Время нагрева воды в водонагревателе: расчет

Что влияет на скорость нагрева водонагревателя?

Сегодня невозможно представить нормой проживания отсутствие в доме горячей воды, даже на короткое время. Хороший ассортимент приборов, способных производить нагрев такого объема воды, какой нужен для разового использования, позволяет подобрать наиболее приемлемый вариант.

Таблица определения времени нагрева.

Виды водонагревателей

Принцип работы бытовых устройств нагрева воды заключается в передаче тепла в водонагревателе от элементов нагрева через металлическую оболочку ТЭНов или камер сжигания топлива и в сохранении определенного объема воды в нагретом состоянии довольно длительное время. Водонагреватели бывают проточного типа, в которых вода нагревается в потоке, и накопительные, имеющие бак определенной емкости в теплоизолирующей оболочке.

Схема устройства водонагревателя.

В проточном водонагревателе время нагрева воды незначительное, но ограничен поток. Такое свойство оказывается полезным, когда нужно быстро использовать небольшое количество горячей воды, например, вымыть руки или посуду.

Такой водонагреватель не требует даже водопровода, достаточно приподнять накопительный бак, заполнять его вручную и самотеком пропускать через водонагреватель.

Обратите внимание

Эту модель лучше применять на даче, где нужно быстро нагреть воду на короткое время использования.

По видам используемого топлива водонагреватели бывают:

  • электрические;
  • газовые;
  • жидкотопливные (дизельное топливо, отработка);
  • твердотопливные (уголь, дрова);
  • солнечные.

Факторы, влияющие на время нагрева воды
Время нагрева воды зависит:

  • от мощности нагревателя;
  • площади поверхности нагревателя;
  • коэффициента теплоотдачи.

Лучше всего, то есть быстрее, вода нагревается в водонагревателе, использующем открытое пламя, так как в нем мощность ограничивается только количеством загружаемого твердого топлива или расходом за единицу времени жидкого и газообразного топлива.

Площадь теплоотдачи тоже можно делать большой: нужно установить в бак трубчатый теплообменник с большим количеством трубочек, сколько поместится в бойлер.

Вода нагревается очень быстро, поэтому такие приборы лучше устанавливать в местах, требующих нагрева больших объемов, например, в отопительной системе дома.

Таблица с ориентировочным временем нагрева воды в водонагревателе в зависимости от его объема.

Электрические бойлеры ограничены мощностью электропроводки, чаще всего не более 2,5 кВт, и площадью ТЭНов. Вода в них нагревается намного медленнее. Чтобы не терять время, воду лучше нагревать заранее и хранить в теплоизолированной емкости. Падение температуры в современных бойлерах не превышает 15 градусов за сутки, что приводит к незначительной потере электроэнергии.

Очень важно поддерживать процесс нагрева без образования накипи, так как нарост накипи создает слой термоизоляции. Это приводит к значительному затруднению нагрева, перерасходу электроэнергии и перегреву ТЭНов.

Важно

Для этого нужно выбирать бойлер с системой низкотемпературных ТЭНов увеличенной длины. Они быстро нагревают воду за счет большой площади теплоотдачи и не перегревают ее до образования накипи.

Кроме того, должна применяться система автоматического поддержания заданной температуры и защиты от перегрева ТЭНов в случае недостаточного количества воды в бойлере.

Преимущества различных нагревательных систем

Широкое развитие получили солнечные нагреватели с многослойными приемниками инфракрасного излучения. Современные технологии позволяют успешно извлекать солнечную энергию для нагрева воды в достаточном объеме даже при облачной погоде.

Для семьи из четырех человек вполне хватает панелей размером 2,0х2,0 м, лучше при наличии накопительного бойлера. Панели лучше разместить на крыше с южной стороны, чтобы круглый год водонагреватель производил горячую воду. Такие установки пока несколько дороговаты, хотя гарантированный длительный срок службы современных прогрессивных устройств обеспечивают в итоге значительную экономию.

Схема солнечного коллектора с цилиндрическим отражателем: 1. трубки с жидкостью (вода, антифриз); 2. теплоизоляционный корпус; 3. отражатель; 4. рама жесткости; 5 и 6. баки для холодной и горячей воды.

В некоторых странах солнечные нагреватели включены в государственные программы развития, так как это наиболее экологически чистый способ извлечения энергии, совершенно не загрязняющий окружающую среду.

 Электрические бойлеры наиболее востребованы, так как ими очень удобно пользоваться: достаточно включить в розетку и установить нужную температуру воды.

Автоматика, установленная на водонагревателе, обеспечит максимально быстрый нагрев, какой только нужен, и длительное поддержание заданной температуры. Время нагрева воды до 85 градусов в 80-литровом бойлере производится примерно за два часа.

Это зависит от того, какой ТЭН применяется. Для ускорения нагрева подключаются два ТЭНа общей мощностью 2,5 кВт, затем один более мощный отключается, поддержание температуры производится одним ТЭНом мощностью 1 кВт.

Совет

Такой способ позволяет экономить электроэнергию. В случае резкого падения температуры, при необходимости большого расхода горячей воды, второй ТЭН автоматически подключается: так вода нагреется значительно быстрее.

Такая ситуация может сложиться при использовании душа несколькими людьми последовательно. Расход большого объема воды требует ускоренного нагрева, с этим справляется резервный водонагреватель.

Пока расходуются 80 литров изначально нагретой воды, успевает нагреться новый объем, какой требуется.

Мощность газового нагревателя позволяет осуществлять нагрев как в потоке, так и в накопительный бак. Вода поступает в змеевик, окруженный пламенем газовой горелки.

Нагревание производится моментально, буквально через несколько секунд появляется горячая вода. Недостатком таких нагревателей является повышенный расход газа.

Поэтому пользоваться ими нужно только в случае острой необходимости срочного использования горячей воды.

Технологические элементы, позволяющие ускорить нагревание
Важной особенностью бойлеров является устройство подачи воды к крану из верхнего, наиболее нагретого слоя. Для этого заборная трубка проходит через весь бак и производит слив с верхней части.

Такой способ значительно сокращает время нагрева первого небольшого объема воды, какой можно использовать, хотя бойлер еще холодный.

Обратите внимание

 Чтобы при конвекционном подъеме теплого потока не происходило перемешивание посередине бойлеров, нагреватели ставятся на разном уровне.

Таблица определения объема водонагревателя.

Какой способ позволяет нагреть бак лучше и эффективнее? Способ нагрева его частями несколькими нагревателями, которые включаются последовательно. Такой способ нагревать воду наиболее рациональный. Ставить нагреваться весь бойлер нужно только тогда, когда понадобится много горячей воды.

Для сохранения воды в нагретом состоянии, при уже отключенных нагревателях, нужно изолировать бак от тепловых потерь. От того, какой материал для этого используется, зависит длительность горячего состояния воды. Лучше бак покрыть слоем полипропилена, тогда бойлеры без значительного увеличения толщины стенок прекрасно выполняют функцию сохранения накопленного тепла.

Вспененный полипропилен имеет низкий коэффициент теплопроводности за счет множества воздушных пузырьков, образующихся в процессе производства. Поэтому бак лучше поддерживает температуру такой, какой вода достигла при помощи нагревателей. Потери составляют не более половины градуса в час, если бак не имеет повреждений оболочки.

Источник: http://DekorMyHome.ru/remont-i-oformlenie/chto-vliiaet-na-skorost-nagreva-vodonagrevatelia.html

Сколько электроэнергии потребляет водонагреватель?

Преимущество водонагревателя состоит в том, что он прежде всего независим от системы центрального горячего водоснабжения и перебои с горячей водой могут не волновать пользователя.

