Astro-nn.ru

Стройка и ремонт
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как рассчитать мощность электрического котла

Как рассчитать мощность экономичного электрокотла

Правильный расчет тепловой мощности электрического котла отопления начинается с определения потерь тепла дома.

Методы определения мощности

Величину этих потерь можно рассчитать с помощью различных методов, самые простые из которых:

  1. Позволяет определить величину потерь тепла дома, зная только площадь.
  2. Позволяет установить тепловую мощность экономичного электрокотла с высоким КПД, используя объем.

Все электрические котлы отличаются тем, что способны превратить 100% электрической энергии в почти 100% тепловой. Не имеет значения, нагревает он воду ТЭНами, электродами или катушками индуктивности. Благодаря этой особенности после определения потерь тепла дома, не нужно корректировать эту цифру, учитывая КПД котла отопления.

Для сравнения можно взять твердотопливный котел, имеющий КПД 90%. Если 1 кг дров выделяет 3 кВт/ч, это означает, что в теплосеть попадет только 3х0,9 = 2,7 кВт/ч. В случае с электрическими устройствами 3 кВт/ч электроэнергии будут преобразованы в 3 кВт/ч тепловой энергии.

Расчет мощности котла по площади

Для отопления каждого 1 кв. м нужно создавать 100 Вт тепла. Расчёт по формуле:

где S является площадью дома,

k представляет собой коэффициент, определяющий потери тепла в зависимости от температуры воздуха за окном. Для регионов, в которых зимой температура воздуха не опускается ниже -10 °С, он составляет 0,7. Он растет по мере снижения градусов за окном. На каждые 5 °С он становится больше на 0,2. Для регионов, в которых зимой термометры показывают -35 °С, k составляет 1,2.

Такой расчет не всегда является правильным потому, что на потери тепла влияет много факторов. Он подходит для дома, который имеет:

  1. Окна с двойным стеклопакетом и площадью не более 30% площади всех комнат.
  2. Среднюю теплоизоляцию (толщина стены равна длине 2 кирпичей, утеплитель толщиной в 15 см).
  3. Холодный чердак.
  4. Комнаты, высота которых равна 2,5 м.

Здесь не учтены внешние стены потому, что даже при 1 такой стене корректирующий коэффициент должен составлять 1,1. Для 2 стен он является 1,2, 3 – 1,3 и т. д.

Для отопления вышеупомянутого дома нужно использовать экономичный котел отопления, имеющий мощность 12,65*1,4 = 17,71 кВт/ч. Лучше использовать устройство, которое способно выдать 20 кВт/час.

Факторы, влияющие на тепловую мощность

  1. Количество внешних стен.
  2. Тип окон.
  3. Уровень теплоизоляции стен.
  4. Площадь окон.
  5. Высота помещений.
  6. Наличие утепленного чердака.

Такие же коэффициенты применяются для плохо и очень хорошо утепленных стен соответственно. Когда площадь окон составляет 40% от площади помещения, через окна может выйти дополнительных 10% тепла. Коэффициент составляет 1,1. С дальнейшим ростом соотношения площади окон и площади пола на 10% он поднимается на 0,1.

Высоту помещения стоит брать в расчет тогда, когда она превышает 2,5 м. Для этой цифры корректирующий коэффициент равен 1. С дальнейшим увеличением высоты на 0,5 м он становится больше на 0,5. Для 4-метровых стен он равен 1,15. При наличии холодного чердака, полученную цифру корректировать не нужно. Если же он утеплен или сверху находится отапливаемое помещение, то результат умножают на 0,9 или 0,8.

Расчет котла по объему

Чтобы рассчитать мощность, применяют такую формулу:

где V является объемом дома,

К – коэффициент, показывающий потери тепла в зависимости от теплоизоляции. Имеет следующие значения:

  • 0,6-0,9 – для домов, в которых конструкция является улучшенной, стены кирпичные и покрыты двойной теплоизоляцией, окна имеют двойной стеклопакет и относительно небольшую площадь, крыша сделана из теплоизоляционного материала;
  • 1-1,9 – для домов, которые характеризуются двойной кирпичной кладкой, небольшим количеством окон и крышей, имеющей обычную кровлю;
  • 2-2,9 – для зданий с небольшой теплоизоляцией, то есть тепло задерживают окна и крыша с упрощенной конструкцией, стены с толщиной, равной длине 1 кирпича;
  • 3-4 – для деревянных конструкций или зданий, стены которых представляют собой гофрированный металлический лист.

ΔТ является разницей между желанными градусами внутри помещения и температурой за окном.

Оба метода не учитывают наличие в доме косвенного бойлера с хорошим КПД. Если он есть, то полученный результат нужно умножить на 1,2-1,3.

Расчет мощности для ГВС

Он проводится в следующей последовательности:

  1. Определяется объем теплой воды, которой пользуются все члены семьи.
  2. Определяется объем горячей воды (90-95 °С), которую будет разбавлять проточная вода, чтобы образовалась жидкость, имеющая комфортную температуру.
  3. Рассчитывается дополнительная мощность котла.

Пусть в доме живет семья, которая за сутки использует 150 л теплой воды, то есть жидкости с температурой 37 °С. Такая вода будет подаваться после смешивания горячей и проточной воды. Объем горячей воды определяют по формуле:

  • Vв является объемом востребованной теплой воды,
  • Тж – желаемая температура теплой воды на выходе из крана,
  • Тп – температура проточной воды,
  • Тг – температура нагретой жидкости в косвенном бойлере.

Формула определения дополнительной мощности такова:

где с является удельной теплоемкостью воды (всегда равняется 4,218 кДж/кг*К),

Читать еще:  Открытый коллектор - Open collector

m – масса воды,

ΔT представляет собой разницу между температурами нагретой и проточной воды.

Для отопления дома нужно приобрести электрокотел отопления с мощностью 20+5,1 = 25,1 кВт/час. Это в том случае, если вода в котле должна нагреваться за 1 час. Если ее нужно нагревать за 2, то можно установить котел, мощность которого равна 20+2,55 = 22,55 кВт/час.

Как рассчитать мощность электрокотла

При установке электрического котла необходимо правильно рассчитать его мощность. Данный расчет гарантирует эффективность и экономичность его использования, и долгий срок службы.

Если сделан выбор в пользу электрического котла, то данная статья расскажет, каким же образом выбрать модель, обладающую той мощностью, которая будет оптимальной для конкретного помещения.

Правила расчета мощности котла

При расчете мощности учитываются два основных параметра: площадь помещения и удельная мощность отопительного прибора на 10 квадратных метров (W). Она определяется для каждого региона с учетом его климатических условий.

Для вычисления мощности котла необходимо удельную мощность умножить на площадь помещения и разделить на 10. Например, площадь помещения – 100 квадратных метров, удельная мощность для конкретного региона – 1.2 киловатта. Подставив значения в формулу, получается: мощность котла = (1.2 *100) :10 = 12. Таким образом, необходим котел мощностью 12 киловатт.

Особенности расчета мощности для электрических котлов

Электрокотлы, которые применяются для отопления, обладают следующими особенностями:

  • использованием электричества, которое является недешевым энергоресурсом;
  • возможность перебоев в работе при проблемах с электроснабжением;
  • являются экологически чистыми;
  • имеют небольшие габариты;
  • обладают простой системой управления.
  • Котел является серьезным приобретением, ведь он будет эксплуатироваться многие годы. При совершении такой серьезной покупки нужно крайне ответственно подойти к выбору и учесть все особенности данного оборудования.

Выбрать котел нужной мощности мало, для его эффективной работы нужно правильно рассчитать мощность радиаторов отопления. Эта величина рассчитывается исходя из объема помещения. Далее нужно узнать затраты энергии в ваттах на отопление 1 метра кубического для конкретного климатического пояса. На каждом радиаторе указана производительность одной его секции. Вычислив, какая мощность необходима для отопления помещения, можно без труда вычислить, сколько секций радиатора необходимо. Для возможности эффективного отопления при крайне низких в регионе температурах, нужно ставить радиаторы с количеством секций на 15 % большим рассчитанной величины.

Для ознакомления с ассортиментом электрических котлов различной мощности можно скачать прайс-лист и выбрать модель, которая соответствует расчетным величинам для конкретного помещения.

Расчет мощности электрического котла

Нексолько простых способов как рассчитать мощность электрокотла для отпления дома

Отопление частного дома электричеством – это всегда достаточно затратная задача. Правильный выбор мощности электрического котла позволит получить комфортные условия проживания и существенно сэкономить электроэнергию.

Неправильно подобранный электрокотел с маленькой мощностью будет работать постоянно, не выключаясь, а во время сильных морозов не обеспечит вам необходимое тепло. Слишком мощный котел будет просто потреблять большое количество электроэнергии. Используя различные методы расчета можно идеально точно подобрать мощность котла. Существуют сложные методики расчета учитывающие сотни различных параметров, но для того чтобы определить с начальными цифрами можно использовать более простые методы.

Первый способ – самый простой. На практике установлено, что для обогрева 10 квадратных метров частного дома необходима мощность котла в 1 кВт. То есть для частного дома площадью в 160 метров как минимум необходим котел мощностью 16 кВт. Котел с минимальным значением мощности не всегда справляется со своими задачами. Особенно если в вашем регионе бывают сильные заморозки то стоит к мощности котла добавить запас в 10-20 процентов. Таким образом примерно можно считать, что для дома площадью 160 м необходим электрический котел мощностью 18-19 кВт. Это очень приблизительный метод расчета мощности. Он не учитывает степень утепления дома, количество окон, дверей. А самое главное, что данный метод не учитывает высоту потолков.

Второй способ более точный, так как он основан не на площади, а на объеме обогреваемого помещения. По нормам отопления считается что для отопления 1 кубического метра помещения необходимо 40 Вт мощности котла. Если предположить, что площадь дома 160 квадратных метров, а высота потолков в доме составляет 3 метра, то получим следующие данные: 160 х 3 х 40 = 19200 Вт. То есть более точный расчет показал, что необходим котел мощностью 19,5 кВт. Выбрать модель котла с необходимой мощностью можно тут.

Третий способ расчета мощности предусматривает учет потерь тепла из-за окон и дверей. На каждое окно в доме необходимо добавлять 100 Вт мощности к котлу, на входную дверь – 200 Вт. То есть если в доме 7 окон и 1 входная дверь, то необходимо добавить к мощности котла 0,9 кВт. Также можно учитывать коэффициент региона. В зависимости от места проживания (южные или северные регионы он может быть от 0,7 до 1,9). В случае сильных зимних морозов необходимо добавлять до 20 процентов мощности. Кроме всего этого можно посчитать площадь окон, толщину стен, степень утепления дома и т.д.

Читать еще:  Какая силовая розетка нужна для варочной панели

Как рассчитать котёл электрический? Сколько он может потреблять электроэнергии?

Котёл является основным элементом для любой системы независимого отопления. Этот элемент ещё служит в качестве генератора для тепловой энергии, работоспособность его очень даже неплохая. От целого ряда факторов зависит то, какими будут расходы на монтаж устройства и его покупку в целом. В том числе расчёт должен учитывать режим проживания и расположение строения, особенности постройки и размеры. И этот список далеко не полный. Какие именно действия нам понадобятся, легко понять. От расчёта тоже зачастую зависит выбор самих устройств.

Рис. 1 Современная модель прибора отопления

Тип топлива и работоспособность установки подбираются именно по результатам расчёта, котёл только в этом случае будет полностью выполнять свою функцию. Электрический прибор будет наиболее удобным и актуальным решением в домах с площадью до 300 м2. Благодаря этому создаётся надёжная система отопления, не доставляющая почти никаких хлопот в дальнейшем. Электрический котёл отопления даёт КПД до 98 процентов, производительность всегда сохраняет довольно высокий уровень, расчёт произвести легко.

Широкие возможности оптимизации тоже делают электрический котёл весьма удобным приобретением, помимо его других достоинств. Установка возможна в любом месте, достаточно наличие электричества. Электрический котёл может стать дополнительным источником тепла для системы, которая уже существует, либо использоваться отдельно. Расчёт должен учитывать и это.

По сравнению с устройствами, работающими от других источников, электрический котёл отопления может обходиться дешевле уже на этапе покупки. Не нужно содержать дымоход для отвода газов, устройство является безопасным с точки зрения экологии. Мощность на общую безопасность тоже не влияет, сколько его может уходить – не менее важный вопрос.

Расход электрической энергии. Как его определить?

Нам потребуется некоторое количество расчётов, чтобы достичь необходимого результата.

Кроме того, расчёт требует учёта целого ряда параметров:

  • Среднесуточная длительность работы при максимальной нагрузке;
  • Режим проживания;
  • КПД и производительность;
  • Расчёт времени работы в отопительном сезоне;
  • Объём теплоносителя в контуре отопления;
  • Размер бака у прибора отопления;
  • Расчёт площади нагрева;
  • Напряжение устройства для отопления;
  • Расчёт сечение кабеля питания;
  • Расчёт объёма обогреваемых помещений;
  • Количество контуров в оборудовании.

Расчёт предполагает использование усреднённых значений. Требуется введение нескольких поправок на такие факторы, как тип используемой теплоизоляции, теплопроводность стен, температурные показатели и так далее. Мощность это тоже должна учитывать.

Электрический котёл отопления требует использования специального кабеля. Главным фактором при его выборе становится мощность. Здесь есть простая эмпирическая зависимость, понять которую не составит труда: не меньше мощности отопления, выраженной в кВт, должна быть площадь сечения кабеля в мм2 для однофазного электрического котла. Расчёт благодаря этому становится более простым. Необходимо согласовывать свои действия с инстанциями, осуществляющими контроль использования ресурсов, если показатель для котла находится на уровне 10 кВт и больше.

Рис. 2 Устройство изнутри

Примеры подсчётов. Самые простые способы

КПД, близкому к 100 процентам, может похвастаться только электрический котёл отопления. На протяжении всего срока эксплуатации прибора этот показатель останется стабильным, цифры это подтверждают. Уровень может меняться, но разница останется небольшой, всё зависит от конкретных условий.

Около 30-35 кВт составляет трата электричества для обогрева одного кубического метра. Теплоизоляция конструкции может влиять на данный параметр, но не в значительной степени. Мощность котла отопления должна составлять 15 кВт, если обогревается дом на 150 кв.м.2 и с трёхметровой высотой комнат. По данной формуле легко провести расчёт мощности электрического котла отопления. Когда устройство только приобретается, лучше всего заранее рассчитать так, чтобы остался небольшой запас. Расчёт сделать легко.

Если мощность будет вырабатываться в недостаточном количестве, температура в комнате будет снижаться. Такой недостаток компенсировать гораздо сложнее, чем просто поставить устройство на слабый режим работы. И расчёт котла не поможет. Придётся либо устанавливать дополнительное оборудование для обогрева, либо утеплять само здание.

Тут действует целый ряд важных правил:

  • Мощность электрического котла отопления необходимо знать для того, чтобы рассчитать за год потребность в электроэнергии.
  • Использование ресурса для котла можно узнать на весь сезон, если известна общая цена за его использование.
  • Расчёт будет таким. Величина, которая получается в итоге, делится на два. Электрический котёл просто не может всё время работать с предельной нагрузкой. Работа котла не так необходимо в период оттепелей.
  • Чтобы получить тот же показатель, но за месяц, итоговую цифру просто умножаем на 30. Этот процесс не является чем-то очень сложным.

Принято считать, что отопление котлом нам необходимо на протяжении семи месяцев. В зависимости от климатических условий в эти сведения можно вносить свои корректировки. Месячный расход электричества нужно умножить на продолжительность отопительного периода, чтобы получить результат по целому году. Но не стоит считать его максимально точным, разница в реальности может составлять до 15-20 процентов, даже максимально точный подход не спасёт от погрешностей.

Читать еще:  Как выбрать электрический чайник: какой лучше? Отзывы и рейтинг

Часто расчёт производится, исходя из того, что на каждого потребителя нужно около 3 кВт. Но на практике такая мощность котлов не справляется с нагрузками. Особенно это касается регионов с холодным климатом, где потребление котлом энергии может увеличиваться.

Рис. 3 Удобная регулировка параметров

Можно ли потреблять меньше электричества?

Расчёт помогает понять, до какой степени выгодным может быть электрическое отопление.

Следующие советы несложные, но их выполнения достаточно для того, чтобы электроэнергия расходовалась в меньших количествах:

  • Проще всего начать с утепления самого дома. Если внутри стоят старые окна, и они не закрываются плотно, то потери могут быть весьма серьёзными. Расходы на отопление заметно снизятся, если поставить современные окна из пластика, добавить возхдушные камеры в количестве пары единиц. Поможет в этом и сам электрический котёл расход электроэнергии снижается сразу же.
  • Нужно утеплить фундамент и кровлю. Мощность от этого почти не зависит, но результат точно будет другим. Главное – заранее посмотреть, в каких количествах понадобится материал, какими свойствами он должен обладать. Расход от этого зависит не в последнюю очередь.
  • Эксплуатацию лучше оплачивать, используя многотарифный учёт. Благодаря этому легко рассчитать, когда электрический котёл будет выгоднее всего использовать.
  • Для ускорения перемещения теплоносителя можно установить нагнетательное оборудование. Характеристики в таком режиме позволят дольше эксплуатировать источник тепла, поскольку стенки котла и горячий теплоноситель находятся в контакте минимальное время.
  • Одно из самых доступных решений – монтировать другие виды обогревающих устройств, которые используют топливо для своей работы.
  • А ещё используется вентиляция с рекупиратором. Если во время вентиляции помещений уходит некоторое количество тепла, то с помощью этого устройства оно будет возвращаться. Если мощность будет достаточной, то не потребуется практически открывать окна для проветривания.

Электроэнергия будет тратиться в меньшем количестве. А показатели влажности и чистоты воздуха сохранят нормальный уровень. Мощность продолжает радовать ещё долго.

Можно воспользоваться самой простой формулой.

В этой формуле: W-мощность аппарата в кВт, S-площадь помещений в квадратных метрах, Wуд – удельный показатель мощности, для каждого региона он определяется отдельно.

Например, в средней полосе это значение равно 1, либо 1,2. В результате расчёта с такими цифрами мы получим 16 кВт. Если модель двухконтурная, понадобится знание ещё контура ГВС.

Немного советов по выбору

Каждый производитель сейчас старается обеспечить покупателя полным набором оборудования, которое только может ему понадобится, мощность учитывается тоже. Электрический котёл не стал исключением. В комплекте с ним идут программатор, насос для циркуляции теплоносителя, расширительный бак. Благодаря этому легко понять, каким должен быть показатель мощности у электрического котла. С этим справится даже начинающий пользователь.

Кроме того, обязательны устройства для защиты оборудования и специальных кабелей. Таким образом, установку можно полностью выполнить своими руками. Мощность котла не имеет значения.

Но иногда требуется и самостоятельная доукомплектация. Для тех, кто разбирается в электрических моделях, это решение зачастую становится наиболее актуальным. В том числе и по мощности. Систему электроснабжения можно использовать обычного типа, если устанавливается электрический котёл, мощность которого доходит до 6 кВт.

С недавнего времени потребление электроэнергии электрическим котлом стало не менее важным показателем, чем установка в системе специального насоса. Такое решение тоже помогает понять, сколько электроэнергии уходит, и почему. В данном случае расход заметно уменьшается. В системе можно будет использовать трубы с меньшим диаметром, чем в обычной ситуации. Насос с мокрым ротором – основный вид оборудования, который чаще всего можно увидеть в частных домах. Мощность его вполне соответствует требованиям.

  • Ротор омывается жидкостью, которая электрическим оборудованием никогда не перекачивается. Потребление ресурсов становится более выгодным.
  • Не требуется установки дополнительного вентилятора, поскольку устройство никогда не перегревается. Мощности котла хватает для нагрузок в нормальном режиме.
  • Из-за того, что вентилятор отсутствует, работа всей системы становится практически бесшумной. В жилых помещениях это становится особенно актуальным, мощность от этого не страдает.

Такие насосы сами могут поддерживать автоматическую, либо ручную регулировку. Мощность в данном случае большой роли не играет. Первый вариант является наиболее предпочтительным, поскольку он позволяет экономить электроэнергию. Тогда более выгодным становится само отопление электрическим котлом.

Сколько обходится его работа? Чтобы произвести расчёт, достаточно знать о некоторых особенностях эксплуатации. Например, какая температура чаще всего поддерживается в помещении. Что касается общей схемы для отопления дома, то лучше выбирать принудительную циркуляцию. Это тоже оптимальный вариант, позволяющий добиться максимальных результатов при минимальных вложениях.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector