Calcolare la portata del gas: portata in condizioni normali e operative per riscaldamento e industria

tutorials

Le quantità di gas vengono indicate in due stati: nelle condizioni normali (0 °C, 1013,25 mbar) per fatturazioni e indicazioni del potere calorifico, e nelle condizioni operative per la quantità che effettivamente scorre alle reali condizioni di temperatura e pressione. Chi dimensiona una tubazione del gas o regola un bruciatore deve passare dall'uno all'altro. Il calcolatore di portata del gas esegue questa conversione e mostra, su richiesta, direttamente la potenza termica in kW.

Passo dopo passo: come usare il calcolatore di portata del gas

  1. Scegliere il tipo di gas: Gas naturale H (potere calorifico Hs ≈ 10 kWh/Nm³), gas naturale L (9,5 kWh/Nm³) o propano (25,9 kWh/Nm³). Il tipo di gas determina densità e potere calorifico per il calcolo della potenza.
  2. Inserire la pressione operativa: Inserite la pressione della tubazione – per le reti di distribuzione a bassa pressione tipicamente 20–50 mbar sopra la pressione atmosferica (= 1033–1063 mbar assoluti).
  3. Inserire la temperatura operativa: In estate il gas nelle tubazioni esterne può scaldarsi fino a 35–40 °C, in inverno può scendere sotto 0 °C. Questa differenza influisce sulla densità del gas.
  4. Inserire la portata volumetrica: Le letture del contatore danno il volume in condizioni normali; i sensori di flusso negli impianti industriali misurano spesso il volume operativo. Selezionare il valore di partenza appropriato.
  5. Leggere il risultato: Portata in condizioni normali (Nm³/h), portata operativa (m³/h) e, con potere calorifico noto, la potenza termica in kW.

Esempi pratici

Esempio 1 – Caldaia a gas 20 kW: Potenza ÷ potere calorifico = 20 kW ÷ 10 kWh/Nm³ = 2,0 Nm³/h. A 40 mbar di pressione operativa e 15 °C ciò corrisponde a circa 2,07 m³/h in condizioni operative – rilevante per il dimensionamento della tubazione.

Esempio 2 – Bruciatore industriale 500 kW: 500 kW ÷ 10 kWh/Nm³ = 50 Nm³/h di portata in condizioni normali. A 300 mbar di pressione e 25 °C di temperatura ambiente si ottiene una portata operativa di 47,2 m³/h – la pressione elevata comprime il gas, quindi il valore operativo è inferiore a quello normale.

Esempio 3 – Fatturazione annuale: Il contatore del gas totalizza 2.450 m³ di volume operativo. Il fornitore moltiplica per il coefficiente di conversione (ad es. 0,964) → 2.362 Nm³. Con 10 kWh/Nm³ si ottengono 23.620 kWh di energia fatturata.

Calcolo della portata e del flusso volumetrico del gas

Condizioni normali: 0 °C e 1013,25 mbar. Conversione: V_norm = V_oper × (p_oper / p_norm) × (T_norm / T_oper). Potere calorifico gas naturale Hs: 10 kWh/Nm³. Caldaia 20 kW richiede circa 2 Nm³/h.

Domande frequenti (FAQ)

Perché la lettura del contatore differisce dal volume in condizioni normali?
I contatori del gas misurano il volume operativo effluito. I fornitori di gas moltiplicano questo valore per un coefficiente di conversione (indicato in bolletta) per ricavare il volume in condizioni normali – poiché il potere calorifico vale solo per le condizioni normali.

Qual è la differenza tra potere calorifico superiore (Hs) e inferiore (Hi)?
Hs include il calore di condensazione del vapore acqueo contenuto nei fumi; Hi no. Le moderne caldaie a condensazione usano Hs ≈ 11,0 kWh/Nm³; le vecchie caldaie tradizionali calcolano con Hi ≈ 10,0 kWh/Nm³.

Per quali intervalli di pressione vale il calcolatore?
Il calcolatore è adatto per bassa pressione (sotto 100 mbar), media pressione (100 mbar – 1 bar) e alta pressione (sopra 1 bar). A pressioni superiori a 10 bar è opportuno considerare i fattori di comprimibilità reale (fattore Z).