В плане экономии электроэнергии он выгоден в основном потому что при полном нагреве воды, долгое время не остывает за счет теплоизоляционного слоя, нагрев воды поддерживается на уровне заданного температурного режима при помощи встроенного термостата.

Расчет потребления электроэнергии бойлером зависит от следующих характеристик:

  1. Объем бака.
  2. Потребляемая мощность водонагревателя.
  3. Время, отведенное на нагрев воды.
  4. Расход электроэнергии, современные электрические водонагреватели в паспортных характеристиках уже должны иметь данные по суточному потреблению электроэнергии.

Для определения времени нагрева воды воспользуемся формулой:

T=0.00116 * V (T2 –T1) / W, где: V – Объем бака (л);

Т2 –Температура нагретой воды обычно она составляет 60оС;

Т1 – Начальная температура воды;
W – Электрическая мощность ТЭНа (кВт);

Возьмем за исходные данные:

Т2 – 60о С
Т1 – 10о С V – 50 л Мощность 1.5 кВт

Т = 0,00116 х 50 х (60 – 10) / 1,5 =1.93 часа или 115 мин.

Электропотребление рассчитываем исходя из формулы (t) время на нагрев воды умножаем на мощность 1,5 х 1,93 = 2,9 кВт*ч

Дальнейший подсчет складывается из потребления горячей воды в день, количество приблизительно, возьмем 200 л на семью из трех человек, сюда входит, например, принятие душа и мытье посуды.

2,9 кВт на нагрев 50 литров х 4 раза в день составит 11.6кВт*ч в день

Исходя из суммы стоимости электроэнергии, возьмем 3 руб. подсчитаем стоимость расхода, сколько электроэнергии потребляет водонагреватель в сутки.

11.6 х 3 = 34,8 руб. в день округляем до 35 руб.

Количество сколько энергии потребляет бойлер за месяц составляет:

35 руб. за день х 30 дней = 1050 руб. в месяц, в эту цену не входит стоимость за потребление воды.

Подсчитываем расход воды за месяц

200 литров в день х 30 дней = 6м3 (кубов) используется воды в месяц.

Подсчитываем сколько электроэнергии потребляет водонагреватель в месяц.

Вначале подсчитаем стоимость воды

6 м3 * 29,05 руб. (тариф стоимость холодной воды) = 174 руб.

6 м3 * 19,8 руб. (стоимость водоотведения) = 119 руб.

Полный расход потребления энергии бойлером в месяц суммируется из стоимости за воду и электроэнергию и составляет: 1050 + 174 + 119 = 1343 руб.

Накопительный водонагреватель отличается низкой потребляемой мощностью примерно от 0,5 кВт, хотя затраты чуть выше чем у проточного водонагревателя, потому что некоторое количество мощности потребляется за большое количество времени, а часть тепла теряется при теплопотерях.

Накопительным водонагревателем можно воспользоваться во время действия льготного ночного тарифа,

Источник: http://enargys.ru/skolko-elektroenergii-potreblyaet-vodonagrevatel/

Расчёт мощности бойлера, объёма бака, времени нагрева воды

Приступая к расчёту мощности бойлера, в первую очередь необходимо оценить надёжность электропроводки в помещении, иначе при включении аппарата у вас будут вылетать пробки. Обычно на однофазную сеть квартиры или дома выделяется 7-10 кВт.

Посчитайте суммарную мощность всех приборов, которые планируйте включать одновременно с нагревателем и вычтите из 7 кВт. Не удивляйтесь если полученное значение будет маленьким.

Бойлер большей мощности покупать бесполезно, либо чать приборов при его использовании, например, холодильник придётся отключать, что, согласитесь, малоприятно и не всегда возможно.

Расчёт мощности бойлера, требуемой для нагревания воды за определённое время

P= 0,0011*m*(t2-t1)/Т, где P – мощность водонагревателя, m – масса жидкости ( 1 кг. Воды имеет объём 1 л.), (t2-t1) – разность между конечной и начальной температурами, Т— время нагрева.

Мощность бойлера в зависимости от объёма бака

В принципе можно и ТЭНом в 1 кВт нагреть до 60-70 градусов, только займёт это больше суток. Производители бойлеров прекрасно это понимают, как правило, мощность приборов находится в соответствии с объёмом бака накопительного бойлера.

  • 1.2 кВт – 30 50 л.
  • 2 кВт – 80-100 л.
  • 2.5 кВт – 120 л.
  • 5-6 кВт – около 200 л.

Для расчёта объёма бака электрического накопительного водонагревателя существует формула
V = Рс * (tн – tх) : (tб – tх), где Рс – расход воды, tб – температура нагретой в бойлере воды, tx – температура холодной воды, для разбавления горячей в смесителе, tн – температура, которую нужно получить на выходе из бойлера.

Для чего используется водаТемпература тёплой воды tнРасход воды в обычном режимел.
Душ 37 40
Принятие ванны 40 99
Бритьё 37 6
Мытьё рук и лица 37 6
Мытьё головы 37 12
Мытьё посуды в ручную 50 14
Мытьё посуды в посудомойке без нагрева воды 60 50
Приготовление еды 37 6
Ручная стирка белья 37 40
Стирка белья в машинебез нагрева воды 37 80

Расчёт мощности для проточных бойлеров

Подобные приборы, как правило, мощные, ведь им приходится нагревать воду практически мгновенно.
Чтобы приблизительно рассчитать мощность таких устройств, нужно расход воды помножить на два.

Источник: http://vybiraemtovar.ru/raschyot-moshhnosti-bojlera-obyoma-baka-vremeni-nagreva-vody/

Общие основы расчета затрат электричества при нагреве воды в различных обстоятельствах

Стандартные формулы расчета используемые для получения искомых вычислений. Как вычислить необходимое количество тепла нагревая определенный литраж воды в закрытой емкости (водонагреватель, бойлер).

Например рассчитать все затраты нагрева воды:

Рассчитать необходимое количество тепла Q

Сколько требуется Ватт/час чтобы нагреть 80 кг воды с первоначальной температурой 10 градусов до значения 55 градусов Цельсия.

Имея данную формулу расчет прост

Q = 80 кг x 1.163 Вт x 45 K

Пояснение к буквенным символам в формулах используемые в расчетах нагрева:

  • Q – Количество тепла в Ватт/час
  • m – Количество в литрах
  • P — Мощность во Вт
  • P тэн — Мощность ТЭН – а водонагревателя
  • Вт — Потребление энергии в Ватт/час
  • t — Время нагрева в час
  • n – КПД
  • 1 кг = 1 литр
  • K – Разница (дельта) температур
  • V1 – Температура холодной воды
  • V2 – Температура горячей воды
  • V смеш. — Температура смешанной воды
  • M1 – Количество холодной
  • M2 – Количество горячей
  • M смеш. – Количество смешанной воды
  • Md — Расход в единицы времени в кг/минута
  • 1.163 = Удельная теплоемкость воды в Ватт

Следующим интересным расчетом затрат на нагревания жидкости можно отнести такую формулу.

Требуемое количество потребляемой энергии

Необходимое количество потребляемой энергии W (работа) во Вт/час, сколько требуется потратить энергии нагревая 80 литров воды с 10 градусов до 60 по Цельсия.

W = 80 кг x 1.163 x 45K / 0.98

Получилось 4746.94 Ватт которые равны 4.75 кВт/час энергии. Вывод, нагревая 80 литров холодной воды в электрическом водонагревателе закрытого типа Вам придется затратить 4.75 кВт/час электроэнергии.

Далее можно вычислить необходимую мощность затрат электроэнергии для нагрева определенного количества жидкости.

Необходимая мощность (P) во Вт нагревающая нужный объем воды

Допустим имеется 80 кг (литра) чистой жидкости, требование нагреть с первоначальной температуры 10 градусов, предположим нужна температура 55, время нагрева должно составить ровно 1 час!

Чтобы нагреть за 1 час объем воды 80 литров нам понадобится?

P = 80 x 1.163 x 45K / 1 час x 0.98

Расчет затрат получился такой, 4272.2 Вт (4.27 кВт) вот такой мощности должен быть нагреватель (ТЕН) который нагреет воду за один час с десяти градусов до пятидесяти пяти. Если время нагрева изменить на более долгое, например два часа, результат выглядит 2136 Вт (2.4 кВт).

Время нагрева (t) в часах

Расчет необходимого количества времени нагревая 80 литров жидкости в закрытом резервуаре типа водонагреватель. Холодная жидкость 10 °C нагревается до 60 °C. Мощность ТЕН водонагревателя возьмем 2000 Вт (2 кВт)

Читайте также:  Как продлить срок службы стиральной машины

T = M x 1.163 x K / P тэн x КПД

Подставляя свои предполагаемые данные, формула расчет времени нагрева в цифрах будет выглядеть так:

80 x 1.163 x 50 / 2000 x 0.98 = 2.37 час.

Важно

Время нагреваемой воды в накопительном электрическом водонагревателе напрямую зависит от мощности нагревательного элемента.

Все расчеты определенных данных были приведены при стандартах, без учета потерь тепла и дополнительного поступления жидкости в накопительный бак.

Расчет температуры смешанной воды

Используя водонагревательные баки, накопительного типа постоянно происходит при смешивании холодной воды из водопровода с горячей, находящейся непосредственно в баке предварительно нагретая до определенной температуры.

При смешивании 80 литров (M2) температура которой 60 °C добавим 40 литров холодной температуры 10 °C.

V смеш. = 40 x 10 °C + 80 x 60 °C / 40 + 80

Итог вычисления равен 43.33 °C

Расчет количества смешанной воды

Требуется рассчитать сколько смешанной воды при температуре V смеш. 40 °C получится при добавлении холодной 10 °C к объему 80 литров горячей с температурой 60 °C.

M смеш. = 80 x (60 °C – 10 °C) / 40 °C – 10 °C итого: 133.3 литра жидкости при температуре 40 °C.

Источник: http://www.kasskad.ru/zatraty-elektrichestva-nagreva-vody.html

Факторы, влияющие на время нагрева воды в водонагревателе – Жми!

Водонагреватель, или по-простому бойлер, устанавливают в жилых помещениях, где отсутствует центральное горячее водоснабжение.

Подключение можно произвести самостоятельно или пригласить специалиста.

Прежде чем отправляться в магазин за покупкой, необходимо решить, какой вид нагревателя Вам необходим, его габариты, а так же максимальную мощность.

Виды водонагревателей

Водонагреватели бывают следующих видов:

  1. Проточный. Конструкция водонагревателя представляет собой пластиковый корпус со встроенной нагревательной спиралью, который прикрепляется на смеситель. Вода, проходящая через спираль, прогревается до 45-50 градусов. Чем больше скорость воды, тем меньше ее температура. Такая модель незаменима на даче, в деревне или в садовых домиках.
  2. Накопительный. Бойлер имеет накопительный бак, в котором встроена спираль. Когда вода остывает, датчик температуры срабатывает автоматически и включает функцию подогрева. Внутри бойлер имеет слои утеплителя, препятствующие остыванию воды. Преимущества очевидны: подогрев воды осуществляется круглосуточно. Данный тип оборудования подходит семьям с детьми, а так же пожилым людям.

Если рассматривать энергозатраты, то проточное и накопительное устройство потребляют приблизительно одинаковое количество энергии в сутки.

Дело в том, что проточный нагревает воду по мере использования, а бойлер поддерживает заданную температуру все время. Поэтому скачки напряжения в сети (Вы можете заметить, как счетчик быстро мотает диск) будут очень заметны при использовании проточного водонагревателя.

Как правильно посчитать потребляемое количество горячей воды в сутки

Данный показатель очень важен, так как он определяет стоимость, мощность и габариты водонагревателя.

Минимальное количество на семью с одним ребенком составляет 25 литров в день. Сюда относится легкий душ, мытье рук и посуды, небольшая ручная стирка.

В среднем на семью с двумя детьми, максимальное количество составляет 250 литров (работа стиральной и посудомоечной машины, принятие ванны, проведение влажной уборки и т.д.). Это приблизительные подсчеты, которые сформированы исходя из отзывов покупателей. Более точную информацию можно получить с помощью установленного счетчика.

Вам необходимо высчитать общие показания за месяц и разделить на количество дней. Таким образом, Вы сможете понять, какой объем бойлера для Вас наиболее экономичен.

Посчитаем количество потребления горячей воды на семью из трех человек, с учетом всех сопутствующих факторов.

Допустим, что по показаниям счетчика Вы увидели, что семья потребляет 70 литров в сутки.

Однако, средняя температура горячей воды в центральном водопроводе составляет 60 градусов, когда в бойлере может доходить и до 90 градусов. Получается, что вода в бойлере, смешиваясь с холодной, будет давать больше объема теплой воды, чем требуется. Следовательно, необходимо приобретать водонагреватель на 40-50 литров.

Расчет затрат электроэнергии водонагревателя среднего объема

Все значения оборудования указаны в технической документации, прилагаемой к устройству.

Но мы возьмем наиболее распространенное среднее значение.

Необходимые показатели для расчета:

  • объем израсходованной горячей воды в день в кубометрах или литрах;
  • количество киловатт, которые потребляет бойлер в процессе подогрева и поддержания температуры.

Рассмотрим классический пример с бойлером на 50 литров:

Если перевести в денежное выражение, то получаем:

  • для областных регионов России, оплата составит 230-250 рублей в месяц;
  • для крупных городов — 320 -340 рублей в месяц.

Расчет затрат электроэнергии водонагревателя большого объема

Для семьи из четырех человек оптимальным вариантом будет бойлер на 100 литров.

Как уже известно, бойлер потребляет 2 кВт в час, следовательно, большой бойлер будет нагревать весь объем воды за 170-180 минут.

Умножаем 2 кВт на 3 цикла подогрева воды и получаем 6 кВт в день. Исчисляем расходы за месяц: 6 кВт *30 = 180 кВт.

Переводим цифры в денежный эквивалент:

  • для малонаселенных пунктов оплата составит от 320 до 330 рублей в месяц;
  • для больших городов – от 440 до 450 рублей в месяц.

Обратите внимание на следующие пункты:

Проточный водонагреватель идеально подходит для периодического использования, например в летний сезон.

Его легко монтировать и всегда можно брать с собой. Единственным минусом можно считать небольшой срок эксплуатации – до 5 лет.

Полезно знать: проточный водонагреватель необходимо заземлять, так как он крепится непосредственно на металлический смеситель.

Нагрев проточным устройством происходит по мере поступления воды, при этом, мощность не зависит от напора. Как правило, такое устройство дает только теплую воду, которой можно умываться или мыть посуду. Для принятия душа или ванны, проточный водонагреватель не подходит из-за своих конструктивных особенностей.

Желательно протянуть отдельный электрокабель, установить розетку и электрическую пробку для тэна. Таким образом, Вы разгрузите основную сеть и сделаете ее более функциональной.

Мощность у проточных водонагревателей начинается от 3 до 27 кВт:

  • для семьи их 2-х человек подойдет устройство до 10-12 кВт;
  • для семьи с несколькими маленькими детьми, лучше приобрести устройство имеющее показатели, как минимум 20-25 кВт.

Стоит отметить: иногда мощному водонагревателю требуется напряжение в 380 вольт. Прочитайте внимательно инструкцию по применению и в особенности технические характеристики.

Если халатно подойти к данному аспекту и подключить оборудование на 220 вольт, то в лучшем случае у Вас выбьет электрические пробки в счетчике.

