Consumo de gas para calefacción de una casa de 200 m²: determinación de costos al usar gas de red y gas envasado

Los propietarios de casas medianas y grandes deben planificar los gastos de mantenimiento de la vivienda. Por lo tanto, a menudo surge la tarea de calcular el consumo de gas para calefacción de una casa de 200 m² o más superficie. La arquitectura original generalmente no permite utilizar el método de analogías y encontrar cálculos ya preparados.

Sin embargo, no es necesario pagar dinero para resolver esta tarea. Todos los cálculos se pueden hacer por su cuenta. Para ello, se necesitarán conocimientos de algunas normativas, así como comprensión de física y geometría a nivel escolar.

Le ayudaremos a entender esta cuestión apremiante para el economista doméstico. Le indicaremos qué fórmulas se utilizan para los cálculos, qué características necesita conocer para obtener el resultado. En el artículo que presentamos se ofrecen ejemplos, con base en los cuales será más fácil realizar su propio cálculo.

Determinación de la magnitud de la pérdida de energía

Para determinar la cantidad de energía que pierde la casa, es necesario conocer las características climáticas de la zona, la conductividad térmica de los materiales y las normas de ventilación. Y para calcular el volumen de gas necesario, basta con conocer su poder calorífico. Lo más importante en este trabajo es la atención a los detalles.

La calefacción del edificio debe compensar las pérdidas de calor que ocurren por dos razones principales: fugas de calor en el perímetro de la casa y entrada de aire frío a través del sistema de ventilación. Ambos procesos se describen mediante fórmulas matemáticas con las que se pueden realizar los cálculos por su cuenta.

Conductividad térmica y resistencia térmica del material

Cualquier material puede conducir calor. La intensidad de su transmisión se expresa mediante el coeficiente de conductividad térmica λ (W / (m × °C)). Cuanto más bajo sea, mejor protegido estará el edificio contra la congelación en invierno.

De la conductividad térmica del material con el que se construirá la casa dependen los gastos de calefacción. Esto es especialmente importante para las regiones “frías” del país.

Sin embargo, las estructuras pueden estar construidas o aisladas con material de diferente espesor. Por lo tanto, en los cálculos prácticos se utiliza el coeficiente de resistencia a la transferencia de calor:

R (m² × °C / W)

Está relacionado con la conductividad térmica mediante la siguiente fórmula:

R = h / λ,

donde h es el espesor del material (m).

Ejemplo. Determinemos el coeficiente de resistencia a la transferencia de calor de diferentes bloques de hormigón celular de ancho, marca D700, con λ = 0.16:

• ancho 300 mm: R = 0.3 / 0.16 = 1.88;
• ancho 400 mm: R = 0.4 / 0.16 = 2.50.

Para materiales aislantes y bloques de ventanas, se puede presentar tanto el coeficiente de conductividad térmica como el coeficiente de resistencia a la transferencia de calor.

Si la estructura de cerramiento está compuesta por varios materiales, al determinar el coeficiente de resistencia a la transferencia de calor de todo el “sándwich” se suman los coeficientes de sus capas individuales.

Ejemplo. Un muro construido con bloques de hormigón celular (λ_b = 0.16), de 300 mm de espesor. Por el exterior está aislado con poliestireno extruido (λ_p = 0.03) de 50 mm de espesor, y por el interior está revestido con tablillas (λ_v = 0.18) de 20 mm de espesor.

Existen tablas para diferentes regiones, en las que se especifican los valores mínimos del coeficiente total de transferencia de calor para el perímetro de la casa. Tienen carácter recomendatorio.

Ahora se puede calcular el coeficiente total de resistencia a la transferencia de calor:

R = 0.3 / 0.16 + 0.05 / 0.03 + 0.02 / 0.18 = 1.88 + 1.66 + 0.11 = 3.65.

Se puede despreciar la contribución de las capas que son insignificantes según el parámetro “ahorro de energía”.

Cálculo de pérdidas de calor a través de estructuras de cerramiento

Las pérdidas de calor Q (W) a través de una superficie homogénea se pueden calcular de la siguiente manera:

Q = S × dT / R,

donde:

• S – área de la superficie considerada (m²);
• dT – diferencia de temperatura entre el aire interior y exterior de la habitación (°C);
• R – coeficiente de resistencia a la transferencia de calor de la superficie (m² * °C / W).

Para determinar el indicador total de todas las pérdidas de calor, se realizan los siguientes pasos:

1. se identifican las secciones que son homogéneas en cuanto al coeficiente de resistencia a la transferencia de calor;
2. se calculan sus áreas;
3. se determinan los indicadores de resistencia térmica;
4. se realiza el cálculo de pérdidas de calor para cada una de las secciones;
5. se suman los valores obtenidos.

Ejemplo. Una habitación esquinera de 3 × 4 metros en el último piso con un ático frío. La altura libre del techo es de 2.7 metros. Hay 2 ventanas, de dimensiones 1 × 1.5 m.

Encontremos las pérdidas de calor a través del perímetro con temperatura del aire interior “+25 °C” y exterior “–15 °C”:

1. Identifiquemos las secciones homogéneas en cuanto al coeficiente de resistencia: techo, pared, ventanas.
2. Área del techo S_p = 3 × 4 = 12 m². Área de las ventanas S_o = 2 × (1 × 1.5) = 3 m². Área de las paredes S_c = (3 + 4) × 2.7 – S_o = 29.4 m².
3. El coeficiente de resistencia térmica del techo se compone del índice del forjado (tabla de 0.025 m de espesor), del aislamiento (paneles de lana mineral de 0.10 m de espesor) y del suelo de madera del ático (madera y contrachapado con un espesor total de 0.05 m): R_p = 0.025 / 0.18 + 0.1 / 0.037 + 0.05 / 0.18 = 3.12. Para las ventanas, el valor se toma de la ficha técnica del doble acristalamiento: R_o = 0.50. Para la pared, construida como en el ejemplo anterior: R_s = 3.65.
4. Q_p = 12 × 40 / 3.12 = 154 W. Q_o = 3 × 40 / 0.50 = 240 W. Q_s = 29.4 × 40 / 3.65 = 322 W.
5. Las pérdidas de calor totales de la habitación modelo a través de las estructuras de cerramiento Q = Q_p + Q_o + Q_s = 716 W.

El cálculo según las fórmulas proporcionadas da una buena aproximación siempre que el material cumpla con las propiedades térmicas declaradas y que no haya errores que puedan haberse cometido durante la construcción. También puede ser un problema el envejecimiento de los materiales y de la estructura de la casa en su conjunto.

Geometría típica de paredes y techos

Los parámetros lineales (longitud y altura) de la estructura para determinar las pérdidas de calor se toman internos, no externos. Es decir, al calcular la transferencia de calor a través del material, se considera el área de contacto del aire cálido, no del frío.

Al calcular el perímetro interno, es necesario tener en cuenta el grosor de las particiones interiores. La forma más sencilla de hacerlo es mediante el plano de la casa, que normalmente se dibuja en papel con una cuadrícula a escala.

Así, por ejemplo, con dimensiones de la casa de 8 × 10 metros y un espesor de pared de 0.3 metros, el perímetro interno P_vnut = (9.4 + 7.4) × 2 = 33.6 m, y el perímetro externo P_vnesh = (8 + 10) × 2 = 36 m.

El forjado entre plantas suele tener un espesor de 0.20 a 0.30 m. Por lo tanto, la altura de dos plantas desde el suelo de la primera hasta el techo de la segunda desde el exterior será igual a H_vnesh = 2.7 + 0.2 + 2.7 = 5.6 m. Si se suma solo la altura acabada, se obtiene un valor menor: H_vnut = 2.7 + 2.7 = 5.4 m. El forjado entre plantas, a diferencia de las paredes, no tiene función de aislamiento, por lo que para los cálculos se debe tomar H_vnesh.

