Расчет мощности нагревателя воды

Расчет оборудования для нагрева воды в бассейне. Виды нагревателей.

Температура окружающего воздуха основательно влияет на температуру воды в открытом бассейне. При температуре воздуха 18-20 градусов человек чувствует себя еще мало-мальски комфортно, однако, плавать при такой температуре мало кому захочется. Зачастую, такие условия в теплом периоде в средней полосе и севернее, составляют львиную долю. В связи с этим, вопрос подогрева воды в бассейне актуален.

Плавательные и спортивные бассейны

Гидромассажные и спа-бассейны

Для исключения проблем с поддержанием необходимой температуры воды уже на этапе проектирования подбирают необходимое нагревательное оборудование. В статье мы поможем Вам освоиться с этой проблемой и выбрать подходящую модель по типу и мощности.

Устройства обогрева воды работают по принципу передачи тепла «от горячего к холодному». Установки различаются принципом получения тепла для нагрева.

Тип установки обогрева воды

Принцип получения тепла

Рекурперативные теплообменники (теплообменник, в котором горячий и холодный теплоносители движутся в разных каналах, теплообмен происходит через стенку)

Циркулирующая вода нагретая любым способом передает через стенки тепло, нагревая воду.

Нагреваются за счет электроэнергии. Тепло передается воде напрямую от трубчатых электронагревателей (ТЭН)

2.Теплообменники

Водно-водяной теплообменник состоит из корпуса, внутри которого смонтированы два контура. Первичный контур (контур нагрева) предназначен для циркуляции воды из бойлера. Вторичный контур – для циркуляции воды из бассейна. Между контурами происходит теплообмен следующим образом. Вода из бассейна забирает тепло от воды из теплообменника. Остывшая вода снова проходит через бойлер, подогревается и снова возвращается в теплообменник для отдачи тепла воде из бассейна. И так по замкнутому кругу пока вода в бассейне не достигнет заданной температуры. Затем нагреватель в зависимости от настроек либо отключается, либо продолжает работать в режиме поддержания требуемой температуры.

Время, требуемое для нагрева воды до заданной температуры, зависит от объема бассейна и мощности нагревателя.

Нагревательный контур в виде пучка тонких трубок, по каждой из которых протекает вода. Большое количество трубок в пучке повышает площадь теплопередачи. Есть конструкции с демонтируемым пучком трубок (повышение ремонтопригодности).

Нагревательный контур в форме спирали

Корпус теплообменника изготавливают из

  1. композитного пластика,
  2. нержавеющей стали,
  3. титана.

Контур нагрева изготавливают из

  1. нержавеющей стали (подходит по соотношению цена/качество для бассейнов с пресной водой),
  2. титана (для бассейнов с морской водой),
  3. никеля,
  4. купроникеля.

Падение производительности нагревателя в случае отклонения от паспортных данных можно проанализировать по графикам (диаграмма А,Б)

3. Солнечные коллекторы (солнечные батареи)

Нагреваются под действием солнечных лучей и это тепло используется для подогрева воды в бассейне. Коллектор имеет систему тонких трубок.

Достоинства и недостатки солнечных коллекторов

Достоинства Недостатки
не требуется газовый котел малая мощность (квадратный метр батареи выдает тепловую энергию 0.6 – 0.9 кВт/час. Для покрытия мощности слабого водно-водяного теплообменника потребуется площадь батарей равная площади поверхности бассейна.)
не тратится электричество применяется в южных широтах нашей Родины с большим количеством солнечных дней

4. Электронагреватели

Электронагреватели являются устройствами альтернативными теплообменникам. Принцип действия: в корпусе размещается трубчатый электронагревательный элемент (ТЭН). Он передает тепло протекающей воде. Особых различий между моделями нет.

При выборе электронагревателя ориентиром является:

  1. выходная мощность,
  2. материал, из которого изготовлен корпус,
  3. материал, из которого изготовлен ТЭН.

При использовании морской воды ТЭН подбирают из титана, никеля или купроникеля.

Достоинства и недостатки электронагревателей

Достоинства Недостатки
для удобства оснащены термостатом с дисплеем, что позволяет легко регулировать температуру воды огромный расход электроэнергии (повышенные затраты на обслуживание бассейна)
оснащены комплектом автоматического управления (датчиком потока или датчиком давления) , который не позволяет работать при слабом потоке воды модели большей мощности требуют трехфазного подключения к сети
изначально укомплектованы всем необходимым для запуска и работы
Читайте также:
Подключение участка к электричеству по федеральной программе

Особенности монтажа

Электронагреватель включают в цепь так, чтобы входящая труба была направлена вертикально вниз. В таком случае прибор всегда будет наполнен водой и даже при выходе из строя автоматики ТЭН не перегорит.

Практика показывает, что электронагреватели используют для бассейнов до 12 – ти кубометров открытого типа и до 20 – ти кубометров закрытого типа.

Задача по поддержанию в бассейне необходимой температуры решается не так уж и просто. Формула для расчета времени нагрева воды не учитывает важную ее особенность – теплопотери при испарении. Из-за этого подогрев воды происходит длительнее, при всем при том, что, подогрев и без того занимает массу времени.

В связи с этим в проект включают вспомогательные средства для подогрева:

  1. термическое покрывало,
  2. покрытие стенок бассейна теплоизоляционным напылением,
  3. использование системы солнечных батарей.

5. Тепловые насосы для подогрева воды

Тепловой насос предназначен охлаждать или обогревать воду в плавательном бассейне с помощью преобразования энергии атмосферного воздуха в тепло.

Устанавливается вне помещения.

