Gasverbrauch für die Heizung eines Hauses von 100 m²: Besonderheiten der Berechnungen für Flüssiggas und Erdgas + Beispiele mit Formeln

Sicherlich haben Sie bereits mehrfach gehört, dass Gasheizkessel hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit keine Konkurrenz haben. Aber geben Sie zu, gesunde Skepsis schadet nie – wie man sagt: Vertrauen, aber prüfen. Deshalb sollten Sie, bevor Sie eine Entscheidung über die Installation und den Betrieb von Gasgeräten treffen, alles gründlich berechnen und durchdenken.

Wir bieten Ihnen an, sich mit den Rechenschritten und Formeln vertraut zu machen, mit denen der Gasverbrauch für die Beheizung eines 100 m² großen Hauses unter Berücksichtigung aller wesentlichen Faktoren ermittelt wird. Nachdem Sie sich mit den Berechnungen vertraut gemacht haben, können Sie selbst entscheiden, wie rentabel die Nutzung von blauem Brennstoff als Wärmeenergiequelle ist.

Formeln für thermische Last und Gasverbrauch

Der Gasverbrauch wird herkömmlich mit dem lateinischen Buchstaben V bezeichnet und nach der Formel ermittelt:

V = Q / (n/100 × q), wobei

Q – Heizlast (kW/h), q – Heizwert des Gases (kWh/m³), n – Wirkungsgrad des Gaskessels, ausgedrückt in Prozent.

Der Verbrauch von Erdgas wird in Kubikmetern pro Stunde (m³/h) gemessen, der von Flüssiggas in Litern oder Kilogramm pro Stunde (l/h, kg/h).

Der Gasverbrauch wird vor der Planung des Heizsystems, der Auswahl des Kessels und des Energieträgers berechnet und anschließend leicht mit Hilfe von Zählern kontrolliert.

Wir betrachten im Detail, was die Variablen in dieser Formel bedeuten und wie man sie bestimmt.

Der Begriff «Wärmelast» wird im Bundesgesetz «Über die Wärmeversorgung» angeführt. Wenn wir die offizielle Formulierung leicht abwandeln, können wir einfach sagen, dass es sich um die Menge an Wärmeenergie handelt, die pro Zeiteinheit übertragen wird, um eine angenehme Raumtemperatur aufrechtzuerhalten.

In Zukunft werden wir auch den Begriff „thermische Leistung“ verwenden, daher geben wir zugleich seine Definition im Rahmen unserer Berechnungen an. Als thermische Leistung bezeichnet man die Menge an thermischer Energie, die ein Gaskessel pro Zeiteinheit erzeugen kann.

Die Wärmelast wird gemäß MDK 4-05.2004 durch wärmetechnische Berechnungen bestimmt.

Vereinfachte Formel:

Q = V x ΔT x K / 860.

Hier ist V das Raumvolumen, das durch Multiplikation der Deckenhöhe, der Breite und der Länge des Bodens erhalten wird.

ΔT – der Unterschied zwischen der Außenlufttemperatur des Gebäudes und der erforderlichen Lufttemperatur im beheizten Raum. Für die Berechnungen werden die in SP 131.13330.2012 angegebenen Klimaparameter verwendet.

Um möglichst genaue Werte des Gasverbrauchs zu erhalten, werden Formeln verwendet, die sogar die Lage der Fenster berücksichtigen – Sonnenstrahlen erwärmen den Raum und reduzieren die Wärmeverluste.

K – der Wärmeverlustkoeffizient, der aufgrund des Einflusses vieler Faktoren am schwierigsten genau zu bestimmen ist, einschließlich der Anzahl und Position der Außenwände relativ zu den Himmelsrichtungen und der Windverhältnisse im Winter; Anzahl, Art und Größe der Fenster, Eingangs- und Balkontüren; Art der verwendeten Bau- und Dämmstoffe usw.

An den umschließenden Bauteilen des Hauses gibt es Bereiche mit erhöhter Wärmeabgabe – Kältebrücken, aufgrund derer der Brennstoffverbrauch erheblich steigen kann.

Wenn eine Berechnung mit einer Toleranz von 5 % erforderlich ist, ist es besser, einen thermischen Audit des Hauses durchzuführen.

Falls die Anforderungen an die Berechnungen nicht so streng sind, können Durchschnittswerte des Wärmeverlustkoeffizienten verwendet werden:

• erhöhte Wärmedämmung – 0,6-0,9;
• mittlere Wärmedämmung – 1-1,9;
• geringe Wärmedämmung – 2-2,9;
• keine Wärmedämmung – 3-4.

Doppeltes Ziegelmauerwerk, kleine Fenster mit Dreifachverglasung, gedämmtes Dachsystem, massives Fundament, Wärmedämmung mit Materialien mit geringer Wärmeleitfähigkeit – all dies spricht für einen minimalen Wärmeverlustkoeffizienten Ihres Hauses.

Bei doppeltem Ziegelmauerwerk, aber normalem Dach und Fenstern mit Doppelverglasung steigt der Koeffizient auf mittlere Werte. Dieselben Parameter, aber einfaches Ziegelmauerwerk und einfaches Dach – ein Zeichen für geringe Wärmedämmung. Fehlende Wärmedämmung ist typisch für Wochenendhäuser.

Um Wärmeenergie zu sparen, sollte bereits in der Bauphase des Hauses für die Dämmung von Wänden, Dach und Fundament gesorgt sowie Mehrkammerfenster eingebaut werden.

Wählen Sie den Koeffizientenwert, der am besten der Wärmedämmung Ihres Hauses entspricht, und setzen Sie ihn in die Formel zur Berechnung der Heizlast ein. Anschließend berechnen Sie mit der Formel den Gasverbrauch zur Aufrechterhaltung eines komfortablen Raumklimas in Ihrem Landhaus.

Gasverbrauch an konkreten Beispielen

Um zu ermitteln, wie hoch der Erdgasverbrauch bei der Beheizung eines einstöckigen Hauses mit 100 m² sein wird, muss zunächst die Heizlast bestimmt werden.

Berechnung der Wärmelast

Um möglichst genaue Daten über das beheizte Volumen des Hauses zu erhalten, wird das Volumen jedes Raumes und der Nebenräume, in denen Wärme aufrechterhalten werden muss, separat berechnet. Die Messungen von Länge und Breite werden entlang der Fußleisten mit einem normalen oder Laser-Maßband durchgeführt.

Wir machen es einfacher: Wir nehmen eine Deckenhöhe von 2,5 Metern an, multiplizieren sie mit der angegebenen Fläche und erhalten das Volumen des Hauses V = 250 m³.

Wenn der Raum eine komplexe architektonische Form hat, wird er in Rechtecke, Dreiecke, Kreise unterteilt, und die Fläche jedes einzelnen wird berechnet und summiert.

Zur Bestimmung von ΔT wird Spalte 6 in Tabelle 3.1 des SP 131.13330.2012 verwendet. Hier ist die Lufttemperatur der kältesten Periode angegeben, die auf Basis der monatlichen Durchschnittstemperaturen berechnet wurde.

Man ermittelt den Namen des Ortes, an dem sich das zu beheizende Objekt befindet. Nehmen wir an, es ist Brjansk, daher beträgt der gesuchte Wert -12 °C. Die Temperatur in Wohnräumen muss gemäß GOST R 51617-2000 zwischen 18-24 °C liegen. Man nimmt den Durchschnittswert 22 °C und erhält ΔT = 34 °C.

Man bestimmt den Wärmedämmungsgrad des Hauses und wendet den entsprechenden Koeffizienten an. Angesichts steigender Preise für Heizenergie streben die meisten Hausbesitzer danach, die Energieeffizienz der Heizung durch Verbesserung der Wärmedämmung ihres Hauses zu erhöhen, daher kann man durchaus den ersten Indikator für einen mittleren Wärmedämmungsgrad anwenden, der gleich 1 ist.

Alle Werte werden in der Formel zusammengefasst:

250 m³ × 34 °C × 1 / 860 = 9,88 kW.

Man wendet die Rundungsregel auf die nächste ganze Zahl an und erhält Q = 10 kW.

Vernachlässigen Sie nicht die automatische Steuerung – stellen Sie verschiedene Heizmodi für Nacht und Tag ein, um ein angenehmes Raumklima unabhängig von der Außentemperatur zu gewährleisten und dabei bis zu 30 % Gas zu sparen.

Wir möchten Sie daran erinnern, dass wir nur die wärmetechnische Berechnung des Hauses durchgeführt haben und nun die Berechnung des Gasverbrauchs ansteht. Es ist jedoch angebracht, einen kleinen Exkurs zu machen und zu präzisieren, dass die Heizlast auch auf vereinfachte Weise berechnet werden kann.

Beachten Sie, dass die Leistung des Gaskessels für ein bestimmtes Objekt unter Berücksichtigung aller technischen Nuancen berechnet werden kann. Nach Durchschnittswerten entfallen auf jeden Meter Standard-Wohnfläche 100 Wh Wärmeenergie. Folglich beträgt dieser Wert für ein Haus mit 100 m² Fläche 100 Wh × 100 m2 = 10.000 Wh oder 10 kWh.

In diesem Fall haben die Berechnung mit der Formel und die vereinfachte Methode dasselbe Ergebnis geliefert, aber das ist nicht immer der Fall, und der Unterschied erreicht oft 20 % oder mehr. Zudem empfehlen Wärmetechniker, Turbo- und atmosphärische Kessel immer mit einer Reserve von 20-25 % zu kaufen, um Wärmeverluste an Tagen mit kritisch niedrigen Temperaturen abdecken zu können.

Verbrauch von Erdgas aus dem Fernleitungsnetz

Für die Berechnung ist der Wirkungsgrad des Gaskessels erforderlich. Sie können ihn in den technischen Daten in der beiliegenden Dokumentation finden. Es wird ein Modell gewählt, das für das Haus mit der angegebenen Fläche geeignet ist.

Das Hauptkriterium bei der Auswahl ist die Heizleistung des Geräts. Ihr Wert liegt sehr nahe am Wert der Heizlast und kann mit derselben Formel berechnet werden, wobei jedoch die Temperatur der kältesten Fünftageperiode berücksichtigt oder ein Erhöhungsfaktor von 1,3 angewendet wird, denn der Kessel muss genug Leistung haben, um das Haus selbst bei strengstem Frost warm zu halten.

Folglich wird für die Beheizung von 100 m² ein Kessel mit einer Leistung von etwa 13 kW benötigt. Der Wirkungsgrad (n) vieler Modelle von Wand-Gaskesseln, zum Beispiel der Geräte der Marke NEVA, beträgt 92,5 %. Diesen Wert werden wir in unseren Berechnungen verwenden.

Dank der konstruktiven Besonderheiten der Brennkammer, der Steigerung der Effizienz der Wärmetauscher und der Nutzung der latenten Wärme des Wasserdampfs übersteigt der Wirkungsgrad moderner Gaskessel 90 %.

Der Heizwert, oder auch die spezifische Verbrennungswärme (q), hängt von der Art des verwendeten Gases ab. Welches Gas genau in Ihr Haus geliefert wird, erfragen Sie am besten bei Ihrem Gasversorgungsunternehmen.

Wir setzen standardmäßig einen gerundeten Wert ein, der dem Gas G20 mit dem unteren Heizwert Hi entspricht, nämlich 9,5 kWh/m³. Beachten Sie bitte die Einheiten – es werden Kilowattstunden und nicht Megajoule verwendet.

Alle erforderlichen Werte sind ermittelt, und es bleibt nur noch, sie in die Formel einzusetzen:

V = 10 / (92,5 / 100 × 9,5). V = 1,1 m³/h.

Somit beträgt der Verbrauch von Erdgas bei der Beheizung eines Hauses mit einer Fläche von 100 m² und einer Deckenhöhe von 2,5 Metern etwas mehr als 1,1 Kubikmeter pro Stunde. Pro Tag sind es entsprechend 24,2 Kubikmeter.

Jetzt lässt sich leicht ermitteln, wie viel Gas für die gesamte Heizsaison benötigt wird. Gemäß den staatlichen Normen überschreitet die durchschnittliche tägliche Außentemperatur während der Heizperiode 8 °C nicht. In der Mittelzone dauert dieser Zeitraum vom 15. Oktober bis zum 15. April (183 Tage).

Da es in dieser Zeit erhebliche Temperaturschwankungen gibt, wird der tägliche Gasverbrauch durch 2 geteilt und dann mit 183 multipliziert. Das bedeutet, dass für die Heizsaison etwa 2214,3 Kubikmeter Erdgas benötigt werden.

Wie viel Propan-Butan wird für die Heizperiode benötigt?

Moderne Gaskessel sind nicht nur für den Betrieb mit Erdgas, sondern auch mit Flüssiggas ausgelegt. Um den erforderlichen Brennstoffvorrat zu sichern, werden nicht die üblichen Gasflaschen verwendet, sondern größere Behälter – Gastanks.

Die Verwendung von Gastanks löst das Problem der Lagerung von Flüssiggas, das ausreicht, um ein Haus von 100 m² während der gesamten Heizsaison in der gemäßigten Klimazone zu beheizen.

Bei der Berechnung des Verbrauchs von Flüssiggas, das für die Beheizung eines Hauses von 100 m² erforderlich ist, wird dieselbe Methode angewendet, jedoch ändern sich die Werte einiger Variablen in der Formel.

Für den Haushaltsbedarf wird ein verflüssigtes Propan-Butan-Gemisch geliefert.

Ihr Heizwert beträgt 12,8 kW/kg. Setzt man diesen Parameter in die Formel ein, erhält man:

V = 10 / (92,5 / 100 × 12,8). V = 0,8 kg/h.

Bei Betrieb mit Flüssiggas sinkt der Wirkungsgrad der Anlage, daher erhöht sich der Gasverbrauch um etwa 10 % und beträgt 0,88 kg/h pro Tag. Für Ihr Kesselmodell kann die Korrektur anders ausfallen. Der genaue Wert ist in der beiliegenden Dokumentation angegeben.

Nun berechnen wir die benötigte Gasmenge für die Heizperiode: 0,88 × 24 × 183 = 3865 kg. Dieser Wert muss ebenfalls durch 2 geteilt werden, aufgrund der Temperaturschwankungen. Endergebnis: Für die Heizperiode werden 1932,5 kg Propan-Butan benötigt.

Es ist nützlich, Kilogramm in Liter umzurechnen. Laut Referenzdaten entsprechen 540 Gramm eines Flüssigpropan-Butan-Gemisches 1 Liter. Das heißt, für die gesamte Heizperiode werden 3578 Liter Flüssiggas benötigt.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Sie gehen sparsam mit Heizenergie um, aber Ihr Nachbar hat trotzdem einen geringeren Verbrauch? Der Autor des Videos hat beschlossen, seine eigenen Erfahrungen mit der Nutzung von Flüssiggas zur Hausheizung zu teilen. Vielleicht sind diese Informationen auch für Sie nützlich.

Helfen der Thermostat und der Temperatursensor tatsächlich, die Gaskosten während der Heizsaison erheblich zu senken? Das Video zeigt, wie dies in der Praxis funktioniert.

Um den zukünftigen Gasverbrauch für die Heizung zu ermitteln, ist keine Hochschulbildung erforderlich. Wenn Sie wissen, wie die einfachsten mathematischen Operationen ausgeführt werden, berechnen Sie die erforderlichen Parameter mit einer akzeptablen Abweichung.

Gleichzeitig können Sie Schwachstellen in Ihrem Haus erkennen, Wärmeverluste minimieren, Wärmelecks nach außen ausschließen und letztendlich alle Vorteile des blauen Brennstoffs nutzen.

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