Para casas de dos plantas con dimensiones de alrededor de 200 m², la diferencia entre el área de las paredes interiores y exteriores es del 6 al 9%. De manera similar, los parámetros geométricos del techo y los forjados se consideran según las dimensiones internas.

El cálculo del área de las paredes para casas de geometría simple es elemental, ya que los fragmentos consisten en secciones rectangulares y hastiales de espacios de ático y buhardilla.

Los frontones de los áticos y desvanes en la mayoría de los casos tienen forma de triángulo o de pentágono simétrico vertical. Calcular su área es bastante sencillo

Al calcular las pérdidas de calor a través de la cubierta, en la mayoría de los casos es suficiente aplicar las fórmulas para hallar las áreas del triángulo, rectángulo y trapecio.

Las formas más populares de cubiertas de casas particulares. Al medir sus parámetros, hay que recordar que en los cálculos se utilizan las dimensiones internas (sin los aleros).

No se debe tomar el área de la cubierta colocada al determinar las pérdidas de calor, ya que también incluye los aleros, que no se consideran en la fórmula. Además, a menudo el material (por ejemplo, tela asfáltica o chapa perfilada de acero galvanizado) se coloca con un pequeño solapamiento.

A veces parece que calcular el área de la cubierta es bastante complicado. Sin embargo, dentro de la casa, la geometría del cerramiento aislado del piso superior puede ser mucho más simple.

La geometría rectangular de las ventanas tampoco presenta problemas en los cálculos. Si los vidrios dobles tienen una forma compleja, su área no se puede calcular, sino consultar en la ficha técnica del producto.

Pérdidas de calor a través del suelo y los cimientos

El cálculo de las pérdidas de calor hacia el terreno a través del suelo de la planta baja, así como a través de las paredes y el suelo del sótano, se realiza según las reglas establecidas en el Apéndice “E” de la SP 50.13330.2012. El caso es que la velocidad de propagación del calor en la tierra es mucho menor que en la atmósfera, por lo que los terrenos también se pueden considerar condicionalmente como material aislante.

Pero como son propensos a la congelación, la zona del suelo se divide en 4 zonas. El ancho de las tres primeras es de 2 metros, y a la cuarta se le asigna la parte restante.

Las zonas de pérdidas de calor del suelo y del sótano repiten la forma del perímetro de la cimentación. Las principales pérdidas de calor se producirán a través de la zona nº 1

Para cada zona se determina el coeficiente de resistencia a la transferencia de calor que aporta el terreno:

• zona 1: R₁ = 2.1;
• zona 2: R₂ = 4.3;
• zona 3: R₃ = 8.6;
• zona 4: R₄ = 14.2.

Si los suelos están aislados, entonces para determinar el coeficiente total de resistencia térmica se suman los valores del aislante y del terreno.

Ejemplo. Supongamos que una casa con dimensiones exteriores de 10 × 8 m y un espesor de pared de 0.3 metros tiene un sótano de 2.7 metros de profundidad. Su techo está al nivel del suelo. Se deben calcular las pérdidas de calor hacia el terreno con una temperatura interior del aire de “+25 °C” y una exterior de “–15 °C”.

Suponga que las paredes están hechas de bloques FBS, con un espesor de 40 cm (λ_f = 1.69). En el interior están revestidas con tablones, de 4 cm de espesor (λ_d = 0.18). El suelo del sótano está vertido con hormigón de arcilla expandida, de 12 cm de espesor (λ_k = 0.70). Entonces, el coeficiente de resistencia térmica de las paredes del zócalo: R_c = 0.4 / 1.69 + 0.04 / 0.18 = 0.46, y del suelo R_p = 0.12 / 0.70 = 0.17.

Las dimensiones interiores de la casa serán de 9.4 × 7.4 metros.

Esquema de división del sótano en zonas para el problema en cuestión. El cálculo de las áreas con una geometría tan simple se reduce a determinar los lados de los rectángulos y multiplicarlos.

Calculemos las áreas y los coeficientes de resistencia a la transferencia de calor por zonas:

• La Zona 1 solo abarca la pared. Tiene un perímetro de 33.6 m y una altura de 2 m. Por lo tanto, S₁ = 33.6 × 2 = 67.2. R_z1 = R_c + R₁ = 0.46 + 2.1 = 2.56.
• Zona 2 en la pared. Tiene un perímetro de 33.6 m y una altura de 0.7 m. Por lo tanto, S_2c = 33.6 × 0.7 = 23.52. R_z2c = R_c + R₂ = 0.46 + 4.3 = 4.76.
• Zona 2 en el suelo. S_2p = 9.4 × 7.4 – 6.8 × 4.8 = 36.92. R_z2p = R_p + R₂ = 0.17 + 4.3 = 4.47.
• Zona 3 solo abarca el suelo. S₃ = 6.8 × 4.8 – 2.8 × 0.8 = 30.4. R_z3 = R_p + R₃ = 0.17 + 8.6 = 8.77.
• Zona 4 solo abarca el suelo. S₄ = 2.8 × 0.8 = 2.24. R_z4 = R_p + R₄ = 0.17 + 14.2 = 14.37.

Pérdidas térmicas del piso del sótano Q = (S₁ / R_z1 + S_2c / R_z2c + S_2p / R_z2p + S₃ / R_z3 + S₄ / R_z4) × dT = (26.25 + 4.94 + 8.26 + 3.47 + 0.16) × 40 = 1723 W.

Consideración de espacios no calefaccionados

A menudo, al calcular las pérdidas térmicas, se da la situación de que en la casa hay un espacio sin calefacción pero sí aislado. En ese caso, la transferencia de energía ocurre en dos etapas. Consideremos esta situación con el ejemplo del ático.

En un ático aislado pero sin calefacción, durante el período frío, la temperatura es más alta que en el exterior. Esto ocurre debido a la transferencia de calor a través del forjado entre pisos.

El problema principal es que el área del forjado entre el ático y el último piso difiere del área del techo y los frontones. En este caso, es necesario utilizar la condición de equilibrio de transferencia de calor Q₁ = Q₂.

También se puede escribir de la siguiente manera:

K₁ × (T₁ – T_#) = K₂ × (T_# – T₂),

donde:

• K₁ = S₁ / R₁ + … + S_n / R_n para el forjado entre la parte cálida de la casa y la habitación fría;
• K₂ = S₁ / R₁ + … + S_n / R_n para el forjado entre la habitación fría y el exterior.

A partir de la igualdad de transferencia de calor, encontramos la temperatura que se establecerá en la habitación fría con valores conocidos en la casa y en el exterior. T_# = (K₁ × T₁ + K₂ × T₂) / (K₁ + K₂). Después sustituimos el valor en la fórmula y encontramos las pérdidas de calor.

Ejemplo. Supongamos que las dimensiones internas de la casa son 8 x 10 metros. El ángulo del techo es de 30°. La temperatura del aire en las habitaciones es de “+25 °C” y en el exterior es de “–15 °C”.

El coeficiente de resistencia térmica del techo se calcula como en el ejemplo de la sección de cálculo de pérdidas de calor a través de las construcciones de cerramiento: R_p = 3.65. El área del forjado es de 80 m², por lo tanto K₁ = 80 / 3.65 = 21.92.

El área del techo S₁ = (10 × 8) / cos(30) = 92.38. Calculamos el coeficiente de resistencia térmica teniendo en cuenta el grosor de la madera (listones y acabado – 50 mm) y la lana mineral (10 cm): R₁ = 2.98.

El área de la ventana para el frontón S₂ = 1.5. Para un vidrio doble estándar, la resistencia térmica R₂ = 0.4. Calculamos el área del frontón mediante la fórmula: S₃ = 8² × tg(30) / 4 – S₂ = 7.74. El coeficiente de resistencia a la transferencia de calor es el mismo que el del techo: R₃ = 2.98.

La transferencia de calor a través de las ventanas constituye una parte significativa de todas las pérdidas de energía. Por lo tanto, en regiones con inviernos fríos, se deben elegir vidrios dobles “térmicos”.

Calculamos el coeficiente para el techo (sin olvidar que la cantidad de frontones es dos):

K₂ = S₁ / R₁ + 2 × (S₂ / R₂ + S₃ / R₃) = 92.38 / 2.98 + 2 × (1.5 / 0.4 + 7.74 / 2.98) = 43.69.

Calcule la temperatura del aire en el ático:

T_# = (21.92 × 25 + 43.69 × (–15)) / (21.92 + 43.69) = –1.64 °C.

Sustituya el valor obtenido en cualquiera de las fórmulas de cálculo de pérdidas de calor (bajo la condición de equilibrio son iguales) y obtenga el resultado deseado:

Q₁ = K₁ × (T₁ – T_#) = 21.92 × (25 – (–1.64)) = 584 W.

Enfriamiento a través de la ventilación

El sistema de ventilación se instala para mantener un microclima normal en el hogar. Esto provoca la entrada de aire frío en el local, lo que también debe tenerse en cuenta al calcular las pérdidas de calor.

Los requisitos para el volumen de ventilación están establecidos en varios documentos normativos. Al diseñar el sistema interno de una casa, primero se deben considerar los requisitos del §7 del SNiP 41-01-2003 y del §4 del SanPiN 2.1.2.2645-10.

Dado que la unidad de medida comúnmente aceptada para las pérdidas de calor es el vatio, la capacidad calorífica del aire c (kJ / kg × °C) debe convertirse a la dimensión “W × h / kg × °C”. Para el aire a nivel del mar, se puede tomar el valor c = 0.28 W × h / kg × °C.

Dado que el volumen de ventilación se mide en metros cúbicos por hora, también es necesario conocer la densidad del aire q (kg / m³). A presión atmosférica normal y humedad media, este valor se puede tomar como q = 1.30 kg / m³.

Unidad de ventilación doméstica con recuperador. El volumen declarado que pasa se da con un pequeño margen de error. Por lo tanto, no tiene sentido calcular con precisión la densidad y la capacidad calorífica del aire en el lugar hasta centésimas.

El consumo de energía para compensar las pérdidas de calor debido a la ventilación se puede calcular con la siguiente fórmula:

Q = L × q × c × dT = 0.364 × L × dT,

donde:

• L – caudal de aire (m³ / h);
• dT – diferencia de temperatura entre el aire de la habitación y el aire entrante (°C).

Si el aire frío entra directamente a la casa, entonces:

dT = T₁ – T₂,

donde:

• T₁ – temperatura interior del local;
• T₂ – temperatura exterior.

Pero para grandes edificios, en el sistema de ventilación normalmente se integra un recuperador (intercambiador de calor). Permite ahorrar significativamente recursos energéticos, ya que el calentamiento parcial del aire entrante se produce gracias a la temperatura del flujo saliente.

La eficiencia de estos dispositivos se mide en su rendimiento k (%). En este caso, la fórmula anterior tomará la forma:

dT = (T₁ – T₂) × (1 – k / 100).

Cálculo del consumo de gas

Conociendo las pérdidas térmicas totales, se puede calcular de manera bastante sencilla el consumo necesario de gas natural o licuado para la calefacción de una casa de 200 m².

Además del volumen de combustible, la cantidad de energía liberada se ve afectada por su poder calorífico. Para el gas, este indicador depende de la humedad y la composición química de la mezcla suministrada. Se distingue entre el poder calorífico superior (H_h) e inferior (H_l).

El poder calorífico inferior del propano es menor que el del butano. Por lo tanto, para determinar con precisión el poder calorífico del gas licuado, es necesario conocer la proporción porcentual de estos componentes en la mezcla suministrada a la caldera.

Para calcular el volumen de combustible que se garantice suficiente para la calefacción, en la fórmula se sustituye el valor del poder calorífico inferior, que se puede obtener del proveedor de gas. La unidad estándar de medición del poder calorífico es “mJ / m³” o “mJ / kg”. Pero dado que las unidades de medida de la potencia de las calderas y las pérdidas de calor operan con vatios, no con julios, es necesario realizar una conversión, teniendo en cuenta que 1 mJ = 278 W × h.

Si se desconoce el valor del poder calorífico inferior de la mezcla, se pueden tomar los siguientes valores promedio:

• para el gas natural H_l = 9.3 kW × h / m³;
• para el gas licuado H_l = 12.6 kW × h / kg.

Otro indicador necesario para los cálculos es el rendimiento de la caldera K. Generalmente se mide en porcentaje. La fórmula final del consumo de gas durante un período de tiempo E (h) es la siguiente:

V = Q × E / (H_l × K / 100).

El período en que se enciende la calefacción centralizada en las viviendas se determina según la temperatura media diaria del aire.

Si durante los últimos cinco días la temperatura no supera los “+ 8 °C”, entonces, según el Decreto del Gobierno de la Federación de Rusia N.º 307 del 13.05.2006, se debe garantizar el suministro de calor a la vivienda. Para las casas particulares con calefacción autónoma, también se utilizan estas cifras al calcular el consumo de combustible.

Los datos precisos sobre la cantidad de días con temperatura no superior a “+ 8 °C” para la zona donde está construida la casa de campo se pueden obtener en la oficina local del Centro Hidrometeorológico.

Si la casa está ubicada cerca de una gran localidad, es más fácil usar la tabla 1. del SNiP 23-01-99 (columna n.º 11). Multiplicando este valor por 24 (horas al día) obtenemos el parámetro E de la ecuación de cálculo del consumo de gas.

Según los datos climáticos de la tabla 1 del SNiP 23-01-99, las organizaciones de construcción realizan cálculos para determinar las pérdidas de calor de los edificios.

Si el volumen de entrada de aire y la temperatura interior se mantienen constantes (o con ligeras variaciones), las pérdidas de calor a través de las estructuras de cerramiento y por ventilación serán directamente proporcionales a la temperatura exterior.

Por lo tanto, para el parámetro T₂ en las ecuaciones de cálculo de pérdidas de calor se puede tomar el valor de la columna n.º 12 de la tabla 1 del SNIP 23-01-99.

Ejemplo para una casa de campo de 200 m²

Calcularemos el consumo de gas para una casa de campo cerca de la ciudad de Rostov del Don. Duración del período de calefacción: E = 171 × 24 = 4104 h. Temperatura exterior media T₂ = –0,6 °C. Temperatura deseada en la casa: T₁ = 24 °C.

Casa de campo de dos plantas con garaje sin calefacción. Superficie total: aproximadamente 200 m². Las paredes no tienen aislamiento adicional, lo que es aceptable para el clima de la provincia de Rostov.

Paso 1. Calculemos las pérdidas de calor a través del perímetro sin incluir el garaje.

Para ello, identifiquemos las secciones homogéneas:

• Ventanas. Hay 9 ventanas de 1,6 × 1,8 m, una ventana de 1,0 × 1,8 m y 2,5 ventanas redondas de 0,38 m² cada una. Superficie total de ventanas: S_ventanas = 28,60 m². Según la ficha técnica de los productos, R_ventanas = 0,55. Entonces Q_ventanas = 1279 W.
• Puertas. Hay 2 puertas aisladas de 0,9 × 2,0 m. Su superficie: S_puertas = 3,6 m². Según la ficha técnica del producto, R_puertas = 1,45. Entonces Q_puertas = 61 W.
• Pared ciega. Sección “ABVGD”: 36,1 × 4,8 = 173,28 m². Sección “DA”: 8,7 × 1,5 = 13,05 m². Sección “DEZH”: 18,06 m². Superficie del frontón del techo: 8,7 × 5,4 / 2 = 23,49. Total, superficie de pared ciega: S_pared = 251,37 – S_ventanas – S_puertas = 219,17 m². Las paredes son de hormigón celular de 40 cm de espesor y ladrillo caravista hueco. R_pared = 2,50 + 0,63 = 3,13. Entonces Q_pared = 1723 W.

Pérdidas totales de calor a través del perímetro:

Q_perim = Q_ventanas + Q_puertas + Q_pared = 3063 W.

Paso 2. Calculemos las pérdidas de calor a través del techo.

El aislamiento consiste en un listón continuo (35 mm), lana mineral (10 cm) y tablilla (15 mm). R_techo = 2,98. Superficie del techo sobre el cuerpo principal: 2 × 10 × 5,55 = 111 m², y sobre la sala de calderas: 2,7 × 4,47 = 12,07 m². Total S_techo = 123,07 m². Entonces Q_techo = 1016 W.

Paso 3. Calculemos las pérdidas de calor a través del suelo.

Las zonas para la habitación climatizada y el garaje deben calcularse por separado. El área se puede determinar con precisión mediante fórmulas matemáticas o utilizando editores vectoriales como Corel Draw.

La resistencia a la transferencia de calor la proporcionan las tablas del contrapiso y la madera contrachapada debajo del laminado (5 cm en total), así como el aislamiento de basalto (5 cm). R_suelo = 1.72. Entonces, las pérdidas de calor a través del suelo serán iguales a:

Q_suelo = (S₁ / (R_suelo + 2.1) + S₂ / (R_suelo + 4.3) + S₃ / (R_suelo + 2.1)) × dT = 546 W.

Paso 4. Calculemos las pérdidas de calor a través del garaje frío. Su suelo no está aislado.

Desde la casa climatizada, el calor penetra de dos maneras:

1. A través del muro de carga. S₁ = 28.71, R₁ = 3.13.
2. A través del tabique de ladrillo con la sala de calderas. S₂ = 11.31, R₂ = 0.89.

Obtenemos K₁ = S₁ / R₁ + S₂ / R₂ = 21.88.

Del garaje, el calor sale hacia el exterior de la siguiente manera:

1. A través de la ventana. S₁ = 0.38, R₁ = 0.55.
2. A través de la puerta. S₂ = 6.25, R₂ = 1.05.
3. A través del muro. S₃ = 19.68, R₃ = 3.13.
4. A través del techo. S₄ = 23.89, R₄ = 2.98.
5. A través del suelo. Zona 1. S₅ = 17.50, R₅ = 2.1.
6. A través del suelo. Zona 2. S₆ = 9.10, R₆ = 4.3.

Obtenemos K₂ = S₁ / R₁ + … + S₆ / R₆ = 31.40

Calculemos la temperatura en el garaje en condición de balance de transferencia de calor: T_# = 9.2 °C. Entonces, las pérdidas de calor serán iguales a: Q_garaje = 324 W.

Paso 5. Calculemos las pérdidas de calor debido a la ventilación.

Supongamos que el volumen de ventilación calculado para una casa de campo con 6 personas viviendo en ella es de 440 m³/h. En el sistema está instalado un recuperador con un 50% de eficiencia. En estas condiciones, las pérdidas de calor: Q_vent = 1970 W.

Paso 6. Determinemos las pérdidas de calor totales sumando todos los valores locales: Q = 6919 W.

Paso 7. Calculemos el volumen de gas necesario para calentar la casa modelo en invierno con una eficiencia de caldera del 92%:

• Gas natural. V = 3319 m³.
• Gas licuado. V = 2450 kg.

Después de los cálculos, se pueden analizar los costes financieros de la calefacción y la viabilidad de las inversiones destinadas a reducir las pérdidas de calor.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Conductividad térmica y resistencia a la transferencia de calor de los materiales. Reglas de cálculo para paredes, techo y suelo:

La parte más compleja de los cálculos para determinar el volumen de gas necesario para la calefacción es la determinación de las pérdidas de calor del objeto calentado. Aquí, en primer lugar, debe prestar atención a los cálculos geométricos.

Si los costos financieros de la calefacción parecen excesivos, entonces debería considerar un aislamiento adicional de la casa. Tanto más que los cálculos de pérdidas de calor muestran bien la estructura de congelación.

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