Достоинства

– очень простое подключение – достаточно подключить воду и электропитание теплового насоса.

встроенная система автоматически выставляет оптимальные режимы работы компрессора и вентилятора для получения максимального КПД, путём замера соотношения температуры воздуха и теплоносителя. Управление осуществяется цифровым пультом, есть несколько автоматических настроек работы поддержания температуры.

– установлены датчики и системы защиты: защита от малого и большого давления теплоносителя, датчик высокой температуры теплоносителя, датчик потока воды, система отключения при низкой температуре воздуха, система автоматического оттаивания.

Выводы:

1. Для нагрева воды в бассейне в основном используются водно-водяные теплообменники, электронагреватели и солнечные батареи. Последний вариант используется в основном в качестве дополнительного источника нагрева.

2. Выбор модели основывается на мощности нагревателя.

3. В бассейне с морской водой требуется нагреватель из антикоррозийных материалов.

4. Нагрев воды в бассейне занимает продолжительное время

6. Порядок расчета времени работы теплообменника

Оценим время работы теплообменника по нагреву бассейна. Для этого воспользуемся эмпирической формулой (без учета отклонений от имеющейся мощности и потерь тепла):

t – искомое время в часах,

V – объем воды в бассейне в кубометрах,

T – требуемая разница температур в градусах,

P – заявленная мощность.

Пример расчета.

По этой формуле заранее посчитаем необходимое время нагрева вашего бассейна теплообменником заявленной мощности. Например, вода в бассейне 20 градусов, а требуется нагреть до 26 градусов, т.е. на 6 градусов, при объеме бассейна 30 кубометров и мощности теплообменника 6 кВт.

t = 1.16 * 30 * 6 / 6, t = 34,8 час.

7. Определение необходимой мощности нагревателя

Приведем несколько обобщенных формул для правильного подбора водонагревателя.

Теплообменник для открытого бассейна (мощность в кВт)

Равен объему бассейна (куб. метр)

Теплообменник для закрытого бассейна (мощность в кВт)

Равен ¾ объема бассейна (куб. метр)

Электронагреватель для открытого бассейна (мощность в кВт)

Равен ½ объема бассейна (куб. метр)

Электронагреватель для закрытого бассейна (мощность в кВт)

Равен 1/3 объема бассейна (куб. метр)

Суммарная площадь коллекторов должна быть равна площади самого бассейна

Расчет мощности нагревателя воды описан в разной литературе. Мы же будем использовать формулы из книги «Planung von Schwimmbadern» C. Saunus

Мощность теплообменника определяется из условий первичного нагрева воды в бассейне. Обычно принимается время первичного нагрева 2-4 дня при непрерывной работе нагревателя.

Читайте также:
Необычные журнальные столики фото

Qs – мощность нагревателя (Вт)

V – объем бассейна (л)

C – удельная теплоемкость воды, C = 1,163 (Вт/кгК)

tB – требуемая температура воды (град. по Цельсию)

tK – температура заполняемой воды (град. по Цельсию)

S – площадь зеркала воды (кв. метр)

Za – требуемое время нагрева

Zu – потери тепла (в час.)

Тип бассейна и значение параметра потери тепла

Тип и местонахождение бассейна Значение параметра потери тепла Zu
Бассейн в помещении 180 (Вт/м 2 )
Бассейн на открытом воздухе (полностью открытое место) 1000 (Вт/метр кв.)
Бассейн на открытом воздухе (частично закрытое место) 620 (Вт/метр кв.)
Бассейн на открытом воздухе (полностью закрытое место) 520 (Вт/метр кв.)

При расчете по этой формуле условно – 1 кг = 1 л.

Таким образом, мы рассмотрели современные устройства подогрева воды в бассейне. Они имеют разные принципы действия, форму, технические характеристики и цену. Выбор подходящего именно для своего бассейна за Вами, а также можете обратиться к специалистам в нашу компанию и получить крайне граммотную консультацию.

Расчет мощности нагревателя воды

Расчеты ГВС, БКН. Находим объем, мощность ГВС, мощность БКН(змейки), время прогрева и т.п.

В этой статье рассмотрим практические задачи для нахождения объемов накопления горячей воды, мощности нагрева ГВС. Мощности нагревательного оборудования. Время готовности горячей воды для различного оборудования и тому подобное.

Какие схемы использовать для получения ГВС? Ответ тут: Схемы получения ГВС у котла.

Рассмотрим примеры задач:

1. Расчет мощности проточного водонагревателя
2. Расчет выходной температуры у проточного водонагревателя
3. Расчет время нагрева электрического водонагревателя (бойлера)
4. Расчет времени нагрева бойлера косвенного нагрева
5. Сколько необходимо накопить горячей воды для того, чтобы помыться 30 минут в душе?
6. Расчет объема бака на ГВС
7. Расчет дополнительной мощности на ГВС. Мощность котла = Отопление + ГВС

Задача 1. Найти мощность проточного водонагревателя

Проточный водонагреватель – это водонагреватель объем воды, в котором может быть настолько мал, что его существование бесполезно для накопления воды. Поэтому считается, что проточный водонагреватель не предназначен аккумулировать горячую воду. И мы это не учитываем в расчетах.

Дано: Расход воды равен 0,2 л/сек. Температура холодной воды 15 градусов Цельсия.

Найти: Мощность проточного водонагревателя, при условии, что он нагреет воду до 45 градусов.

Как найти теплоемкость при различных температурах воды описано тут: https://infobos.ru/str/576.html

Ответ: Мощность проточного водонагревателя составит 25120 Вт = 25 кВт.