Расчет потребления энергии проточным водонагревателем

Проведем аналогию с накопительным бойлером и возьмем за основу один и тот же показатель потребления воды – 50 литров в сутки. Это не так много, как кажется на первый взгляд.

Теперь следует скалькулировать производительность устройства: стандартная мощность бюджетного варианта составляет 4,0 кВт/ч и может производить теплую проточную воду в количестве 2 литра в минуту. Для того, что бы пропустить через себя 50 литров воды, проточному нагревателю понадобится 25 минут: 50 /2 = 0, 42 часа или 25 минут.

Рассчитываем расход энергии в сутки: 0,42*4,0 кВт = 1,68 кВт (это расчет нагрева воды до 45 – 50 градусов). Умножаем суточный показатель на 30 дней и получаем 50,4 кВт в месяц. Для областных регионов затраты составят 100 рублей, а для города – 140 рублей в месяц.

Совет

Безусловно, проточный водонагреватель дешевле и не требует много места. Но температурные характеристики получаемой воды уступают бойлеру.

Существует миф, что проточное устройство тянет больше электроэнергии, чем накопительное оборудование.

Исходя из подсчетов, можно смело сказать, что это не так. Формула вычислений кратко выражается с помощью математического уравнения: количество воды (в литрах, кубометрах) / пропускную способность нагревателя * на мощность = показатель за сутки.

Всегда помните о правилах безопасности! Не следует дотрагиваться до нагревателя, подключенного к сети электропитания мокрыми руками, а так же протирать поверхности мокрой тряпкой во время работы устройства.

Смотрите видео, в котором пользователь дает разумные советы по поводу того, какой водонагреватель выбрать — проточный или накопительный:

Источник: https://teplo.guru/vodonagrevateli/skolko-energii-potreblyaet.html

Расчет мощности для нагрева воды ТЭНом

Определение технических параметров приборов и расчёт нагрева воды – мощности нагревателя, змеевика, количества тепла и расхода энергии для нагрева воды – зависит от типа устройства электроводонагревателей, которые бывают накопительными и проточными.

Чем мощнее электрообогреватель, тем быстрее он подогревает заданное количество воды. Поэтому приборы по этому параметру подбирается в соответствии с задачами, необходимым объёмом и допустимым временем ожидания.

Так, например, нагрев до 60°С  15 литров с нагревателем в 1,5 кВт займёт около полутора часов.

Однако для больших объёмов (например, для наполнения 100-литровой ванны) при разумном времени ожидания (до 3 часов) для доведения жидкости до комфортной температуры понадобится устройство на 3 кВт мощнее.

Для полноценного вычисления расчётной мощности  необходимо учесть ряд параметров:

  1. Рабочий ресурс бытовой электросети.
    Проблема «выбивания пробок» особенно актуально стоит в домах вторичного жилфонда. Некоторые жильцы, столкнувшись с ней (например, при установке электрических радиаторов), решали вопрос добавлением отдельного кабеля, усилением проводки. Однако более универсальный рецепт – покупка водонагревателя со средним или низким энергопотреблением (чаще это приборы накопительного типа). Разница между количеством киловатт бытовой электросети и совокупной мощностью всех домашних электроприборов даст значение оптимальной мощности водонагревателя, к которому нужно стремиться.
  2. Соотношение мощности ТЭНа (нагревательного элемента) и объёма бака.
    Параметр, более важный для устройств накопительного типа, в которых вода расходуется постепенно, и критичной становится скорость её остывания. Чтобы 1-киловаттный водонагреватель не покупали со 100-литровыми баками, производители приводят ориентировочную таблицу, где 1-киловаттный прибор предназначен на 15 литров, 1,5 кВт – на 50, 2 кВт – на 50-100, а 5 кВт – на 200-литровый бак.
  3. Скорость водорасхода в минуту.
    Параметр имеет большее значение для проточных водонагревателей. В обиходе мощностные показатели такого нагревательного устройства (с учётом максимальной ресурсозатратности) рассчитываютсяпутём умножения на два количества литров ворорасхода в минуту. То есть, если на проточное мытьё посуды в среднем тратится 4 л/мин., то ТЭН должен быть 8 кВт. Если при приёме душа расходуется 8 л/мин., то необходим 16-киловаттныйТЭН. Вычисления усложняет то, что в квартире используются сразу 2 (а иногда и 3) точки водозабора. В этом случае, рекомендуется в вычислениях получившуюся величину умножать в полтора раза.

Накопительные водонагреватели (бойлеры)

Без физико-математических формул бытовой расчёт описывается следующим образом: за 1 час 1 кВт нагревает 860 литров на 1 К. Для более точного определения времени нагревания, мощностных характеристик, объёма используется универсальная формула, из которой потом выводятся остальные результаты:

Эта формула состоит из нескольких и отражает целый ряд параметров, учитывая при этом фактор теплопотерь. (При малых мощностных характеристиках и большом объёме этот фактор становится более существенным, однако в бытовых нагревателях этим учётным значением чаще пренебрегают):

Nfull – мощностные характеристики нагревательного элемента,

Qc – теплопотери водонагревательной ёмкости.

  1. c= Q/m*(tк-tн)
    • С – удельная теплоёмкость,
    • Q – количество теплоты,
    • m – масса в килограммах (либо объём в литрах),
    • tк  и tн  (в °С) – конечная и начальная температуры.
  2. N=Q/t
    • N – мощностные характеристики нагрева.
    • t – время нагревания в секундах.
  3. N = Nfull – (1000/24)*Qc

Упрощенные формулы с постоянным коэффициентом:

  • Расчёт мощности ТЭНа для нагрева воды нужной температуры:W= 0,00117*V*(tк-tн)/T
  • Определение времени,  необходимого для нагревания воды в водонагревателе:T= 0,00117*V*(tк-tн)/W

Составляющие формул:

  • W (в кВТ) –  мощностная характеристика ТЭНов (нагревательного элемента),
  • Т (в часах) – время нагрева воды,
  • V (в литрах) – объем бака,
  • tк  и tн  (в °С) – конечная и начальная температуры (конечная – обычно 60°C).

Часто объём приравнивают к массе (m). Тогда определение мощности ТЭНа будет производиться по формуле: W= 0,00117*m*(tк-tн)/T. Формулы считаются упрощёнными, ещё и потому что в них не учитывается:

  • фактическая мощность электросети,
  • температура окружающей среды,
  • конструктивные особенности и потенциальные теплопотери бака,
  • рекомендации некоторых производителей, относительно tн (порядка 5-8 °С летом и 15-18 °С – зимой).

При покупке устройства надо принимать во вниание, что относительно низкие мощностные характеристики накопительных водонагревателей по сравнению с проточными ещё не гарантируют финансовую экономию.

Накопительные меньше «забирают», но из-за того, что работают дольше, больше и расходуют.

Для финансовой экономии более надёжной стратегией будет общее снижение водопотребления за счёт установки различного вида экономителей (http://water-save.com/) и строгий учёт водорасхода.

Проточные водонагреватели

В расчете количества тепла для нагрева проточной воды надо учитывать разницу в стандартах напряжения России (220 В) и Европы (230 В), так как значительная часть электроводонагревателей изготовляется западноевропейскими компаниями. Благодаря этой разнице номинальный показатель в 10 кВт в таком приборе при подключении к российской сети в 220В будет на 8,5% меньше – 9,15.

Максимальный гидропоток V (в литрах за минуту) с заданными мощностными характеристиками W (в киловаттах) рассчитывается по формуле: V= 14,3*(W/t2-t1), в которой t1 и t2– температуры на входе в нагреватель и в результате подогрева соответственно.

Ориентировочные мощностные характеристики электроводонагревателей применительно к бытовым потребностям (в киловаттах):

  • 4−6 –  только для мытья рук и посуды,
  • 6−8 – для принятия душа,
  • 10−15 – для мойки и душа,
  • 15−20 – для полного водоснабжения квартиры или частного дома.

Выбор затрудняет то, что нагреватели выпускаются в двух вариантах подключения: к однофазной (220 В) и трёхфазной (380 В) сети. Однако нагреватели для однофазной сети, как правило, не выпускаются выше 10 киловатт.

Вычисления для бассейнов

Расчет нагрева воды в бассейне складывается из вычисления параметров электронагревателя и объёма, который необходимо подогреть.

В таблице указано приблизительное время в часах, за которое температура поднимается с 10 °С до 28 °С.

При этом существенную роль в конечных вычислениях играет площадь водяного «зеркала», температура окружающей среды, степень открытости/ закрытости места расположения бассейна.

Читайте также:  Микроволновая печь gorenje: как выбрать, отзывы покупателей

Читайте далее

Оставьте комментарий и вступите в дискуссию

Источник: https://hitropop.com/voda/uchet/raschet-nagreva-vody-tehnom.html

Расчет бойлера косвенного нагрева — мощность и объем

Поскольку речь идет о расчете, значит потребуются цифры исходных данных. Каждый человек по-разному расходует воду. Одним достаточно пробыть в душе 5 минут, а другие каждый день два раза в ванне плавают.

Если Вы решили приобрести бойлер и выбираете тип и модель прежде всего изучите свои потребности. Хотя бы замеряйте время купания и мойки посуды.  Подсчитаем, сколько нужно горячей воды, какой для этого нужен объем бойлера и его мощность. Сколько и чего он возьмет у котла и что для этого потребуется котлу.

Бойлера косвенного нагрева

Величины

Мы потребляем воду литрами, а ее температуру измеряем градусами. Вода, для того чтобы нагреться, использует тепловую энергию в Джоулях из расчета своей массы в килограммах. Водонагреватель вырабатывает мощность в Ваттах, а КПД исчисляет процентами. Переведем эти единицы измерения в одну, понятную, плоскость.

  • Согласно законам физики для того, чтобы повысить температуру 1 кг воды, что равно 1 л, на 1оС требуется 4,187 кДж тепловой энергии, что составляет 0,001 кВт/ч мощности нагревающего устройства. Вид, производитель и потери не учитываем. Кто бы не произвел нагреватель и в каких бы условиях этот механизм не находился воде всегда нужно именно столько энергии.
  • Вода, поступающая в бойлер зимой (летом котел не работает), имеет температуру порядка 10о. Утепленные трубы подачи сократят разницу температур на входе и выходе бойлера и помогут экономить топливо.
  • На панели управления аппаратом выставлена цифра 60о. Это означает что жидкость в агрегате будет нагрета до такой температуры. Следовательно, 60-10=50о. Настраивать большую величину разогрева не стоит. Такая нагрузка повлечет за собой повышенный износ оборудования.
  • На эту величину требуется поднять температуру. Умножим найденную разницу в градусах на энергию нужную для получения каждого из них — 50*0,001=0,05 кВт/ч мощности потребуется бойлеру для такой работы.

Итак, для нагрева 1 л воды до 60о понадобится 0,05 кВт/ч мощности бойлера, а для повышения на 1о — 0,001 кВт/ч его усилий.

Горячая вода, которую мы берем из крана чтобы умыться или помыть посуду имеет температуру около 40о. Выше будет горячо, ниже прохладно. Чтобы расчет работы бойлера, не только косвенного нагрева, но и любого другого типа нагревателя был правильным нужно учесть, что мы смешиваем две воды, каждая из которых имеет свою температуру.

  • Горячая вода — это тепловая энергия. Мы подсчитали, что 1о = 0,001 кВт/ч.
  • Желаемая нами вода должна быть 40о, значит 40*0,001= 0,04 кВт.
  • Холодная вода имеет 10о, значит 0,01 кВт/ч уже есть. Это составляет 25% от требуемого объема теплоты.
  • Значит нужно добавить еще 75% температуры, что составит 0,05*75%=0,0375 кВт/ч.

Таким образом, 1 л искомой смеси (далее по тексту будем называть ее теплой водой) будет содержать 0,75 л полностью нагретой воды из нашего агрегата и 0,0375 кВт/ч его мощности.

Количество потребляемой мощности

Бойлер, подключение

Придя к решению о необходимости покупки и производя расчет объема бойлера косвенного нагрева, нужно подсчитать сколько теплой воды нужно для нормального существования. Представим семью из 4-х человек и осуществим среднесуточный анализ за неделю и пиковое (утро рабочего дня) исследование потребления горячей воды.

  • Для того, чтобы помыть посуду потребуется около 5 литров теплой воды в минуту. Учитывается время полоскания, это около 5 минут. Два раза в день моем тарелки, получаем 50 л теплой воды ушло на кухонную утварь в сутки. Умножим на 7 дней итого 350 литров в неделю.
  • Каждый человек 2-3 раза в неделю принимает ванну, расходуя при этом порядка 170 литров. 4*2,5=10*170=1700 литров за 7 дней.
  • Еще 4-5 раз душ по 10 минут при расходе около 12 л/мин. 4,5*10*12=540 на одного члена семьи, соответственно на всех 2160 л в неделю.
  • Мелкая гигиена (помыть руки, обувь, убрать в доме) — порядка 10 л в день на человека составит 280 л за исследуемый период.

Итого — 350+1700+2160+280=4490 литров в неделю. Добавим заходивших гостей и запас на всякий случай получим ориентировочную цифру около 5000 литров в неделю. Но бойлер считает в часах, нужно перевести в его единицы. 5000 / 7 / 24 = 30 литров в час теплой воды составляет средний расход семьи из 4-х человек.

Исходя из наших цифр соотношения температуры и мощности получаем необходимый средний расход мощности — 30*0,0375 = 1,125 кВт/час.

Пиковое потребление

Бойлера косвенного нагрева, схема

Исходя из вышеизложенного создается впечатление, что даже самого маленького нагревателя будет достаточно. Увы, в жизни не все так гладко.

Производя расчет объема резервуара и необходимой мощности агрегата требуется учесть, что утром вся семья просыпается и собирается на работу или в школу примерно в одно время. Ждать, пока полностью нагреется вода в бойлере попросту некогда.

Должно хватить запаса накопленной жидкости и подогрева проточной за время расходования ее потребителями.

  • Согласно статистике, коммунальных служб утренний расход горячей воды составляет порядка 30%-40% от среднесуточной величины за 1,5 часа. Берется период с 7 ч 00 мин до 8 ч 30 мин. Возьмем среднюю цифру 35% и получим, что наша семья израсходует 5000 / 7 * 35% = 250 литров за 1,5 часа, что равно 170 литров в час теплой воды. Для такого количества нам понадобится 170 * 75% = порядка 130 литров горячей воды и 170 * 0,0375 = 6,5 кВт мощности водонагревателя.
  • Но и это еще не все. По мере расходования полностью нагретой воды из бака в него будет добавляться холодная, которую нужно разогреть, а для этого требуется время.
  • Средняя скорость подогрева в проточном режиме зависит от температуры теплоносителя и площади поверхности контура. Поскольку нагревающая жидкость поступает из котла ее температура будет постоянно порядка 70 — 75о, а теплообменник рассчитывается относительно объема резервуара и заявленной мощности устройства.
  • Средние показатели приблизительно равны для устройств всех производителей и составляют для бойлера с нагрузкой контура теплообмена 10 кВт порядка 0,3 л/мин при заданной нами разнице температур 50о. За один час объем подогретой проточной воды составит 60 * 0,3 = 18 литров.

Таким образом расчет объема бойлера косвенного нагрева показывает, что для одного утра рабочего дня семье из 4-х человек потребуется аппарат мощностью не менее 10 кВт и оснащенный баком емкостью более 100 л. С увеличением возможностей контура теплообмена скорость нагрева будет увеличиваться пропорционально росту мощности, но и количество тепла, отобранного у котла, возрастет.

Расход теплоносителя

Поскольку тепловая энергия берется у отопительного устройства, значит ее меньше поступит в систему обогрева дома. Но на общей температуре в помещении скажется только средний расход, пиковые показатели краткосрочны и особого влияния на разогретую систему отопления не окажут.

  • Мы подсчитали, что средний расход мощности составит 1,125 кВт в час. Но после утреннего и вечернего разбора горячей воды резервуар заполниться холодной жидкостью, агрегат ее разогреет и будет всю ночь или день поддерживать температуру.
  • Значит следует учесть холостой расход тепла, как минимум на два полных цикла в день, что составит 200 * 0,0375 / 24 = порядка 0,3125 кВт/ч.

В итоге получаем результат, согласно которому для бесперебойного обеспечения семьи горячей водой котел отдаст порядка 1,125 + 0,3 = 1,5 кВт/ч своей мощности. Если добавить потери теплоты при транспортировке по трубам, через корпус бойлера и непредвиденные расходы воды (скопление гостей на юбилей, чистка обуви и т. д. и т. п.) правильнее будет взять цифру 2 кВт/ч.

При проведении этого исследования учитывались усредненные цифры. Чтобы получить более точный расчет бойлера косвенного нагрева калькулятор, представленный по мощности и производителям, учитывает особенности каждой конкретной модели нагревателя и конкретные условия эксплуатации.

Источник: http://pechiexpert.ru/raschet-bojlera-kosvennogo-nagreva/

Расчет времени нагрева, температуры смешанной воды и мощности водонагревателя

Цены на водонагреватели в нашем каталоге

Водонагреватели объемом от 5 до 1000 литров позволяет решить практически любую задачу по обеспечению человека горячей водой.

При подборе накопительного прибора исходят из пиковой (максимальной) потребности в горячей воде. Итак, типичный пример. Семья из трех человек хочет приобрести накопительный водонагреватель на время отключения горячей воды. Какого объема выбрать прибор?

Простой прикидочный расчет объема

Как правило, наибольшее количество воды тратится при принятии душа. В среднем, за один сеанс, расход составляет 60 литров воды при температуре 38-40°С. Этого хватает примерно на 10 минут полноценного душа. Соответственно, если три человека, захотят принять водные процедуры друг за другом, им понадобится 180 литров теплой воды.

Если учесть, что температура нагрева воды в водонагревателе составляет 60°С, её придется разбавить. Разбавив горячую воду из водонагревателя холодной получаем объем теплой воды в два раза больший, чем было горячей в водонагревателе. Получается, что нам понадобится 180:2= 90 литров горячей воды. Прибавляя к 90 литрам еще 10% для обеспечения водой хозяйственных нужд (помыть посуду и т.д.

), мы получаем оптимальную емкость равную 100 литрам.

Конечно, если планируется принимать ванну, то количество воды нужно расчитывать, исходя из заполняемого объема ванны.

Обратите внимание

Если между сеансами быдет перерыв, то можно обойтись и более компактным прибором литров на 30, так как нагрев такого объема при мощности 2 кВт длится примерно 1 час, то соответственно через данный промежуток времени можно принять душ не боясь, что теплая вода внезапно кончится.

Для точного расчета можно применить следующие формулы:

Формула расчета времени нагрева

t = (m ∙ c ∙ ∆ϑ) / (P ∙ η)

t – время нагрева в часах
c = 1,163 (Ватт/час) / (кг ∙ К)
m – количество воды в кг
P – мощность в Вт
η – КПД
∆ϑ – разность температур в К (ϑ1 – ϑ2)
ϑ1 – температура холодной воды в °C
ϑ2 – температура горячей воды в °C


Формула расчета количества и температуры смешанной воды

mсмеш=(m2 ∙(ϑ2- ϑ1))/(ϑсмеш – ϑ1)    ϑсмеш = (m1 ∙ ϑ1 + m2 ∙ ϑ2) / (m1 + m2)

mсмеш – количество смешанной воды в кг   
m2 – количество горячей воды в кг
ϑсмеш – температура смешанной воды в °С   
ϑ1 – температура холодной воды в °C
m1 – количество холодной воды в кг   
ϑ2 – температура горячей воды в °C  

Пример: Сколько смешанной воды при температуре ϑсмеш 40°C получится при добавлении холодной воды ϑ1 10°C к 80 кг горячей воды ϑ2 55°C?

mсмеш = 80 ∙ (55-10) / (40 – 10) = 120 кг = 120 л  

Пример: Какова будет температура воды при смешивании 80 кг воды (m2) при температуре ϑ2 55°C с 40 кг воды (m1) при температуре ϑ1 10°C?

   

ϑсмеш = (40 ∙ 10 + 80 ∙ 55) / (40 + 80) = 40°С

Расчет мощности водонагревателя

Время нагрева воды в накопительном водонагревателе напрямую зависит от мощности нагревательного элемента.

В комбинированных водонагревателях основным нагревательным элементом является теплообменник, подключенный к системе отопления частного дома.

А ТЭН используется для компенсации тепловых потерь при длительном отсутствии разбора горячей воды, так как тепловая мощность теплообменника значительно больше тепловой мощности ТЭНа.

Прибегнув к уже упоминавшейся формуле, мы можем сравнить время нагрева прибора объемом 120 литров при работе ТЭНа мощностью 2 кВт или теплообменника мощностью 8 кВт (значение верно при температуре воды в системе отопления +80°С). Температура горячей воды 55°С, температура холодной воды +10°С.

t = m · c · ∆ϑ / P · η

t = 120 · 1.163 · 45 / (2000 · 0.98) = 192 мин  >  48 мин = 120 · 1.163 · 45 / (8000 · 0.98)

Для удобства можно воспользоваться следующей таблицей.

    Источник: teplo-spb.ru

Источник: https://teplo-spb.ru/stati/kak-vybrat/raschet-vremeni-nagreva-temperatury-smeshannoy-vody-i-moshchnosti-vodonagrevatelya.html

Время нагрева воды в водонагревателе: расчет

Выбирая бойлер, нам хочется знать не только объем бака и производительность, но и время нагрева воды в водонагревателе. От этого зависит потребление электроэнергии, длительность ожидания комфортной для купания температуры. Как правильно вычислить этот показатель, от чего он зависит, мы расскажем в публикации.

Сколько греется вода в бойлере?

В первую очередь, стоит определиться с типом агрегата. Накопительный нагреватель имеет встроенный бак различных объемов.

Внутри емкости скапливается вода, а установленный ТЭН ее нагревает до тех показателей, которые установлены вами на терморегуляторе. Теплоизоляция стенок удерживает тепло, что позволяет сэкономить электроэнергию.

Как только температура начинает снижаться, реагирует термодатчик и ТЭН снова включается.

Важно

В проточных бойлерах способ работы несколько иной. Они не имеют накопителя, поэтому поток проходит через ТЭН, нагревается и сразу вытекает из крана.

От каких факторов зависит скорость нагрева:

  • литража бака;
  • температуры жидкости на входе;
  • установленных значений на регуляторе;
  • мощности ТЭНа.

Какой должна быть температура? Оптимально 60–65 градусов. При показателях 80–85°С есть вероятность ожогов. Поэтому горячая жидкость предварительно смешивается с холодной. Тем более возрастает риск отложения накипи. Соли калия и магния активно откладываются на поверхностях техники, а особенно — ТЭНе. В результате деталь перегревается и выходит из строя.

При установке показателей на отметку ниже 60 градусов появляется риск образования бактерий, что приводит к неприятному запаху воды. Устранить проблему не так уж просто, придется полностью сливать жидкость, демонтировать и мыть бак изнутри.

Поэтому возьмем оптимальные показатели 65 °С. При смешении вы получите воду в 40°С и сможете наполнить ванную. При этом прибор будет и дальше продолжать греть содержимое.

Сколько времени потребуется электрическому нагревателю для достижения значений на панели? Сравним мощность ТЭНа и литраж. Стандартная мощность составляет 1,5– 2,5 кВт. Поэтому емкость объемом 10–15 литров прогреется за полчаса, а объем 200 литров — за 5–8 часов.

Читайте также:  Обзор стиральных машин kaiser: плюсы и минусы

К примеру, возьмем модели «Аристон» и «Термекс». Емкость бойлера от 80 до 100 литров. За сколько прогреется вода до 55 градусов, указано в таблице.

Мощность ТЭНа «Аристон» «Термекс»
 80 л. 100 л. 200 л.  80 л. 100 л. 200 л.
 1500 Вт  180 280  360  170 210 320
 2500 Вт  110 230 320  130 160 290

T = 0,00117

V — вместительность емкости;

Т2 — установленная пользователем оптимальная температура;

Т1 — значения воды на входе;

W — мощность ТЭНа.

Преимущества накопительного бойлера в том, что пользоваться горячей жидкостью можно в любое время, даже при отключении электричества. Прибор способен обеспечить несколько точек забора: душ, раковину на кухне.

Расчеты для проточника проводятся примерно по той же формуле:

V = 14,3 

Значения те же, что и в первом случае, только V означает скорость потока л/мин.

Преимущества проточника — в экономии энергии. ТЭН включается только тогда, когда вы открываете смеситель. Это дает возможность быстро и в любом количестве получить горячий поток. Минус в том, что температура нагрева обычно не превышает 40–50 градусов. Прибор может обеспечить только одну водозаборную точку.

На картинке ниже показано время нагрева до 75 °С в накопителе:

До 65 °С:

До 55 °С:

Максимальный поток для проточных устройств:

Знать время нагрева в бойлере действительно важно при покупке. Поэтому прежде чем отправиться в магазин, проведите дома расчеты. Так вы узнаете, какая техника подходит вашему дому.

Вам помогла статья?

Да Нет

Источник: https://cosmo-frost.ru/bojlery-i-vodonagrevateli/ekspluataciya/kak-rasschitat-vremya-nagreva-vody-v-vodonagrevatele/

Расчет водонагревателя и накопительного бойлера | Тепломонстр

Как правило, водонагреватель приобретается для частного или загородного дома. Потому что, как правило, проблема снабжения горячей водой в квартире не стоит. Все современные здания в России подключены к системам централизованного водоснабжения, которые обслуживают не только несколько отдельно стоящих домов, но и целые районы.

Изображение 1. Схема устройства и подключения накопительного водонагревателя.

Другая ситуация складывается с жильем, расположенным за городом, вдалеке от коммунальных сетей. Для обеспечения подачи горячей воды или отопления на дачах устанавливают самые разные системы: отопительные котлы, накопительные бойлеры с прямым или косвенным нагревом или проточные водонагреватели.

Но прежде чем покупать и устанавливать оборудование, вне зависимости от того, каким образом вы собираетесь получать горячую воду, необходимо провести грамотный расчет водонагревателя.

Совет

Так как только система, подобранная для конкретного жилья и людей, в нем проживающих, сможет удовлетворить все возникающие потребности.

В идеальном же варианте все коммуникации уже должны быть подключены. В противном случае ваши расчеты могут не совпасть с реалиями.

Какой водонагреватель выбрать?

Схема бойлера.

В зависимости от поставленной перед вами задачи расчет бойлера, который подойдет именно вам, можно выполнить двумя способами. В первом случае учитывается запасенный объем воды и рассчитывается мощность теплообменника и источника электропитания. Во втором – рассчитывается объем водонагревателя для аккумулирования тепла, выработанного за определенное время источником определенной мощности.

Следует понимать, что какую бы методику вы ни применили, аккумулирующая способность воды всегда характеризуется ее теплоемкостью. Это величина постоянная и равна она 4,187 кДж.кг/°С. Это означает, что, например, для нагрева 1 кг воды на 1°С нужно обеспечить количество тепла, равное 4,187 кДж. А для этого требуется 1,163 кВт.ч.

Устройство электрического бойлера.

Например, если у вас имеется водонагреватель, чей объем составляет 1000 л, а нагреть воду необходимо до 50°С, то для этого потребность в тепловой энергии рассчитывается следующим образом: 1000×50= 58 кВт.ч.

От разности температуры нагреваемой и греющейся воды, а также от коэффициента теплопередачи зависит мощность теплообменного аппарата. Для каждого конкретного теплообменника коэффициент теплопередачи будет индивидуален.

Поэтому универсальной формулы расчета водонагревателя существовать не может.

И самый простой способ выбора теплообменника – это диаграммы, которые производители указывают в технических характеристиках к своим водонагревателям.

Запомнив эту нехитрую истину, можно перейти к рассмотрению отдельных характеристик.

Устройство стандартного электрического бойлера

Схема бака-накопителя бойлера.

В нашей стране принято считать, что водонагреватель и бойлер – это разные устройства. Но на самом деле все отличие в том, что у бойлера есть накопительный бак для нагрева и сохранения горячей воды. Именно поэтому в технической литературе их называют «водонагреватели накопительного типа». Также бойлеры различаются по источнику тепла.

Сейчас существуют системы прямого и косвенного нагрева. Если прибор сам генерирует тепло с помощью теплоэлектрического нагревателя или газовой горелки, то это система прямого нагрева. Косвенный же нагрев происходит за счет поступающего от отопительного котла нагретого до определенной температуры теплоносителя.

Чаще всего используют именно накопительные водонагреватели, их схему вы можете видеть на Изображении 1.

Таблица расчета накопительного водонагревателя.

Перед тем как принимать решение о покупке конкретного водонагревателя, необходимо произвести расчет всех параметров и учесть особенности вашего дома и условия будущей эксплуатации. Обязательно оцените следующие параметры:

  • состояние электрической проводки;
  • возможная нагрузка на электрическую проводку;
  • наличие возможности подключения к газовым коммуникациям;
  • исправность всего оборудования, обслуживающего дом (в том числе водяных насосов, если они есть).

Установка водонагревателя накопительного (бойлер).

Кроме того, необходимо учитывать количество людей, которые будут пользоваться водонагревателем, и приблизительно спланировать, какой объем горячей воды будет ими потребляться каждый день. После этого можно приступать к выбору конкретной модели.

Для того чтобы подобрать водонагреватель, который подойдет именно вам, следует сначала определиться с его основными характеристиками, а именно:

  • наиболее подходящий источник энергии;
  • требуемый объем нагреваемой воды;
  • расход теплоносителя;
  • время нагрева.

По этим параметрам и происходит расчет нагревателя для воды.

Источник энергии для нагрева воды

Схема нагрева бойлера.

В качестве основных источников энергии для водонагревателей используют газ и электроэнергию. Существуют и более экзотические источники наподобие солнечных батарей, но они не слишком распространены в нашей стране. Поэтому для того, чтобы провести точный расчет, необходимо сравнить достоинства и недостатки именно газа и электричества.

  1. Электрические водонагреватели выпускаются мощностью от 1 до 6 кВт. Мощность же газового бойлера начинается с 4 кВт.
  2. Как правило, газовые водонагреватели накопительного типа имеют больший бак для горячей воды (до 150 л), тогда как электрические редко превышают 100 л.
  3. Стоимость газа в России значительно дешевле, чем электроэнергии.

Схема устройства напорного водонагревателя.

Кажется, что выбор очевиден и производить сложные расчеты нет необходимости. Чтобы получить 100-150 л горячей воды с помощью газового водонагревателя, потребуется примерно в два раза меньше времени, чем при использовании системы, работающей на электричестве.

Но электрические устройства не требуют оборудования дополнительной силовой линии – им достаточно простой розетки. Приглашать специалистов для монтажа такого бойлера не требуется. Тогда как газовый водонагреватель необходимо подключать к газопроводу, который имеется не в каждом дачном хозяйстве.

Кроме того, для безопасной установки водонагревателя, работающего на газу, требуется сооружение дымохода.

Сравнивать же цены на бойлеры с разными источниками питания нельзя. Стоимость электрических систем зависит, прежде всего, от мощности нагревательного элемента и объема бака.

Обратите внимание

Цена на водонагреватели, работающие на газу, формируется в зависимости от типа камеры сгорания. Они бывают внутренними и внешними. Монтаж оборудования с внутренней камерой требует минимальной затраты сил и времени.

Но такие устройства стоят примерно в два раза дороже, чем бойлеры с внешней камерой.

Необходимо учитывать и еще одно условие. Газовые бойлеры способны значительно нагреть воздух. В условиях дачи и маленьких помещений такая особенность может стать настоящей проблемой, если расположить водонагреватель, например, на кухне.

Поэтому однозначных рекомендаций по выбору бойлера с определенным источником энергии дать невозможно.

Объем накопительного бака

Подключение водонагревателя через тройник.

Объем нагреваемой воды считается основным параметром при выборе накопительного водонагревателя. Необходимо помнить, что расчет необходимого ежесуточного количества горячей воды зависит от количества проживающих людей.

Обычно принимают среднее значение, равное 80 л. Но, конечно, это цифра весьма условна. Реальный объем потребления зависит от привычек и образа жизни конкретного человека.

Следует учитывать и то, что запас «сверх лимитов» никогда не будет лишним, особенно в загородном доме.

Но значительное превышение используемого объема горячей воды обычно приводит к расходам, которые изначально в расчет не входили. Вам придется переплачивать за газ или электроэнергию.

Помимо этого, цена на само оборудование напрямую зависит от количества литров, которые оно способно накопить.

Получается, что покупая водонагреватель именно той вместимости, которая вам требуется, вы обеспечиваете свой дом необходимым водоснабжением, но не тратите лишние средства на приобретение неэкономичного оборудования.

Схема установки бойлера.

Стандартные бойлеры, которые можно встретить в современных магазинах, имеют баки на 30, 50, 80, 100 и 150 л. Продаются и модели на 500 л, но такой водонагреватель рассчитан больше не на бытовое, а на промышленное использование. Выбор же конкретной системы для квартиры или загородного дома зависит только от ваших личных предпочтений.

Важно

Если же вы проживаете в городской квартире, подключенной к центральному водоснабжению горячей воды, но хотите обезопасить себя от периодических отключений, можно приобрести компактный водонагреватель. Такие модели рассчитаны на нагрев небольшого объема воды. Их монтируют на только на один кран (например, на кухню или ванну).

Но в случае, когда горячее водоснабжение требуется постоянно, а в доме необходимо наладить несколько кранов с подачей воды (кухня, ванная комната, санузлы), разумнее приобрести бойлеры, чей объем превышает 100 л. Некоторые современные модели могут снабдить ваш дом не только водой для бытовых нужд, но и для обогрева помещений. Естественно, что такой водонагреватель стоит гораздо дороже.

Формула расчетов необходимого объема оборудования

Для того чтобы провести точный расчет объема водонагревателя, который вам требуется, необходимо воспользоваться несложной формулой:

V=Q×n×(t1— t2)/(t3— t2),

Схема структуры бойлера.

где:

Q – необходимый объем горячей воды на одного человека;

n – количество людей, проживающих в доме;

t1 – желаемая температура воды (имеется в виду температура воды, текущая из крана, поэтому обычно берется значение в 35-40°С);

t2 – температура холодной воды в системе водоснабжения (средние показатели температуры: летом – 15-18°С; зимой 9-11°С);

t3 – температура готовой горячей воды в баке водонагревателя (рекомендуемый уровень – не выше 65°С).

В качестве примера можно провести расчет необходимого объема на семью из 3 человек. Как правило, летом горячую воды используют для того, чтобы принять душ и помыть посуду.

Расход теплой воды в душе в среднем составляет 6 л/мин. Каждый член семьи принимает душ в течение 10 мин. С помощью формулы получаем следующий расчет:

Q = 6×10=60 л

V = 60×3×(35-18)/(60-18)=72 л

Совет

К примеру, расход при мойке посуды составляет 3 л/мин, а всего на мытье посуды люди тратят 10 мин и каждый член семьи делает это раз в сутки. В результате можно получить объем потраченной воды в 36 л. Итого в сутки потребуется 108 л горячей воды.

Как правило, если потребляемый суточный объем не превышает 200 л, то используют традиционные настенные модели. Если расчет превышает эту цифру, имеет смысл приобрести напольный водонагреватель.

Расход теплоносителя

Схема устройства комбинированного нагревателя.

При выборе подходящего типа водонагревателя необходимо обратить внимание еще на одну немаловажную характеристику – расход теплоносителя через теплообменник бойлера. Этот параметр важен для систем с косвенным нагревом и обязательно должен быть указан в сопроводительной документации к оборудованию.

Для эффективного функционирования без лишних затрат персональный расход бойлера не должен превышать 40% от общего расхода, проходящего через отопительный котел. В случае если расчет водонагревателя превышает этот показатель, то температура во всей системе будет снижаться.

Это не только понизит общую температуру во всех помещениях и приведет к чересчур медленному нагреву воды, но и увеличит затраты на газ для котла. Поэтому такие модели разумнее не приобретать.

У большинства современных моделей водонагревателей можно регулировать температуру нагрева воды в баке. Производители не рекомендуют выставлять этот параметр ниже 30°С и выше 70°С. Но стоит учитывать, что вода, температура которой выше 65°С, уже может обжечь.

Чтобы комфортно принять душ, не нужно дожидаться нагрева воды в бойлере до необходимого значения. Достаточно смешать воду, которая течет из нагревателя, с холодной водой из системы водоснабжения. Это позволит не только отрегулировать комфортную температуру, но и снизит затраты на прогрев воды.

Время нагрева воды

Производить расчеты скорости нагрева воды с помощью характеристик, указанных в сопроводительных документах, не имеет смысла. Все производители вписывают туда абсолютные величины.

В реальности же большинство моделей современных водонагревателей доводят 100 л воды до температуры в 60°С в пределах 5 ч. Так, при смешивании с холодной водой получается до 250 л теплой жидкости летом и около 200 л зимой.

Поэтому реальные значения и отличаются от расчетов, поскольку по мере убывания в баке горячей воды происходит добавление холодной, а значит, общая температура понижается.

Обратите внимание

На выбор конкретной модели обогревателя может повлиять материал, из которого изготовлен бак. Наиболее долговечными являются водонагреватели, выполненные из нержавеющей стали.

Также немаловажным преимуществом считается наличие съемного теплообменника. Эта деталь дает возможность почистить его самостоятельно.

Следует избегать моделей, в качестве утепления которых использовался поролон, поскольку он быстро изнашивается.

Но в любом случае вы должны выбирать водонагреватель, опираясь на холодный и взвешенный расчет. Тогда бойлер прослужит долгие годы.

Самые популярные статьи блога за неделю

Источник: http://teplomonster.ru/kak-dlya-doma-i-kvartiry-proizvesti-raschet-vodonagrevatelya.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector