaire et le plus pratique. Mais en raison de la hausse du prix du « carburant bleu », les coûts financiers des propriétaires ont considérablement augmenté. Par conséquent, la plupart des propriétaires zélés s'inquiètent aujourd'hui de la consommation moyenne de gaz pour chauffer une maison.

Le paramètre principal lors du calcul de la consommation de carburant dépensée chauffer une maison de campagne, sont les déperditions thermiques du bâtiment.

C’est bien si les propriétaires s’en occupent pendant le processus de conception. Mais dans la plupart des cas, il s’avère en pratique que seule une petite partie des propriétaires connaît les déperditions thermiques de leurs bâtiments.

La consommation du mélange gazeux dépend directement de l'efficacité et de la puissance du générateur de chaudière.

Non moins influents sont également :

• les conditions climatiques de la région ;
• caractéristiques de conception du bâtiment ;
• nombre et type de fenêtres installées ;
• superficie et hauteur des plafonds dans les locaux ;
• conductivité thermique des matériaux de construction utilisés ;
• qualité de l'isolation des murs extérieurs de la maison.

Gardez à l’esprit que la puissance nominale recommandée de l’unité installée démontre ses capacités maximales. Il sera toujours légèrement supérieur aux indicateurs de performance de l'unité fonctionnant en mode normal lors du chauffage d'un bâtiment particulier.

La puissance de l'unité installée est calculée en stricte conformité avec les exigences réglementaires en vigueur, en tenant compte de tous les facteurs ci-dessus

Par exemple, si le passeport puissance de la chaudière 15 kW, le système fonctionnera alors efficacement avec une puissance thermique d'environ 12 kW. Une réserve de marche d'environ 20 % est recommandée par les experts en cas d'accident et d'hivers extrêmement froids.

Par conséquent, lors du calcul de la consommation de carburant, vous devez vous concentrer spécifiquement sur des données réelles et ne pas vous baser sur des valeurs maximales​​calculées pour un fonctionnement à court terme en mode d'urgence.

Il est recommandé d'acheter une unité à gaz avec une réserve de marche d'environ 20 % en cas d'urgence et d'hivers froids. Par exemple, si la puissance thermique calculée est de 10 kW, il est alors recommandé d'acheter un équipement avec une puissance nominale de 12 kW.

Calculateur de débit moyen

La consommation nominale de gaz pour la période de chauffage écoulée n'est pas si difficile à calculer. Il vous suffit de relever les compteurs chaque mois. Après la fin de la saison, résumez les relevés mensuels. Calculez ensuite la moyenne arithmétique.

Si vous avez besoin de connaître les valeurs nominales au stade de la conception d'une maison, ou lors du choix d'un produit efficace, mais en même temps équipement de chauffage économique, vous devrez utiliser des formules.

Lors de l'aménagement du chauffage autonome d'un chalet ou d'un appartement, des paramètres moyens sont utilisés pour déterminer les pertes de chaleur

Pour obtenir des calculs approximatifs, la consommation de chaleur spécifique est déterminée de deux manières :

1. Basé sur le volume total des pièces chauffées. Selon la région, 30 à 40 W sont alloués pour chauffer un mètre cube.
2. Selon la superficie totale du bâtiment. La base est que 100 W de chaleur sont dépensés pour chauffer chaque carré de pièce, dont la hauteur des murs atteint en moyenne 3 mètres. Lors de la détermination de la valeur, ils se concentrent également sur la région de résidence : pour les latitudes sud - 80 W/m², pour ceux du nord – 200 W/m².

Le principal critère à prendre en compte lors des calculs est la puissance thermique requise pour assurer les conditions d'un chauffage de haute qualité des locaux et de la reconstitution de ses déperditions thermiques.

La base des calculs technologiques est la proportion moyenne dans laquelle 1 kW d'énergie thermique est consommé par 10 mètres carrés de superficie. Mais il convient de noter qu'une telle approche moyenne, bien que pratique, n'est toujours pas suffisamment capable de refléter les conditions réelles de votre bâtiment, compte tenu de la région climatique de son emplacement.

À l'aide d'une méthode de calcul simplifiée, on part du principe que pour chauffer 10 mètres carrés d'une maison privée, il faut 1 kW de puissance thermique générée par un générateur.

En calculant correctement la consommation de carburant estimée, vous pouvez clarifier par vous-même quelles mesures doivent être prises pour réduire sa consommation. En conséquence, le poste des paiements réguliers pour le « carburant bleu » consommé sera réduit.

Gaz de ville pour les besoins de chauffage

Un mélange gazeux G20 est fourni aux habitations privées à partir d'un gazoduc centralisé. Conformément à la norme adoptée DIN EN 437, la valeur calorifique spécifique minimale pour la combustion du combustible G 20 est de 34,02 MJ/mètre cube.

Si une chaudière à condensation à haut rendement est installée, la valeur calorifique spécifique minimale pour la catégorie « combustible bleu » G 20 est de 37,78 MJ/cu. mètre.

Vous pouvez commander un calcul des déperditions thermiques d'un bâtiment résidentiel afin de créer une « comptabilité » des coûts saisonniers et de clarifier par vous-même s'il est nécessaire de réaliser une isolation auprès d'un organisme de conception.

Formule de calcul de la consommation de carburant

Pour déterminer la consommation de gaz, en tenant compte du potentiel énergétique qui lui est inhérent, une formule simple est utilisée :

V=Q / (Efficacité élevée x)

Où:

• V – la valeur souhaitée qui détermine la consommation de gaz pour la production d'énergie thermique est mesurée en mètres cubes/heure ;
• Q – la quantité de puissance thermique calculée dépensée pour chauffer le bâtiment et assurer des conditions de confort, mesurée en W/h ;
• Salut – la valeur minimale de chaleur spécifique lors de la combustion du carburant ;
• Efficacité – facteur d'efficacité de la chaudière.

L'efficacité d'un générateur de chaudière montre l'efficacité de l'utilisation de l'énergie thermique générée lors de la combustion du mélange gazeux, qui est directement dépensée pour chauffer le liquide de refroidissement. C'est une valeur de passeport.

Dans les passeports des chaudières modernes, le coefficient est indiqué par deux paramètres : par un pouvoir calorifique supérieur et inférieur. Les deux valeurs sont écrites via la ligne fractionnaire « Hs/Hi », par exemple : 95/87 %. Pour obtenir le calcul le plus fiable, prenez comme base la valeur spécifiée dans le mode « Hi ».

La valeur la plus basse de la chaleur spécifique de combustion du gaz est une valeur tabulaire dont les paramètres correspondent aux normes acceptées DIN EN 437.

La valeur « Hs » indiquée dans le tableau détermine le pouvoir calorifique le plus élevé de la combustion du gaz. Il est indiqué dans le tableau car la vapeur d'eau libérée lors de la combustion du gaz est également capable de convertir l'énergie thermique latente. Si vous utilisez cette énergie thermique à bon escient, vous pouvez augmenter le rendement total du combustible consommé.

Le fonctionnement des chaudières de nouvelle génération – les groupes à condenseur – repose sur ce principe. En eux, en raison de la conversion de la vapeur en un état liquide global, 10 % de chaleur supplémentaire est générée.

En plus du gaz G20, un analogue du deuxième groupe, le G 25, peut également être utilisé à des fins domestiques. Le gaz G 20 est extrait des gisements sibériens et le G25 est fourni du Turkménistan et de la région de la Volga. La différence entre eux est que le G25 émet 15 % de chaleur en moins lorsqu'il est brûlé.

La qualité gazeuse G25 se caractérise par un pourcentage accru d'azote, grâce à quoi son potentiel énergétique est inférieur de 15 % à celui de son analogue naturel G20.

Vous pouvez savoir quel type de gaz « circule » dans le gazoduc auprès de la société de fourniture de gaz de votre région.

Un exemple de calcul de la consommation de gaz du réseau

Nous proposons de considérer un exemple de calcul de la consommation de gaz pour le chauffage d'un chalet dont les données initiales présentent les paramètres suivants :

• La superficie des locaux atteint 100 mètres carrés. mètres;
• puissance recommandée de l'unité thermique – 10 kW ;
• Le rendement de la chaudière atteint 95 %.

Pour simplifier le calcul, les joules sont convertis en une autre unité de mesure : les kilowatts. Ainsi, à condition que 1 kW = 3,6 MJ, le pouvoir calorifique du gaz G 20 sera de 34,02/3,6 = 9,45 kW.

Il convient également de considérer que la puissance recommandée du générateur de chaleur, indiquée à 10 kW, ne sera nécessaire que pour chauffer des pièces dans les conditions les plus défavorables. En effet, pendant toute la saison de chauffage, le nombre de ces jours défavorables sera compté en unités individuelles.

Avec un système de chauffage bien pensé et équipé, la chaudière installée ne fonctionnera certainement pas 24 heures sur 24

Les jours restants de la saison froide, la consommation d’énergie pour chauffer le bâtiment est nettement inférieure. Par conséquent, pour obtenir des calculs corrects, ainsi que pour déterminer la consommation moyenne, et non maximale, de « combustible bleu », les indications de puissance de la chaudière ne sont pas de 10 kW, mais de « la moitié » de 5 kW.

En remplaçant les données obtenues dans la formule, effectuez les calculs : V = 5/(9,45 x 0,95). Il s'avère que pour chauffer un chalet d'une superficie de 100 mètres carrés, la consommation de gaz est de 0,557 mètre cube par heure.

Après avoir clarifié les tarifs de paiement d'un mètre cube de « combustible bleu », il ne sera pas difficile de calculer les coûts matériels pour toute la période de chauffage.

Sur la base des données obtenues grâce à des calculs simples, il n'est pas difficile de calculer la consommation de gaz pour toute la saison de chauffage, qui dans les régions des latitudes moyennes dure environ 7 mois :

• Pour une journée c'est 0,557 x 24 = 13,37 m³.
• Pour un mois 13,37 x 30 = 401,1 m³.
• Pour la saison de chauffage d'une durée de 7 mois 401,1 x 7 = 2807,4 m³.

Connaissant le prix d'un mètre cube de « combustible bleu », il ne sera pas difficile de planifier à la fois les dépenses mensuelles et la « comptabilité » de l'ensemble du fonctionnement du système de chauffage.

Consommation de mélange propane-butane liquéfié

Tous les propriétaires de maisons de campagne n'ont pas la possibilité de se connecter à gazoduc centralisé. Ensuite, ils se sortent de la situation en utilisant du gaz liquéfié. Il est stocké dans des fosses installées détenteurs de gaz, et sont réapprovisionnés en utilisant les services d'entreprises certifiées fournissant du carburant.

Le gaz liquéfié utilisé à des fins domestiques est stocké dans des conteneurs et des réservoirs scellés - bouteilles de propane-butane d'un volume de 50 litres ou réservoirs de gaz

Si du gaz liquéfié est utilisé pour chauffer une maison de campagne, la formule de calcul sert de base. La seule chose à prendre en compte est que le gaz en bouteille est un mélange G30. De plus, le carburant est dans un état global. Sa consommation est donc calculée en litres ou en kilogrammes.

Formule de calcul de la consommation du mélange de carburant

Un simple calcul vous aidera à estimer les coûts d’un mélange propane-butane liquéfié. Les données de construction initiales sont les mêmes : un chalet d'une superficie de 100 mètres carrés et le rendement de la chaudière installée est de 95 %.

Lors du calcul, il convient de tenir compte du fait que les bouteilles de propane-butane de cinquante litres, pour des raisons de sécurité, ne sont pas remplies à plus de 85 %, soit environ 42,5 litres.

Lors des calculs, nous nous concentrons sur deux caractéristiques physiques importantes du mélange liquéfié :

• La densité du gaz en bouteille est de 0,524 kg/l ;
• La chaleur dégagée lors de la combustion d'un kilogramme d'un tel mélange est égale à 45,2 MJ/kg.

Pour faciliter les calculs, les valeurs de chaleur dégagée, mesurées en kilogrammes, sont converties dans une autre unité de mesure - les litres : 45,2 x 0,524 = 23,68 MJ/l.

Après quoi les joules sont convertis en kilowatts : 23,68/3,6 = 6,58 kW/l. Pour obtenir des calculs corrects, on prend comme base les mêmes 50 % de la puissance recommandée de l'unité, soit 5 kW.

Les valeurs obtenues sont substituées dans la formule : V = 5/(6,58 x 0,95).Il s'avère que la consommation du mélange carburé G 30 est de 0,8 l/h.

Un exemple de calcul de la consommation de gaz liquéfié

Sachant qu'en moyenne 0,8 litre de carburant est consommé par heure de fonctionnement d'un générateur de chaudière, il ne sera pas difficile de calculer qu'une bouteille standard avec une recharge de 42 litres suffira pour environ 52 heures. Cela fait un peu plus de deux jours.

Pour toute la période de chauffage, la consommation du mélange combustible sera de :

• Pour une journée 0,8 x 24 = 19,2 litres ;
• Pour un mois 19,2 x 30 = 576 litres ;
• Pour la saison de chauffage d'une durée de 7 mois 576 x 7 = 4032 litres.

Pour chauffer un chalet d'une superficie de 100 mètres carrés il vous faudra : 576/42,5 = 13 ou 14 cylindres. Pour toute la saison de chauffage de sept mois, vous aurez besoin de 4032/42,5 = de 95 à 100 cylindres.

Pour calculer avec précision le nombre de bouteilles de propane-butane nécessaires pour chauffer un chalet pendant un mois, vous devez diviser le volume mensuel consommé de 576 litres par la capacité d'une de ces bouteilles.

Un grand volume de carburant, compte tenu des coûts de transport et de la création des conditions pour son stockage, ne sera pas bon marché. Mais toujours en comparaison avec le même chauffage électrique une telle solution au problème sera encore plus économique, et donc préférable.

Moyens de réduire la consommation

La principale raison des pertes de chaleur importantes, qui conduisent à une consommation inefficace de l'énergie thermique libérée par la chaudière, est une isolation insuffisante des éléments structurels de la maison. Jusqu'à 40 % de la chaleur est perdue par les « ponts froids ».

Jusqu'à 35 % de la chaleur générée par la chaudière s'échappe par des fenêtres aux cadres de mauvaise qualité, jusqu'à 25 % par les murs de la maison et jusqu'à 15 % par le toit et les portes d'entrée.

Afin de ne pas gaspiller d'argent à chaque fois en chauffant la rue, il vaut mieux dépenser de l'argent une fois sur la qualité isolation des bâtiments. Croyez-moi, les coûts seront entièrement récupérés dans 3 à 4 ans.

L'isolation thermique d'une maison comprend :

1. Isolation des murs. L'option la plus simple à mettre en œuvre et la plus abordable est l'installation de panneaux en mousse de polystyrène. L'épaisseur des panneaux est choisie en fonction des conditions climatiques de la région de construction, de l'épaisseur des murs du bâtiment et du type de matériau utilisé dans leur construction.
2. Isolation de la toiture ou du plancher du grenier. À ces fins, des dalles de sciure de bois, de laine minérale ou de mousse de polystyrène sont utilisées. Le matériau calorifuge, réalisé sous forme de dalles, est monté sur les parois intérieures des combles ou placé entre les poutres de plancher.
3. Isolation des sols. Non seulement le béton, mais aussi structures en bois. Pour former une couche d'isolation thermique, des matériaux en vrac et en dalles tels que l'argile expansée et le polystyrène expansé sont utilisés.
4. Remplacement des fenêtres. Le bouclier le plus fiable qui empêche la pénétration du froid dans les pièces chauffées sera les fenêtres en PVC dotées de fenêtres à double vitrage de haute qualité. Ils sont conçus pour une fenêtre spécifique. Grâce à cela, ils ferment hermétiquement l'ouverture de la fenêtre, protégeant de manière fiable les membres du ménage non seulement des « fuites » de chaleur, mais également de la pénétration du bruit de la rue.

Une bonne isolation thermique vous permet de réduire au minimum les pertes de chaleur.

En plus d'une isolation de haute qualité, pour augmenter l'efficacité du transfert de chaleur, les experts recommandent d'utiliser d'autres mesures tout aussi efficaces.

Les experts incluent des mesures supplémentaires pour augmenter l'efficacité du transfert de chaleur :

• Équipement de radiateur appareils thermostatiques. Les têtes thermiques maintiendront la température confortable requise dans les pièces.
• En plus des radiateurs, installez des convecteurs à circulation dirigée. Ils créeront des rideaux thermiques à partir d'air chauffé au niveau des ouvertures.
• Équipement de connexion qui vous permet de programmer des modes de chauffage optimaux. L'installation de thermostats chronométriques est efficace s'il y a des pièces de la maison qui sont vides pendant plusieurs jours, ce qui ne sert à rien de chauffer intensément.

Les coûts d'achat et d'installation de l'automatisation seront plus que amortis dès la première saison de chauffage.

Et enfin, il vaut la peine de reconsidérer si le système est trop chargé. Il est possible que cela produise un excès de chaleur. Et il est probable que sans compromettre le confort des membres du ménage, il soit possible de réduire la température dans les locaux de quelques degrés.

À première vue, c'est une bagatelle. Mais, compte tenu de la situation à l'échelle d'au moins un mois, et plus encore de la saison de chauffage, une telle décision peut avoir un effet bénéfique sur le portefeuille.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Une des options de calcul de la consommation de gaz du réseau :

Exemple de consommation pour le chauffage au gaz liquéfié :

Des moyens simples de réduire les coûts du gaz seront abordés dans la vidéo suivante :

La valeur de calcul moyenne sera utile pour calculer les coûts des matériaux uniquement pour le chauffage du bâtiment. Lorsque vous envisagez d'utiliser des appareils à gaz ou une cuisinière pendant la saison de chauffage, les données doivent être ajustées.

Si, après avoir étudié le matériel, vous avez des questions sur le calcul de la consommation de gaz, vous pouvez les poser dans le bloc ci-dessous.De plus, si des inexactitudes ont été constatées ou si vous souhaitez compléter le matériel, veuillez laisser vos commentaires.