Практически не целесообразно потреблять большое количество электроэнергии. Поэтому необходимо аккумулировать(накапливать горячую воду) и уменьшать нагрузку на электропровода.

Проточные водонагреватели имеют не стабильный прогрев горячей воды. Температура горячей воды будет зависеть от расхода воды через проточный водонагреватель. Датчики переключения мощности или температуры не позволяют хорошо стабилизировать температуру.

Если хотите найти выходную температуру существующего проточного водонагревателя при определенном расходе.

Задача 2. Время нагрева электрического водонагревателя (бойлера)

Имеем электрический водонагреватель объемом 200 литров. Мощность электрических тэнов 3 кВт. Необходимо найти время нагрева воды с 10 градусов до 90 градусов Цельсия.

Wт = 3кВт = 3000 Вт.

Найти: Время, за которое объем воды в баке водонагревателя нагреется с 10 до 90 градусов.

Потребляемая мощность тэнов не меняется от температуры воды в баке. (Как меняется мощность в теплообменниках, рассмотрим в другой задаче.)

Необходимо найти мощность тэнов, как для проточного водонагревателя. И этой мощности будет достаточно нагреть воду за 1 час времени.

Если известно, что с мощностью тэнов в 18,6 кВт бак нагреет воду за 1 час времени, тогда не сложно посчитать время с мощностью тэнов на 3 кВт.

Читайте также:
Паркет массивная доска укладка. Как правильно укладывать паркетную доску на деревянный пол

Ответ: Время нагрева воды с 10 до 90 градусов с емкостью 200 литров составит 6 часов 12 минут.

Далее рассчитаем время нагрева бойлера косвенного нагрева.

Задача 3. Время нагрева бойлера косвенного нагрева

Рассмотрим для примера бойлер косвенного нагрева: Buderus Logalux SU200

Номинальная мощность: 31.5 кВт. Тут не понятно, из каких соображений это найдено. Но посмотрите таблицу ниже.

Объем 200 литров

Змейка сделана из стальной трубы DN25. Внутренний диаметр 25 мм. Наружный 32 мм.

Гидравлические потери в трубе-змейке указывают 190 мБар при расходе 2 м3/час. Что соответствует 4.6 Kvs.

Конечно, это сопротивление велико для воды и новой трубы. Скорее всего были заложены риски на зарастание трубопровода, на теплоноситель с большой вязкостью и сопротивление на соединениях. Лучше указать заведомо большие потери, чтобы кто-либо не просчитался в расчетах.

Площадь теплообмена 0,9 м2.

Помещается в трубу-змейку 6 литров воды.

Длина этой трубы-змейки примерно 12 метров.

Время прогрева пишут 25 минут. Тут не понятно, как это посчитали. Смотрим таблицу.

Таблица мощности змейки БКН

Рассмотрим таблицу определения мощности змейки

Рассмотрим SU200 мощность теплоотдачи змейки 32,8 кВт

Затекает в змейку теплоноситель с температурой 80 градусов с расходом 2 м3/час.

При этом в контуре ГВС расход 805 л/час. Затекает 10 градусов выходит 45 градусов

Другой вариант

Рассмотрим SU200 мощность теплоотдачи змейки 27,5 кВт

Затекает в змейку теплоноситель с температурой 80 градусов с расходом 2 м3/час.

При этом в контуре ГВС расход 475 л/час. Затекает 10 градусов выходит 60 градусов

Другие характеристики

К сожалению, я Вам не предоставлю расчет времени нагрева бойлера косвенного нагрева. Потому что это не одна формула. Тут переплетения множество значений: Начиная от формул коэффициента теплопередачи, поправочные коэффициенты для разных теплообменников (так как конвекция воды тоже вносит свои отклонения), и заканчивается это итерацией расчетов по измененным температурам с течением времени. Тут, скорее всего в будущем я сделаю калькулятор расчета.

Вам придется довольствоваться тем, что нам говорит производитель БКН(Бойлера косвенного нагрева.)

А говорит нам производитель следующее:

Что вода будет готова через 25 минут. При условии, что затекать в змейку будет 80 градусов с расходом 2 м3/час. Мощность котла, дающий нагретый теплоноситель не должна быть ниже 31,5 кВт. Готовая к приему вода считается 45-60 градусов. 45 градусов помыться в душе. 60 это очень горячая вода, например для мыться посуды.

Задача 4. Сколько необходимо накопить горячей воды для того, чтобы помыться 30 минут в душе?

Рассчитаем для примера с электрическим водонагревателем. Так как электрический тэн имеет постоянную отдачу тепловой энергии. Мощность тэнов 3 кВт.

Холодная вода 10 градусов

Минимальная температура из крана 45 градусов

Максимальная температура нагрева воды в баке 80 градусов

Комфортный расход вытекающей воды из крана 0,25 л/сек.

Сначала найдем мощность, которая обеспечит данный расход воды

Ответ: 0,45 м3 = 450 литров воды понадобится для того, чтобы помыться накопленной горячей водой. При условии, что тэны не нагревают воду в момент потребления горячей воды.

Многим может показаться, что нет учета входа холодной воды в бак. Как рассчитать потерю тепловой энергии, когда в воду 80 градусов попадает температура воды 10 градусов. Явно будет идти потеря тепловой энергии.

Это доказывается следующим образом:

Энергия, затраченная на нагрев бака с 10 до 80:

То есть в баке объемом 450 литров с температурой 80 градусов уже содержится 36 кВт тепловой энергии.

