Så här bestämmer du gasförbrukning: metoder för mätning och beräkning av bränsleanvändning

På ett eller annat sätt har du ställts inför frågan om besparing och effekt hos hushållsapparater. Vare sig det är vid första renoveringen eller vid utbyte av föråldrad utrustning. Att beräkna gasförbrukning eller behov av gas kan vara användbart innan du köper en spis eller panna, väljer en gasmätare, eller en eventuell ersättning. Om du har frågor om gasavgifter, om att söka efter ny utrustning är något du kommer att göra inom de närmaste veckorna, kommer en exakt metod för att bestämma gasförbrukning och beräkningsformler att underlätta ditt liv.

Gaspriserna stiger gradvis och apparaterna blir allt kraftfullare, så det skadar inte att utforma en egen strategi för att optimera kostnaderna. Vår artikel hjälper dig med detta. Du kan inte få reda på den faktiska gasförbrukningen i ditt hem genom att prata med grannar, du behöver exakt information.

Förbrukning av naturgas i hushållet

Ägare av alla lägenheter och hus, många företag, behöver beräkna volymen förbrukad gas. Uppgifter om behovet av bränsleresurser ingår i projekt för individuella hus och deras delar. För att betala enligt faktiska siffror använder man gasmätare.

Förbrukningsnivån beror på utrustning, byggnadens isolering, årstid. I lägenheter utan centralvärme och varmvattenförsörjning går belastningen över till varmvattenberedaren. Apparaten förbrukar upp till 3–8 gånger mer gas än spisen.

Gasvattenberedare (pannor, boilers) finns som väggmonterade och golvstående: de används samtidigt för uppvärmning och vattenuppvärmning, medan mindre funktionella modeller huvudsakligen endast för uppvärmning.

Maximal förbrukning av spisen beror på antalet brännare och effekten hos var och en:

• låg — mindre än 0,6 kW;
• normal — cirka 1,7 kW;
• hög — mer än 2,6 kW.

Enligt en annan klassificering motsvarar låg effekt hos brännarna 0,21–1,05 kW, normal 1,05–2,09, hög 2,09–3,14 och mycket hög mer än 3,14 kW.

En vanlig modern spis använder minst 40 liter gas per timme när den är på. Vanligtvis förbrukar spisen cirka 4 m³ per månad per person, och ungefär samma siffra ser användaren om de har en mätare. Komprimerad gas i flaskor kräver mycket mindre volym. En familj på 3 personer klarar sig med en 50-liters flaska i ungefär 3 månader.

I en lägenhet med en 4-brännarspis och utan varmvattenberedare kan man installera en mätare med märkning G1,6. En apparat med storlek G2,5 används om det även finns en varmvattenberedare. För mätning av gasförbrukning installeras även större gasmätare, G4, G6, G10 och G16. En mätare med parameter G4 klarar av att beräkna förbrukningen för 2 spisar.

Varmvattenberedare finns i 1- och 2-kretstyper. För en panna med 2 kretsar och en kraftfull gasspis är det vettigt att installera 2 mätare. En av anledningarna är att hushållsgasmätare har svårt att hantera stora skillnader i effekt mellan utrustningen. En svag spis på lägsta inställning använder många gånger mindre bränsle än en varmvattenberedare på max.

En klassisk spis har 1 stor brännare, 2 medelstora och 1 liten, att använda den största är ekonomiskt mest fördelaktigt.

Användare utan mätare betalar för volym baserat på förbrukning per person multiplicerat med antalet personer, och förbrukning per m² multiplicerat med uppvärmd yta. Normerna gäller året runt – de har en genomsnittlig siffra för olika perioder.

Norm per person:

1. Gasförbrukning för matlagning och uppvärmning av vatten med spis vid tillgång till central varmvattenförsörjning (VV) och centralvärme — cirka 10 m³/månad per person.
2. Användning av endast spis utan varmvattenberedare, central VV och uppvärmning — ungefär 11 m³/månad per person.
3. Användning av spis och varmvattenberedare utan centralvärme och VV — cirka 23 m³/månad per person.
4. Uppvärmning av vatten med varmvattenberedare — cirka 13 m³/månad per person.

I olika regioner stämmer inte de exakta förbrukningsparametrarna överens. Individuell uppvärmning med varmvattenberedare kostar ungefär 7 m³/m² för uppvärmda bostadsutrymmen och cirka 26 m³/m² för tekniska utrymmen.

På meddelandet från företaget som installerar mätare kan man se hur mycket förbrukningssiffrorna skiljer sig med och utan gasmätare.

Beroendet av gasförbrukning anges i SNiP 2.04.08-87. Proportionerna och siffrorna där är annorlunda:

• spis, central VV — 660 tusen kcal per person och år;
• spis, ingen VV — 1100 tusen kcal per person och år;
• spis, varmvattenberedare och ingen VV — 1900 tusen kcal per person och år.

Förbrukningen enligt normerna påverkas av yta, antal boende, nivån på bekvämligheter med hushållskommunikationer, förekomst av boskap och dess antal.

Parametrarna differentieras beroende på byggnadsår (före 1985 och efter), införande av energibesparande åtgärder, inklusive isolering av fasader och andra ytterväggar.

Mer om normerna för gasförbrukning per person kan du läsa i den här artikeln.

Beräkning av gas för uppvärmning, varmvatten, spis

Nödvändig mängd bränsle för uppvärmning av rum bestäms av kvadratmeter eller kubikmeter. För rum med takhöjd på 3 meter eller mindre räcker det att bestämma ytan. Per 1 kvadratmeter av sådana rum behövs i genomsnitt 100 W.

I landets södra regioner minskas den specifika parametern per 1 m² till 80 W, i nordligaste områden höjs den till 200 W per m². Varmvattenberedare väljs med marginal över maximal belastning.

Vid volymberäkning tilldelas 30 till 40 W per kubikmeter, med lägre siffror för södra regioner. Alla metoder fungerar bra på vintern, men värdena per 1 m² minskar i takt med att skillnaden mellan utomhus- och inomhustemperatur sjunker från 40 grader till 10.

Behovet av uppvärmning för ett rum av en viss storlek bestäms innan installation av en panna eller ett system med vattenburen golvvärme, som också kan drivas av en gaspanna.

Maximal gasförbrukning för pannan beräknas med formeln V = Q/(q×verkningsgrad/100), där:

• V — bränslevolym, m³;
• Q — effekt på värmesystemet och värmeförluster, kW;
• q — lägre specifikt värmevärde för bränsle, kW/m³ (i genomsnitt 9,2);
• Verkningsgrad — verkningsgrad för gaspanna, vanligtvis 96%.

Med samma men modifierade formel kan man beräkna maximal förbrukning av spisen, även per tidsenhet.

Vid mätning av förbrukningen av gasol (LPG) använder man istället för lägre specifikt värmevärde den specifika förbränningsvärmen. Den varierar för olika blandningar, och för propan-butan är den 46 MJ per kg. Verkningsgraden för gaspanna vid användning av LPG minskar från 96 % till 88 %.

Mängden bränsle för individuell varmvattenberedning bestäms av behovet per person. Information finns i dokumentationen om vattenförbrukning, men beräkningen kan göras själv. För en familj på 4 personer räcker det med 1 uppvärmning av 80 liter per dygn, från +10 till +75 °C.

Erforderlig effekt bestäms av formeln Q = c×m×Δt, där:

• Q — själva den erforderliga effekten, i kW;
• c — vattnets specifika värmekapacitet, 4 183 kJ/(kg×°C);
• m — vattenflöde, kg;
• Δt — skillnad mellan start- och sluttemperatur, vanligtvis 65 °C.

Man sparar på bränsle genom systembaserade och externa metoder. Fördelar ges av kondensspisar, indirekt uppvärmda varmvattenberedare med timer. Automatisering med temperaturändring i rummet från en för människan bekväm nivå till +10…+15 °C under frånvaro hjälper. Externa sparalternativ inkluderar värmeisolering av huset och golvvärme.

På varje kvadratmeter yttervägg kan man spara upp till 80 % gas, och totalt går ungefär 15 % av värmen förlorad genom väggarna – 4 gånger mer än genom taket på ett privat hus.

För att spara gas när du använder spisen kan du göra så här:

• «släpp inte ut» lågan under kärlens botten;
• täck vattenkokare och kastruller med lock;
• använd bara maximal låga för att koka upp;
• värm mat i större portioner.

Gasförbrukningen bestäms även inför takarbeten, i brännare för påsmältning. En 50-litersflaska med propan-luftblandning räcker i 10,8 timmar, eftersom förbrukningen är cirka 2 kg/timme. Per m² täckning går det åt 0,2 kg på våren–hösten och 0,3–0,4 kg på vintern.

Vi föreslår även att du läser våra andra artiklar där vi i detalj förklarar hur du korrekt beräknar gasförbrukningen för uppvärmning av ett hus:

1. Gasförbrukning med golvmonterad panna.
2. Beräkning av gasförbrukning för uppvärmning av ett hus.

Mätare för att mäta förbrukat bränsle

Mätaren mäter gasvolymen under olika temperatur- och tryckförhållanden och omvandlar med hjälp av specialutrustning resultatet till ett värde som gäller under standardförhållanden (SF) – +20 °C och 101 kPa.

Bränslevolymen för SF bestäms med formeln Vc = V×(p×Tc/pc×T×K), där

• V – gasvolym;
• p – densitet;
• T – termodynamisk temperatur;
• K – bränslets kompressibilitetsfaktor.

Storheter med bokstaven «c» är värden för standardförhållanden, utan – för driftsförhållanden.

I hushåll används membran-, rotations- och ultraljudsmätare, och i stora företag – turbin- och virvelmätare – de mest efterfrågade typerna av gasmätare. I gasindustrins fabriker bestäms volymen främst genom variabla tryckförändringar i förträngningar, ofta mellan 2 flänsförband i omedelbar närhet. Mätarna skiljer sig åt i sina driftsegenskaper.

På bilden – en klassisk membranmätare (diafragma-, kammarmätare) med membran i facken som rör sig av gasens flöde och mäter dess volym

Membranflödesmätare ger minimal mätosäkerhet och förbrukar lite elektricitet. De ger avläsningar över ett brett område men med ett lågt maximalt tryck – upp till 0,5 bar. I hushåll fungerar mätaren utmärkt, eftersom kalibreringsintervallet är upp till 10 år med hög tillförlitlighet. Konstruktionen reagerar dåligt på mekanisk förorening av gasen och är i allmänhet ganska skrymmande.

Rotations- eller rotormodeller är oberoende av elnätet, lämpar sig för små industriella anläggningar, men är mindre praktiska. Med liten installationsyta och hög noggrannhet under snabba tryckförändringar bullrar de och går oftare sönder. De är känsliga för pneumatiska stötar och förorening.

Ultraljudsmätare är små och varierar mycket i konstruktionskomplexitet. Akustiska gasmätare värderas för sin tillförlitlighet och enkla installation. Vissa enheter har icke-flyktigt minne. Mätare för storlekarna G1,6 och G2,5 är relativt dyra.

Turbinanordningar används för att mäta mängden hushålls- och aggressiva gaser, flerkomponentsblandningar. Mätarna har blivit vanliga på huvudgasledningar och kemiska fabriker. Turbinanordningar mäter stora mängder gas vid tryck upp till 10 MPa och varierar kraftigt i storlek och nominell diameter. Detta är universella instrument för att mäta naturgasflöde inom industrin.

Turbinmätaren består av en rörsektion: i figuren 1 — hus, 2 — gasflödesriktare, 3 — mätmekanism med turbin, 4 — magnetkoppling för överföring av rotation till räknemekanismen, 5 — räkneverk

Virvelmätare mäter volymen av naturgas eller inerta gaser. De har en fördel jämfört med andra modeller när det gäller mätområde. De fångar upp de minsta rörelserna i gasblandningen och bestämmer stora mängder gas per diameter. Effektiviteten hos en virvelflödesmätare är direkt proportionell mot bränslets flödeshastighet.

Mätmetoder som används i gasflödesmätare

Bränsleflödet beräknas med direkta och indirekta metoder.

Vid direkt metod fyller gasen mätkammare och lämnar dem. Den passerade volymen korrelerar med fyllnings- och tömningscykler. Enligt den beskrivna principen fungerar räkning i membran-, rotations- och trummätare.

Gasmätare med indirekt mätmetod arbetar med hastighetsvärden och känd tvärsnittsarea. Räknemetoden kan vara mekanisk eller annan, kopplad till mätarens egenskaper. Inom mekaniken används turbiner, propellerhjul och balanserande element.

Den indirekta räknemetoden har även andra tekniker:

• detektering av virvlar;
• mätning av tryckskillnad i en strypanordning;
• beräkning av värmeöverföring från en uppvärmd kropp;
• mätning av hastighetstryck;
• räkning baserad på ultraljudsrörelse.

Korrektheten hos indirekta metoder beror på överensstämmelsen mellan hastighetens riktning och tvärsnitt. Flödesförberedande medel hjälper: turbulatorer, kondensorer och strömriktare. Enheterna kommer separat eller som delar av mätarna.

Arbetsprincip för virvelgasmätare: den strömlinjeformade kroppen har ett balanserande element, vilket gör att virvlarna växelvis passerar höger och vänster — sensorn registrerar ingenting om gashastigheten sjunker till ett värde där virvlar inte bildas.

Instrumenten kan bestämma hastighetsskillnaden över tvärsnittet samtidigt som gasens rörelsehastighet och på så sätt minska felet. Det senare uppstår ofta på grund av stillastående bränsle vid väggarna. Läs mer om direkt och indirekt metod för bestämning av gasflöde här.

Hur bestäms gastrycket?

Trycket mäts direkt med hjälp av manometrar eller genom addition av atmosfärstryck (Pb) och övertryck (Pi). Pb mäts vid platsen för Pi-omvandlaren, om den senare befinner sig i ett slutet utrymme och där finns över- eller undertryck.

Manometer för gas

Tryckavtagningshålet för vertikala och horisontella rör placeras radiellt. På det tvärgående röret placeras det i den övre halvan av tvärsnittet.

I flödesmätare utan nämnda hål görs avtagningen före mätaren, på ett avstånd av 1 till 3 rördiametrar, med mätpunkten från gasmätarens ingångsfläns.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Beräknad gasförbrukning för pannan vid viss effekt:

Hög gasförbrukning vid användning av gasoltubutrustning för bil:

Enkla sätt att minska bränsleförbrukningen i lägenheten/huset:

Tiden har visat att det är bättre att ha en eller flera mätare i lägenheten. Endast vid stora förbrukningsvolymer och höga priser på gasmätare blir det lönsamt att betala enligt schablon. I hushållssammanhang används flödesmätare med rotorer och membran, samt smart beräkning.

För kommersiella ändamål används turbin-, virvel- och levitationsmätare. För de mest exakta mätningarna i laboratoriemiljö installeras trummodeller. Det räcker inte att ha en gasmätare; ibland måste du räkna själv. Bestäm den beräknade gasmängden för aktuella och planerade behov enligt formler eller tillsammans med en inbjuden specialist.

Skriv kommentarer om artikelns ämne. Berätta, har du någonsin bestämt gasförbrukningen själv, och i så fall i vilket syfte? Ställ frågor i formuläret som finns under artikeln.