Читайте также:
Особенности бамбукового постельного белья

Из этого бака мы забираем энергию: 450 литров воды с температурой 45 градусов (через кран). Тепловая энергия воды объемом 450 литров с температурой 45 градусов = 18 кВт.

Эта доказывается законом сохранения энергии. Изначально в баке было 36 кВт энергии, забрали 18 кВт осталось 18 кВт. Эти 18 кВт энергии содержат воду с температурой 45 градусов. То есть 70 градусов поделили пополам получили 35 градусов. 35 градусов + 10 градусов холодной воды получаем температуру 45 градусов.

Тут главное понять, что такое закон сохранения энергии. Эта энергия из бака не может убежать не понятно куда! Мы знаем, что через кран вышло 18 кВт, а в баке изначально был 36 кВт. Забрав у бака 18 кВт мы понизим температуру в баке до 45 градусов (до средней температуры (80+10)/2=45).

Давайте теперь попробуем найти объем бака при нагреве бойлера до 90 градусов.

Использованная энергия потребления горячей воды на выходе из крана 18317 Вт

Ответ: Объем бака 350 литров. Повышение всего на 10 градусов уменьшило объем бака на 100 литров.

НАГРЕВ ОБЪЕМА ЖИДКОСТИ

Мощность, которая должна быть установлена для повышения температуры объема жидкости, содержащейся в резервуаре, в течение заданного времени, является результатом двух расчетов: расчет мощности для повышения температуры жидкости (Pch) и расчет теплопотерь (Pth)

Установленная мощность (кВт) = Мощности для повышения температуры жидкости ( Pch ) + Теплопотери ( Pth )

1 / Расчет мощности, необходимой для повышения температуры объема жидкости :

— Тепловая мощность : Pch (кВт)

— Вес жидкости : M (кг)

— Удельная теплоемкость жидкости : Cp (ккал/кг×°C)

— Начальная температура : t1 (°C)

— Необходимая конечная температура : t2 (°C)

— Время нагрева : T (ч)

1,2 : Коэффициент запаса, связанный с нашими производственными допусками и изменениями в напряжении сети питания

Pch = (M × Cp × (t2 − t1) × 1,2) ÷ (860 × T)

Нагрев объема жидкости

a/ Расчет массы нагреваемой жидкости :

— Вес жидкости : M (кг)

— Объем жидкости, который необходимо нагреть : V (дм 3 или литры)

— Плотность жидкости : ρ (кг/дм 3 )

M = V × ρ

ρ / Cp для некоторых жидкостей :

Минеральное масло : 0,9 / 0,5

Уксусная кислота : 1,1 / 0,51

Соляная кислота : 1,2 / 0,6

Азотная кислота : 1,5 / 0,66

b/ Расчет объема жидкости :

— Объем резервуара : V (дм 3 )

— Диаметр резервуара : (дм)

— Высота столба жидкости : H1 (дм)

V = π × (∅² ÷ 4) × H1

— Объем резервуара : V (дм 3 )

— Длина резервуара : L (дм)

— Ширина резервуара : W (дм)

— Высота столба жидкости : H1 (дм)

V = L × W × H1

2/ Расчет мощности, необходимой для компенсации потерь тепла :

— Теплопотеря : Pth (кВт)

— Площадь поверхности теплообмена резервуара : S (м 2 )

— Требуемая конечная температура : t2 (°C)

— Температура окружающей среды : ta (°C)

— Коэффициент теплообмена : K (ккал/час × м 2 × °C)

1,2 : Коэффициент запаса, связанный с нашими производственными допусками и изменениями в напряжении сети питания

Pth = (S × (t2 — ta) × K × 1,2) ÷ 860

Коэффициент обмена K как функция скорости ветра и толщины изоляции :

Коэффициент обмена K

a/ Расчет площади поверхности теплообмена резервуара : S (м 2 )

Площадь поверхности цилиндрического резервуара :

— Площадь поверхности резервуара : S (м 2 )

— Диаметр резервуара : (м)

— Высота резервуара : H2 (м)

S = (π × (∅² ÷ 4)) + (π × ∅ × H2)

Площадь поверхности прямоугольного резервуара :

— Площадь поверхности резервуара : S (м 2 )

— Длина резервуара : L (м)

— Ширина резервуара : W (м)

— Высота столба жидкости : H2 (м)

Читайте также:
Пристроить крыльцо к дому

S = ((L + W ) × H2 × 2) + (L × W)

Карьера

  • © Vulcanic 2015

We use cookies on our website to give you the most relevant experience by remembering your preferences and repeat visits. By clicking “Accept”, you consent to the use of ALL the cookies. However you may visit Cookie Settings to provide a controlled consent.

You can change your choice by clicking on « Gestion des cookies » .
For more informations you can go to Cookies policy.

Privacy Overview

This website uses cookies to improve your experience while you navigate through the website. Out of these cookies, the cookies that are categorized as necessary are stored on your browser as they are essential for the working of basic functionalities of the website. We also use third-party cookies that help us analyze and understand how you use this website. These cookies will be stored in your browser only with your consent. You also have the option to opt-out of these cookies. But opting out of some of these cookies may have an effect on your browsing experience.

Other uncategorized cookies are those that are being analyzed and have not been classified into a category as yet.

Как подобрать оптимальное значение мощности водонагревателя

Мощность водонагревателя — это один из наиболее важных критериев, на который стоит обращать внимание при покупке. От нее зависит и скорость нагрева воды, как в проточных, так и накопительных устройствах, и нормальная работоспособность прибора, поскольку не каждая проводка способна выдержать оборудование высокой мощности. Поэтому, чтобы при включении установленного водонагревателя каждый раз не выбивало пробки, стоит еще в магазине узнать его мощность.

Водонагреватель в ванной комнате

От чего зависит мощность водонагревателя

Этот показатель определяет нагревательный элемент (ТЭН) установленный в приборе — именно он нагревает воду. Принцип действия подобен электрическому чайнику, т.е. чем мощнее этот элемент, тем быстрее вода нагреется до установленной пользователем температуры. Мощность ТЭН зависит от типа водонагревателя: проточный или накопительный, поэтому стоит рассмотреть подробнее каждый из них.

Проточные водонагреватели

Принцип действия проточных водонагревателей заложен в их названии: вода нагревается мгновенно, проходя через камеру с ТЭН. Для такого моментального нагрева требуются мощные нагревательные устройства. Поэтому значение мощности проточных водонагревателей составляет от 6 до 27 кВт в зависимости от производительности. При этом температура воды на выходе составляет 30-40 градусов, в зависимости от времени года. Производительность 1,8-4 литра в минуту. Но не всегда верно выбирать самое мощное устройство: здесь важно оценивать возможности своей проводки.

Устройства с мощностью выше 5 Квт рекомендуется подключать к трехфазной розетке на 380В

Чтобы сделать правильный выбор, покупателю для начала стоит определиться, для каких именно целей он собирается устанавливать водонагревающий прибор.

Проточный нагреватель

Например, на кухне, тем более для небольшой семьи, вполне уместно установить проточный водонагреватель с минимальными параметрами. Их производительность не превышает 3 литров в минуту, температура воды на выходе 30 градусов, при этом мощность ТЭН 3-4 кВт. В то время как для душа показатели производительности такого прибора должны быть выше, около 6 литров в минуту. А значит, и мощность устройства будет не менее 7 кВт. Такое оборудование выдержит не каждая проводка, особенно в старых домах. Но это не значит, что в душе нельзя установить водонагреватель мощностью в 4 кВт, тем более во всех моделях, независимо от их производительности, в комплекте уже идет лейка для душа. Здесь стоит задуматься о комфортности использования прибора.

Читайте также:
Скатерть на стол для кухни: водоотталкивающие варианты разных форм и размеров

Накопительные водонагреватели

В таких приборах мощность нагревательного элемента должна соответствовать размерам резервуара. Например, в компактных 10-25 — литровых баках устанавливаются ТЭН мощностью 1,5-2,5 кВт, а для нагревания 100 литров воды потребуется ТЭН не менее чем на 4-5 кВт.

Накопительные нагреватели

В некоторых современных бойлерах, баки которых имеют большой объем, устанавливается не один, а два ТЭН. При этом, пользователь имеет возможность через систему управления включать как один нагревательный элемент, так и, для ускорения работы, второй. Например, такой возможностью оснащена модель Ariston ABS VLS Evo PW на 100 литров. Соответственно, при этом устройства будут потреблять больше электроэнергии.

Как рассчитать доступную мощность водонагревателя для своего дома

В первую очередь, необходимо выяснить, на какую мощность рассчитана домашняя электросеть. Здесь также стоит учитывать одновременное потребление электроэнергии и другими приборами. Не получится каждый раз выключать все электрооборудование в доме, чтобы нагреть воду.

Довольно часто возможности квартирной проводки довольно скромные и не превышают 10 кВт. Поэтому в таком помещении невозможно установить мощный проточный водонагреватель, поскольку каждый раз будет срабатывать автомат защиты. Но можно будет пользоваться небольшим по объему накопительным бойлером, ТЭН которого рассчитан на 1,2 – 2,5 кВт.

График нагрева водонагревателя

Перед покупкой такого электрооборудования необходимо узнать доступность киловатт для использования в своей квартире или доме. После, из общего числа следует вычесть мощность тех приборов, которые так или иначе будут работать одновременно с водонагревателем. Например, холодильник, отдельно стоящий морозильник, телевизор, компьютер, кухонная техника (которая часто включена). В итоге получится мощность, которую можно использовать для работы накопительного или проточного прибора для нагрева воды.

Популярные модели накопительных водонагревателей разной мощности

Найти подходящий для себя вариант проточного водонагревателя не составит труда. Например, модельный ряд таких устройств компании THERMEX серии Stream имеет два цвета – белый и серебряный, мощностью на 3,5, 5 и 7 кВт.

Если же проточный водонагреватель устанавливается для снабжения сразу нескольких водозаборных точек, например для кухни и душа одновременно, то мощность должна быть еще больше. Так, Ariston Fast Evo 11 C имеет водонагреватель на 19 кВт, а его производительность 11 литров в минуту. На несколько точек водозабора предусмотрена модель и германского производителя AEG DDLT PinControl — в ней установлен ТЭН на 18 кВт. Но стоимость такого прибора будет в два раза больше, поскольку в Ariston в качестве комплектующих используются китайские детали.

Ariston Fast Evo 11 C

Водонагреватель Ariston Fast Evo 11 C

Сколько по времени работает накопительный водонагреватель

В зависимости от объема, он нагревает воду от 1 до 5 часов. Например, чтобы нагреть 15 литровый резервуар, ТЭНу с мощностью 1,5 потребуется не больше часа. Как утверждает производитель, водонагреватели THERMEX серии CHAMPION на 10 и 15 литров нагреют полный бак до 60 градусов за 25 и 30 минут соответственно. Ну а чтоб нагрелось 100 литров воды, потребителю придется ждать не менее 2-4 часа, притом, что мощность нагревательного элемента в таком устройстве выше – 2-3 кВт. Например, THERMEX ROUND PLUS IR 100 V будет готов к использованию через 2,5 часа, в нем установлен один ТЭН на 2 кВт.

Примерные данные относительно собственной модели владелец водонагревателя всегда может найти в инструкции, которая идет в комплекте с оборудованием.

Как поддержание температуры экономит электроэнергию

Все модели накопительных устройств оснащены такой функцией. Через механическую или электронную панель управления водонагревателя пользователь выставляет нужную температуру. После включения ТЭН вода начинает нагреваться. Как только она достигнет нужной температурной отметки, срабатывает терморегулятор, который останавливает работу нагревательного элемента. При расходе воды из бака, в него поступает вновь холодная вода — она смешивается с горячей. В этом случае терморегулятор вновь включает ТЭН для нагревания жидкости.

Читайте также:
Принцип работы парогенератора бытового

Регулировка температуры

Если вода из бака не расходуется, то с помощью автоматики водонагреватель поддерживает ее температуру, заданную пользователем. В процессе нагревательный элемент то включается, то выключается. Такая функция не расходует большого количества электроэнергии, всего несколько кВт в сутки. Поскольку стенки бака имеют теплоизоляционный слой, потеря тепла происходит очень медленно: за час вода остывает на 1-2 градуса.

По утверждению специалистов, чтобы экономить во время использования накопительных водонагревателей необходимо держать их в «ждущем» режиме, а не отключать каждый раз от сети. Поскольку на поддержание температуры тратиться гораздо меньше электроэнергии, чем на нагревание остывшей воды.

Мощность водонагревателей зависит от их вида. Проточные приборы потребляют больше электроэнергии, но зато они выигрывают у бойлеров по производительности и цене. Накопительным бакам для нагрева воды требуется определенное время, но они более экономные в эксплуатации, тем более, если их не отключать, а использовать режим поддержания температуры.

Расчет мощности котла с горячим водоснабжением: простые схемы

Наша задача — научиться рассчитывать мощность отопительного оборудования с учетом нужд ГВС

Наша задача — научиться рассчитывать мощность отопительного оборудования с учетом нужд ГВС

Сегодня нам предстоит разобраться в том, как выполняется расчет мощности котла с горячим водоснабжением. Мы разберем несколько предельно простых схем, которые не заставят вас углубляться в дебри теплотехники, и приведем для каждой из них примеры расчетов. Итак, в путь.

Простой расчет по площади

Простейший грубый расчет мощности котла водоснабжения можно выполнить исходя из потребности дома в тепловой энергии в 100 ватт на квадратный метр. Для дома площадью 100 м2 необходимы, таким образом, 10 кВт.

На квадрат отапливаемой площади берется 100 ватт тепла

На квадрат отапливаемой площади берется 100 ватт тепла

Дополнительно вводится коэффициент запаса 1,2, компенсирующий неучтенные потери тепла и помогающий сохранить в помещении комфортную температуру в экстремальные заморозки. Какие коррективы вносит в эту схему горячее водоснабжение от котла?

Оно может обеспечиваться двумя способами:

  1. Накопительным водонагревателем (бойлером косвенного нагрева). В этом случае вводится дополнительный коэффициент 1,1: бойлер отбирает у отопительной системы сравнительно небольшое количество тепла;
  1. Проточным нагревателем двухконтурного котла. Здесь используется коэффициент 1,2. С учетом коэффициента запаса тепловая производительность котла должна превышать расчетную потребность дома в тепле на 40 процентов. В нашем примере со 100-метровым коттеджем при подключении отопления и системы горячего водоснабжения котел должен производить 14 кВт.

Обратите внимание: в последнем случае небольшой запас мощности на нужды ГВС связан с кратковременной работой проточного нагревателя. Горячая вода редко расходуется больше получаса в день, а система отопления имеет определенную инерционность, поэтому параметры теплоносителя не выходят за штатные значения.

Простой расчет котла с ГВС по площади дома

Простой расчет котла с ГВС по площади дома

Эта схема вычисления проста, но имеет несколько серьезных недочетов:

  • Она учитывает площадь отапливаемого помещения, а не его объем. Между тем потребность в тепле у коттеджей с высотой потолков в 2,5 и в 4 метра будет очень разной;
  • Она игнорирует различия между климатическими зонами. Как известно, теплопотери здания прямо пропорциональны разнице температур между внутренними помещениями и улицей и будут сильно различаться в Крыму и Якутии;
  • Она не принимает во внимание качество утепления здания. Для кладки в кирпич и утепленного пенопластовой шубой фасада теплопотери будут отличаться в разы.
Читайте также:
Преимущества кухни из натурального дерева

Расчет по объему с коэффициентами поправки

Как рассчитать мощность котла на горячее водоснабжение и отопление с учетом всех описанных выше факторов?

  1. Базовое значение тепловой мощности равно 40 ваттам на куб внутреннего отапливаемого объема;
  2. Региональный коэффициент принимается равным:

Давайте повторим наш расчет котла для горячего водоснабжения и отопления с рядом дополнительных вводных:

  • Высота потолков в доме равна 3 метрам;
  • Дом расположен в Севастополе (средняя температура января +3 градуса);
  • Он оборудован однокамерными пластиковыми окнами и каменными стенами без дополнительного утепления толщиной 40 см.
  1. Отапливаемый объем равен 100*3=300 м3;
  2. Базовое значение тепловой мощности на отопление — 300*40=12 кВт;
  3. Климат Севастополя дает нам региональный коэффициент 0,7. 12*0,7=8,4 кВт;
  4. Коэффициент утепления принимаем равным 1,2. 1,2*8,4=10,08;
  5. С учетом коэффициента запаса и резерва мощности на работу проточного нагревателя мы получим те же 14 кВт.

Стоило ли усложнять расчеты, если результат неизменен?

Безусловно. Если мы мысленно поместим наш дом в город Оймякон Якутской области (средняя температура января -46,4 градуса), потребность в тепле и, соответственно, расчетная теплопроизводительность котла увеличится в 2/0,7 (соотношение региональных коэффициентов)=2,85 раза. Утепление фасада и установка энергосберегающих стеклопакетов в окна сократит ее вдвое.

Оймякон — самый холодный город страны

Оймякон — самый холодный город страны

Расчет по номинальной мощности бойлера

Как рассчитываются котлы для горячего водоснабжения с бойлерами косвенного нагрева значительного объема и большим расходом воды из системы ГВС?

Расчетная мощность равна сумме двух слагаемых:

Нюанс: из результата сложения вычитается 20%, поскольку теплообменник котла не будет круглосуточно обеспечивать теплом отопление и ГВС.

Так, при установке пресловутого Gorenje GV 100 в наш дом в Севастополе, мощность котла на водоснабжение и отопление составит 10 (потребность в тепле отопления +17,4 потребность в тепле бойлера))*0,8=22. Цифра дана с округлением до целого значения киловатта.

Можно ли установить в контур ГВС с бойлером косвенного нагрева котел с производительностью больше расчетной?

Можно, но невыгодно в силу двух причин:

  • Классические твердотопливные котлы при работе с теплоотдачей ниже номинальной снижают КПД за счет неполного сгорания топлива. Понижение тепловыделения достигается в них самым простым способом — ограничением подачи воздуха заслонкой.

Расчет по расходу и температуре воды

Наиболее точный расчет необходимой для нагрева воды мощности можно выполнить по ее расходу.

Мощность нагрева ГВС

Для выполнения расчета своими руками используется формула Q = (m*с*dT)/t, в которой:

Так, при расходе воды в 5 литров в минуту и ее нагреве с 10 до 35 градусов m=5 (масса пяти литров воды), dT= 35-10=25 (температуры на входе и выходе водонагревателя) и t = 60 (60 секунд в минуте). Подставляем значения в формулу: Q=(5*4,2*25)/60=8,75 кВт.

Напомним: чтобы получить полное тепловыделение котла, сложите мощность нагрева воды с потребностью дома в тепле без коэффициента запаса и вычтите 20%.

Расход воды

Откуда взять значения расхода воды? Полная инструкция по расчету расхода содержится в СНиП 2.04.01-85; однако вместо обращения к нормативной документации можно просто воспользоваться следующей таблицей:

Расход воды через сантехнические приборы

Расход воды через сантехнические приборы

Чтобы воспользоваться формулой расчета мощности, вам предстоит пересчитать расход в литрах в секунду в литры в минуту, умножив приведенные в таблице значения на 60. Так, если предполагается одновременная работа смесителя мойки и набор воды в ванну, расход воды из системы ГВС составит 0,09*60+0,18*60=5,4+10,8=16,2 литра в минуту.

Заключение

Как видите, грубо рассчитать котлы для водоснабжения и отопления можно с использованием простейших формул и общедоступных справочных данных. Узнать больше о методиках расчета вам поможет видео в этой статье. Успехов!

Читайте также:
Нанесение штукатурки на стены и потолок из гипсокартона

Как правильно выбрать проточный электрический водонагреватель?

Выбирают электрический водонагреватель проточного типа в квартиру при условии бесперебойной подачи холодной воды. Существует множество моделей, различающихся технической характеристикой. Если возник вопрос, как выбрать проточный электрический водонагреватель, все параметры прибора придется изучить. Ведь неправильно подобранная модель способна создать две проблемы: не обеспечит в полном объеме горячей водой или будет расходовать лишнюю электроэнергию.

Напорный или безнапорный

Водонагреватели проточного типа ставят под мойку или рядом с душем. Чтобы правильно выбрать проточный водонагреватель, надо знать, что одни приборы работают с высоким давлением воды, а другим достаточно слабого потока жидкости. В соответствии с данным параметром приборы разделены на два класса:

    Для напорных устройств характерно подключение нескольких водоразборных точек. Проточный электроводонагреватель работает только на водопроводе с высоким давлением. Включение и выключение происходит автоматически одновременно с началом или окончанием разбора воды из крана. Внутри напорного прибора вмонтирован мощный ТЭН, требующий подключения к отдельной линии электропроводки.

Безнапорные водонагреватели производитель комплектует душевой лейкой или смесителем с набором трубок для подключения.

Осуществляя выбор проточного водонагревателя, сначала измеряют давление в домашнем водопроводе, а затем определяются, какого класса подойдет прибор.

Выбор по типу управления

Определившись с классом, еще нельзя сказать, какой проточный водонагреватель лучше подойдет. Существует еще один не менее важный параметр – тип управления. Здесь прибор аналогично разделяют на две группы:

  • Гидравлический – самый простой тип управления. Параметр характерен для дешевых проточных моделей. Механизм состоит из блока, внутри которого установлена мембрана, шток и выключатель. В зависимости от модели водонагревателя, выключатель имеет одну или две ступени.

Одноступенчатый механизм более простой, но с большим недостатком. Если порог включения нагревателя больше чем давление воды, то он не включится. В двухступенчатом блоке при слабом давлении включается первая ступень. Если давление жидкости увеличилось, в работу вступает вторая ступень. Независимо от ступеней, гидравлическая система нестабильна, а температура на выходе из крана непостоянна.

  • Электронное управление работает с датчиками, передающими сигнал процессору. Система способна функционировать в экстремальных условиях работы, когда одновременно пользуются двумя или тремя водоразборными кранами. Из-за этой особенности электронное управление стоит на дорогих напорных водонагревателях.

Электронное управление бывает двух типов. Простейшее устройство ограничено клавишами, которыми задают только температуру нагрева воды. Более сложное устройство позволяет управлять температурой и потоком жидкости. Датчики электронной системы точно следят за нагревом воды, существенно экономя электроэнергию.

Выбирать водонагреватель с электронным управлением разумно, если горячее водоснабжение предусмотрено на две или три точки. Подавать горячую воду на один душ или умывальник выгоднее дешевым водонагревателем с гидравлическим управлением.

Расчет мощности прибора в зависимости от расхода воды

От мощности водонагревателя зависит его производительность. Если выбрать слабую модель, при большом разборе вода не успеет прогреться. Большой запас мощности тоже не в пользу хозяина квартиры. Лишнее потребление энергии выльется большими платежами. Водонагреватели накопительного и проточного типа по мощности подбирают такие, которые полностью могут обеспечить горячей водой все одновременно включенные водоразборные точки.

Существует формула для выполнения расчета V = 14,3 * W/(t2 – t1), где:

  • V – расход воды на всех водоразборных точках, подключенных к проточному нагревателю;
  • W – мощность ТЭНа проточного нагревателя;
  • t1 – температура холодной воды на входе проточного нагревателя;
  • t2 – температура горячей жидкости на выходе из крана.

Примерно подобрать оборудование, рассчитанное на полное обеспечение горячей водой всех точек, можно по следующим параметрам:

  • на мытье рук оптимален расход до 4 л/мин жидкости температурой 38 о С;
  • душ требует до 8 л/мин расхода горячей воды температурой 40 о С;
  • в кухонную раковину подают жидкость температурой до 55 о С, а расход составляет 5 л/мин;
  • комфортное принятие ванны происходит в воде температурой 40 0 С, расход которой составляет 10 л/мин.
Читайте также:
Скатерть на стол для кухни: водоотталкивающие варианты разных форм и размеров

Простейший расчет мощности системы нагрева выполняют по требуемому расходу горячей воды на одной точке. Предполагаемый объем умножают на два. Допустим, на выходе из крана надо получить расход жидкости 8 л/мин. Умножив показатель на 2, получаем мощность этого прибора – 16 кВт. Аналогично делают обратный расчет, если водонагреватель уже куплен. Для модели мощностью 8 кВт получают максимальный расход горячей воды – 4 л/мин.

Если расчет мощности проточного водонагревателя осуществляется для нескольких смесителей, то упор делают на точку, где предполагается более объемный разбор горячей воды.

В домах с большим количеством проживающих людей большой разбор горячей воды может одновременно осуществляться на нескольких точках. Для такой системы расчет ведут аналогично, только готовый результат увеличивают в 1,5 раза.

Меры безопасности

Проточный и накопительный электрический водонагреватель требует соблюдения одинаковых мер безопасности. Два важных пункта, которые нельзя игнорировать:

  • Монтаж заземления. ТЭН напрямую контактирует с водой. В случае пробоя изоляции по воде проходит ток, смертельно опасный для человека. Заземление берет удар на себя.
  • Водонагреватели с усиленной изоляцией ТЭНа относятся к высокому классу электробезопасности. Такие приборы допускается устанавливать без заземления, но подводящую проводку подключают через УЗО. В случае нештатной ситуации, связанной с утечкой тока, защита разъединит цепь. Подача электроэнергии на водонагреватель прекратится.

Кроме важных пунктов безопасности, стоит уделить внимание удобству управления режимами работы водонагревателя. Их работа должна быть понятна всем членам семьи.

Лучше отдать предпочтение проточному прибору, оборудованному фильтром для воды и защитой от перегрева. Индикатор включения и температуры проходящего потока – мелочь, но они дают пользователю понять, насколько правильно работает водонагреватель.

Обзор популярных производителей и моделей

Производители предлагают большой выбор проточных водонагревателей, отличающихся дизайном, предназначением и техническими характеристиками.

Timberk WHEL-3 OS

Модель безнапорного типа подойдет для дачи. Прибор чувствителен к температуре входящей воды. Производитель не рекомендует подавать ледяную жидкость прямо со скважины. Желательно, чтобы входящая вода прогрелась минимум до +15 о С. Внутри водонагревателя встроен предохранительный клапан, а также защита от перегрева. Мощность ТЭНа – 3,5 кВт. В комплекте идет душевая лейка с гибким шлангом. Производительность – 1,9 л/мин.

Electrolux NPX6 Aquatronic Digital

Шведский водонагреватель оснащен электронным блоком управления с сенсорным дисплеем. Прибор имеет защиту от перегрева, компактен. Однако слабая мощность и малая производительность позволяет использовать проточный нагреватель на даче или в квартире, где живут 1–2 человека. ТЭН мощностью 5,7 кВт способен обеспечить расход горячей воды до 2,8 л/мин.

Timberk WHE 5.5 XTR H1

Бюджетная, но довольно производительная модель способна обеспечить горячей водой душевую кабинку или мойку. Внутри водонагревателя стоит ТЭН мощностью 5,5 кВт. Расход горячей воды не превышает показатель 3,85 л/мин. Монтаж нагревателя требует обязательного заземления.

При выборе проточного водонагревателя важно правильно произвести расчеты и подобрать прибор с оптимально подходящими техническими характеристиками. На производителя обращают внимание в последний момент.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: