Что такое тепловая мощность определение

Алан-э-Дейл       13.11.2022 г.

Содержание

Количество теплоты при различных физических процессах.

Большинство известных веществ могут при разных температуре и давлении находиться в твердом, жидком, газообразном или плазменном состояниях. Переход

из одного агрегатного состояния в другоепроисходит при постоянной температуре (при условии, что не меняются давление и другие параметры окружающей среды) и сопровождается поглощением или выделением тепловой энергии. Не смотря на то, что во Вселенной 99% вещества находится в состоянии плазмы, мы в этой статье не будем рассматривать это агрегатное состояние.

Рассмотрим график, представленный на рисунке. На нем изображена зависимость температуры вещества Т от количества теплоты Q , подведенного к некой закрытой системе, содержащей определенную массу какого-то конкретного вещества.

1. Твердое тело, имеющее температуру T1 , нагреваем до температуры Tпл , затрачивая на этот процесс количество теплоты равное Q1 .

2. Далее начинается процесс плавления, который происходит при постоянной температуре Тпл (температуре плавления). Для расплавления всей массы твердого тела необходимо затратить тепловой энергии в количестве Q2 — Q1 .

3. Далее жидкость, получившаяся в результате плавления твердого тела, нагреваем до температуры кипения (газообразования) Ткп , затрачивая на это количество теплоты равное Q3 — Q2 .

4. Теперь при неизменной температуре кипения Ткп жидкость кипит и испаряется, превращаясь в газ. Для перехода всей массы жидкости в газ необходимо затратить тепловую энергию в количестве Q4 — Q3 .

Специфика и другие особенности

Также возможна и другая специфика у помещений, для которых делается расчет, не все же они похожи и совершенно одинаковы. Это могут быть такие показатели как:

  • температура теплоносителя меньше 70 градусов – число частей соответственно предстоит увеличить;
  • отсутствие двери в проеме между двумя помещениями. Тогда требуется подсчитать общую площадь обоих помещений, чтобы вычислить количество радиаторов для оптимального обогрева;
  • установленные на окнах стеклопакеты препятствуют потере тепла, следовательно, можно монтировать меньше секций батареи.

При замене старых чугунных батарей. которые обеспечивали нормальную температуру в комнате, на новые алюминиевые или биметаллические, калькуляция весьма проста. Умножитьте теплоотдачу одной чугунной секции (в среднем 150 Вт). Результат разделите на количество тепла одной новой части.

Классификация калориферов по разным признакам

Калориферы включают в конструкцию системы отопления для нагрева воздуха. Существуют следующие группы этих приборов по виду используемого теплоносителя: водяные, электрические, паровые, огневые . Электрические приборы имеет смысл использовать для помещений площадью не более 100 м². Для зданий с большими площадями более рациональным выбором будут калориферы водяные, которые функционируют только при наличии источника тепла.

Производительность калориферов, работающих на таком теплоносителе как пар, регулируют при помощи специальных клапанов, установленных на входной трубе ( )

По конструкционному исполнению эти приборы могут быть одноходовыми, когда теплоноситель в них совершает движение по трубкам, придерживаясь постоянного направления и многоходовыми, в крышках которых имеются перегородки, вследствие чего направление движение теплоносителя постоянно меняется. В продажу поступают 4 модели калориферов водяных и паровых, отличающиеся площадью поверхности нагрева:

  • СМ — самая малая с одним рядом труб;
  • М — малая с двумя рядами труб;
  • С — средняя с трубами в 3 ряда;
  • Б — большая, имеющая 4 ряда труб.

Галерея изображений

Фото из

По типу задействованного в нагреве теплоносителя калориферы делятся на водяные, паровые, огневые и электрические

В обогреве частных, коммерческих и производственных объектов чаще всего применяются паровые и водяные калориферы

— самый простой вариант в установке, подключении и обслуживании, но не слишком рациональный с экономической точки зрения

Водяной калорифер в производственном помещении

Паровой калорифер на остекленной террасе

Компактный электрический нагреватель воздуха

Паровая спирально-навивная модель

Виды теплообменников в калориферах

Водяные и паровые калориферы могут быть двух видов: ребристыми и гладкотрубными. Первые в свою очередь делятся еще на два типа: пластинчатые и спирально-навивные. Конструкция бывает одноходовой или многоходовой. В многоходовых устройствах имеются перегородки, благодаря которым направление потока меняется. Трубки располагаются в 1-4 ряда.

Калорифер, работающий на воде, состоит из металлической, чаще прямоугольной рамы, внутри которой размещены ряды трубок и вентилятор. Подключение выполняется к котлу или ЦСО с помощью выходных патрубков. Вентилятор располагается с внутренней стороны, он нагнетает воздух в теплообменник. Для управления мощностью и выходной температурой воздуха используются 2-х или 3-ходовые вентили. Приборы устанавливают на потолок или на стену.

Существует три разновидности водяных и паровых калориферов.

Гладкотрубный теплообменник

Особенности использования:

  • минимальная температура входного потока – –20°C;
  • требования к чистоте воздуха – не более 0,5 мг/м3 по показателю запыленности.

Ребристые. За счет ребристых элементов увеличивается площадь теплоотдачи, поэтому при прочих равных условиях ребристые калориферы более производительные, чем гладкотрубные. Пластинчатые модели отличаются тем, что на трубки насаживаются пластины, еще больше увеличивающие площадь поверхности теплоотдачи. В навивных наматывается стальная гофрированная лента.

Методики расчета

По сопротивлению

Давайте разберемся как рассчитать длину нихромовой проволоки по мощности и сопротивлению. Расчёт начинается с определения требуемой мощности. Представим, что, нам нужна нить из нихрома для паяльника малых размеров мощностью в 10 Ватт, который будет работать от блока питания на 12В. Для этого у нас есть проволока диаметром 0.12 мм.

Простейший расчет длины нихрома по мощности без учета нагрева выполняется так:

Определим силу тока:

Расчет сопротивления нихромовой проволоки проводим по закону Ома:

Длина проволоки равна:

где S – площадь поперечного сечения, ρ – удельное сопротивление.

Или по такой формуле:

Но сначала нужно рассчитать удельное сопротивление для нихромовой проволоки диаметром 0.12мм. Оно зависит от диаметра – чем он больше, тем меньше сопротивление.

Тоже самое можно взять из ГОСТ 12766.1-90 табл. 8, где указана величина в 95.6 Ом/м, если по ней пересчитать, то получится почти тоже самое:

Для нагревателя мощностью 10 ватт, который питается от 12В, нужно 15.1см.

Если вам нужно выполнить расчет числа витков спирали, чтобы её свить из нихромовой проволоки такой длины, то используйте следующие формулы:

Длина одного витка:

где L и d – длина и диаметр проволоки, D – диаметр стержня на котором будут мотать спираль.

Допустим мы будем мотать нихромовую проволоку на стержень диаметром 3 мм, тогда расчеты проводим в миллиметрах:

Но при этом нужно учитывать, способен ли вообще нихром такого сечения выдержать этот ток. Подробные таблицы для определения максимального допустимого тока при определенной температуре для конкретных сечений приведены ниже. Простыми словами – вы определяете, до скольки градусов должна греться проволока и выбираете её сечение для расчётного тока.

Также учтите, что если нагреватель находится внутри жидкости, то ток можно увеличить в 1.2-1.5 раз, а если в замкнутом пространстве, то наоборот – уменьшить.

По температуре

Проблема приведенного выше расчёта в том, что мы считаем сопротивление холодной спирали по диаметру нихромовой нити и её длине. Но оно зависит от температуры, при этом же нужно учитывать при каких условиях получится её достичь. Если для резки пенопласта или для обогревателя такой расчет еще применим, то для муфельной печи он будет слишком грубым.

Приведем пример расчетов нихрома для печи.

Сначала определяют её объём, допустим 50 литров, далее определяют мощность, для этого есть эмпирическое правило:

  • до 50 литров – 100Вт/л;
  • 100-500 литров – 50-70 Вт/л.

Тогда в нашем случае:

Дальше считаем силу тока и сопротивление:

Для 380В при подключении спиралей звездой, расчет будет следующим.

Делим мощность на 3 фазы:

Pф=5/3=1,66 кВт на фазу

При подключении звездой, к каждой ветви прикладывается 220В (фазное напряжение, может отличаться в зависимости от вашей электроустановки), тогда ток:

Для соединения треугольником рассчитываем по линейному напряжению 380В:

Для определения диаметра учитывают удельную поверхностную мощность нагревателя. Рассчитаем длину, удельные сопротивления берем с табл. 8. ГОСТ 12766.1-90, но прежде определим диаметр.

Для расчета удельной поверхностной мощности печи используют формулу.

Bэф (зависит от теплопринимающей поверхности) и a (коэф. Эффективности излучения) – выбираются по следующим таблицам.

Итак, для нагрева печи до 1000 градусов, возьмём температуру спирали в 1100 градусов, тогда по таблице подбора Вэф выбираем значение в 4,3 Вт/см 2 , а по таблице подбора коэффициента а – 0,2.

Диаметр определяют по формуле:

рт – удельное сопротивление материала нагревателя при заданной t, определяется по ГОСТ 12766.1, таблица 9 (приведена ниже).

Для нихрома Х80Н20 – 1,025

Тогда для подключения к трёхфазной сети по схеме «Звезда»:

Длина рассчитывается по формуле:

Значения отличаются из-за высокой температуры спирали, проверка не учитывает ряда факторов. Поэтому примем за длину 1 спирали – 42м, тогда для трёх спиралей нужно 126 метров нихрома 1,3 мм.

Калькулятор расчета мощности тэна для нагрева воды

Предложенный калькулятор, исходя из емкости бака водонагревателя, начальной и конечной (требуемой) температуры воды и времени нагрева позволяет выполнить расчет необходимой электрической мощности ТЭНа с достаточной степенью точности, на которую влияет конструктивные особенности ТЭНа и фактическое напряжение электросети.

При напряжении в сети ниже Uраб нагревателя (например, в результате падения напряжения в линии) очевидно, что его работа будет менее эффективна и снижение температуры греющей поверхности увеличит длительность нагрева воды до требуемой температуры.

Результат расчета не означает, что обязательного использования ТЭНа такого номинала: полученная мощность может быть набрана несколькими параллельно соединенными нагревательными элементами.

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):

N full – мощностные характеристики нагревательного элемента,

Q c – теплопотери водонагревательной ёмкости.

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

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 (https://water-save.com/ ) и строгий учёт водорасхода.

Рассмотрим метод вычислений для комнат с высокими потолками

Однако расчет отопления по площади не позволяет верно определить количество секций для комнат с потолками выше 3 метров. В этом случае надо применять формулу, учитывающую объем помещения. Для обогрева каждого кубического метра объема по рекомендациям СНИП необходим 41 Вт тепла. Так, для комнаты с потолками высотой 3 м и площадью 24 кв.м, расчет будет следующим:

24 кв.м х 3 м = 72 куб.м (объем комнаты).

72 куб.м х 41 Вт = 2952 Вт (мощность батареи для обогрева помещения).

Теперь следует узнать количество секций. В случае, если в документации радиатора указано, что теплоотдача одной его части в час составляет 180 Вт, надо разделить на это число найденную мощность батареи:

2952 Вт / 180 Вт = 16,4

Это число округляется до целого – получается, 17 секций, чтобы обогреть комнату объемом 72 куб.м.

Путём не сложных вычислений можно с лёгкостью определить нужные вам данные.

Какой материал бака БКН лучше

Лучшие бойлеры косвенного нагрева, предлагаемые европейскими производителями, изготавливают со стеклокерамическим покрытием. Продукция из нержавеющей стали стоит намного дороже, хотя и отличается длительным сроком эксплуатации.

Существуют бюджетные БКН с защитным слоем из эмали (такой же, как у металлических ванн). У каждого варианта есть свои преимущества и недостатки:

  • Нержавеющая сталь — приблизительная стоимость европейского БКН с таким баком будет в 2-3 раза дороже эмалированного бойлера. На рынке присутствуют бюджетные версии, изготовленные в Китае, но необходимо учитывать один важный нюанс. Существует несколько десятков марок нержавейки, причем для пищевой промышленности подходит только один сорт. Гарантии, что внутрь бака, выпущенного в странах Азиатско-Тихоокеанского региона установлен именно такой металл нет никакой.
  • Стеклокерамическая ёмкость — считаются самыми лучшими и надежными баками в соотношении стоимости и качества. Срок службы немного меньше, чем у бойлеров из нержавеющей стали. Стеклокерамическое покрытие, производное первоначальной эмали, наносится двумя способами. Европейские компании напыляют защитный слой исключительно сухим методом, что и обеспечивает высокое качество, равномерную толщину нанесения и длительный срок эксплуатации готового бака. Мокрый метод нанесения приводит к неравномерностям в нанесении стеклокерамической эмали, что несколько снижает срок эксплуатации водонагревателя.
  • Эмалированный бак — главный недостаток, подверженность покрытия температурному влиянию. Даже самые пластичные виды нагревателей служат при интенсивной эксплуатации не более 5 лет. Плюсом считается доступная цена. В современное эмалированное покрытие добавляют титановый порошок, существенно увеличивающий рабочий ресурс бака.

Золотой серединой считается покупка водонагревателя с баком, покрытым стеклокерамическим защитным слоем. Покупать бюджетные эмалированные нагреватели не стоит. Затраты на них не окупаются по причине небольшого срока службы.

Теплопотери

Существует несколько причин, по которым тепло уходит из помещения:

  • вентиляция;
  • теплопроводность стен, окон, потолка и пр.;
  • излучение.

По нормам СНиП, примерный объем циркуляции свежего воздуха – 20 кв. м. в час.Чтобы согреть вновь поступивший прохладный воздух необходимо дополнительное количество энергии. Расчет производится по той же формуле: kWt= 0,277*0,001*1,3*20*30=0,21606 (кВт/ч).

Формула для расчета теплопотерь выглядит так: Q=λ*(t1-t2)*S/L, где S — площадь стенки, L — толщина стены, λ — коэффициент теплопроводности,  который индивидуален для каждого материала.

Например, для кирпича λ = 0,5 Вт/(м*С), длина стены = 8 м, высота = 3 м, толщина стены = 0,5 м.

S= 4*8*3= 96 кв.м.

Q=0,5*30*96/0,5= 2880 (Вт)=2,88 (кВт).

Таким образом, теплопотери уже превышают необходимые энергозатраты для обогрева помещения без их учета. Но не стоит забывать, что необходимо ещё учесть показатель крышного перекрытия, а там теплопотери могут достигать нескольких десятков.Выходит, что для поддержания нормальной температуры в помещении требуется чуть ли не в пятнадцать раз больше электроэнергии, чем для его «чистого» обогрева.

Принцип работы водяного калорифера

Для начала разберемся в особенностях работы вентиляционной системы с водяными нагревателями, потому что схема приточной вентиляции с электрокалорифером немного отличается. Водяное нагревательное приспособление состоит из теплообменника и вентилятора.

Принцип его работы заключается в следующем:

  1. Через специальные воздухозаборные решетки, установленные на внешнем конце воздуховода, воздушные массы попадают в вентиляционные каналы. Решетки нужны для защиты от проникновения мелких грызунов, животных, птиц и насекомых.
  2. После этого воздух проходит через фильтры, где очищается от пыли, пыльцы растений, вредных примесей и других загрязняющих веществ.
  3. В калорифер поступает тепло из водяной магистрали. Благодаря этому теплу воздушные массы подогреваются до нужной температуры.
  4. При прохождении рекуператора поступающие воздушные потоки дополнительно греются за счет тепла удаляемого из помещения воздуха.
  5. Очищенные и подогретые массы при помощи вентилятора поступают в помещение. Благодаря установленному диффузору они равномерно распределяются по всей площади.
  6. Во время работы установки возникает много шума. Чтобы его снизить, установлены специальные шумопоглотители.
  7. Если система перестает работать, срабатывают обратные клапаны, которые перекрывают доступ холодным воздушным массам в помещение.

Конструкция калорифера отличается отсутствием собственного нагревателя. Его главные составляющие элементы выполняют следующие функции:

  • встроенный вентилятор направляет подогретые воздушные массы в помещение;
  • в теплообменник, состоящий из металлических трубок, поступает вода из отопительной системы.

По сути, система из трубок выполняет функции нагревательной спирали, как в электрокалорифере. По трубкам циркулирует горячий теплоноситель из системы отопления, имеющий температуру в пределах +80…+180°С. При прохождении воздуха через прибор он нагревается до нужной температуры. Вентилятор не только распределяет подогретый воздух по помещению, но и способствует его обратному удалению.

Преимущества и недостатки

Использование калориферов в приточной вентиляции рентабельно для предприятий и учреждений, имеющих собственную систему теплоснабжения. Однако при хорошо налаженной работе системы вентиляции, правильном выполнении обвязки водяные калориферы можно использовать для обогрева коттеджей.

К преимуществам подобных приспособлений причисляют следующее:

  1. Монтаж достаточно простой. По сложности он не отличается от установки труб отопления.
  2. Благодаря подогреву воздушных масс и их равномерному распределению при помощи вентилятора система подходит для обогрева помещений значительной площади и высоты.
  3. Отсутствие сложных механизмов обеспечивает безопасную работу каждого составляющего узла. В конструкции нет быстроизнашивающихся деталей, поэтому поломки случаются редко.
  4. При помощи вентилятора можно регулировать направление потоков теплых воздушных масс.
  5. Главное достоинство заключается в том, что на отопление большого помещения не потребуются регулярные финансовые вложения. Расходы будут только на первых порах – на покупку оборудования и монтаж системы.

Основной минус использования водяных калориферов заключается в невозможности их применения в бытовых целях, а именно для отопления городских квартир. В качестве альтернативного варианта подходят только электронагреватели. Электрический индукционный котел для отопления и его схема

Калорифер на отработанном масле и газовый обогреватель: варианты для гаража

В обогреве гаражей довольно часто используют самодельные агрегаты, работающие на отработанном масле. Такой прибор дает двойную экономию – служит утилизатором отработанного масла, а также не требует покупки дорогостоящего оборудования для обогрева.

Калорифер — распространённый вариант для обогрева гаража.

При помощи такого калорифера можно обогревать помещения площадью свыше 300 кубометров при условии, что хозяин также позаботился об утеплении. Если же утеплитель слабый, то нормальную температуру для жизнедеятельности можно поддерживать в помещении объемом до 200 кубометров. Расход потребляемого масла при этом равен показателю в 300 мл в час.

Калорифер дополнительно можно оборудовать автоматикой и специальными термодатчиками – для определения наличия пламени и температурного показателя. Обязательно в конструкции наличие маслонасоса, а также вентиляторов для наддува и обдува теплообменника. Сами вентиляторы калорифера тоже оборудуют автоматикой. Это простое термореле, которое срабатывает при разогреве прибора и при его остывании. Маслонасос, работая в автоматическом режиме, по капле подает отработанное масло в перолизную чашку. Можно выбрать нужный уровень и темп подачи масла.

Для обогрева технических помещений также используют газовые калориферы, относящиеся к приборам обогрева низкой мощности, которые работают на сжиженном газе. В качестве топлива может служить пропан-бутан или чистый пропан. Такое оборудование отличается выгодным сочетанием малой комплекции и мощности, поэтому агрегат можно легко перемещать и использовать в условиях ограниченной площади.

Электрический калорифер с вентилятором.

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.

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.

Тепловентилятор

Самый простой и доступный обогревательный прибор. Используется для быстрого прогрева небольших помещений. У тепловентиляторов мощность 2,0-2,5 кВт. По сравнению с масляным радиатором и конвектором имеют небольшие габариты. Тепловентиляторы располагаться на полу, на столе, бывают модели с креплением к стене

Принцип работы В тепловентиляторе воздух нагревается от раскаленной электрической спирали и вентилятором подается в зону обогрева. Температура открытой электрической спирали около 80°С, а воздуха на выходе из тепловентилятора всегда до 20°С. Для улучшения равномерности обогрева помещения вентилятор поворачивается в корпусе. Материал корпуса тепловентилятора, как правило, пластмасса
Достоинства Очень быстро нагревают воздух и распределяют по объёму помещения. Отключаются в случае падения. Защищены от перегрева. Благодаря термостату регулируют установленную температуру и не требуют отключения. Компактны и эстетичны
Недостатки Издаваемый шум во время работы на повышенных оборотах. Загрязнение воздуха вследствие сжигания кислорода и частичек пыли. Забившаяся пыль, сгорая на раскалённой спирали, может быть источником неприятного запаха в помещении
Выводы Тепловентиляторы обеспечивают самую высокую скорость обогрева помещения, но создают повышенный шум на высоких оборотах, а модели с открытой спиралью имеют и другой недостаток: они сжигают кислород и загрязняют воздух продуктами сгорания

Пиковое потребление

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.

Как рассчитать мощность электрических обогревателей для гаража или склада

Этот алгоритм подходит для неотапливаемых хозяйственных помещений. Он учитывает объем, теплоизоляцию стен, разницу температур.

1. Определяем кубатуру помещения: v=s*h.

2. Высчитываем разницу температур (?T). От ожидаемой температуры отнимаем уличные показатели.

3. Полученные числа перемножаем вместе с коэффициентом термоизоляции (k) и выходит необходимое количество килокалорий в час, нужных для нагрева и поддержки тепла.

4. Все делим на 860. Результатом окажутся искомые киловатты.

Формула, позволяющая рассчитать мощность электрических обогревателей для гаража и других хозяйственных помещений: W=k*v*?T/860.

Коэффициент термоизоляции разный:

  • сооружения, не обладающие теплоизоляцией, – 4,0;
  • простые постройки из дерева или профнастила – от 3,0;
  • одинарная кирпичная кладки с простой оконной и кровельной конструкцией – от 2,0;
  • обычные постройки (советские многоэтажные дома, старые здания) – от 1,0;
  • современные сооружения или с дополнительным утеплением – от 0,6.

В качестве примера предлагаем рассчитать прогнозируемую мощность электрических обогревателей для гаража с кладкой из одинарного кирпича и несложной шиферной крышей. Допустим, его площадь – 24 кв. м, от пола до потолка – 3 м, температура на улице – -3 градуса, хотим получить тепло +15. Считаем по формуле:

W=2*24*3*(15 – (-3)/860=3 кВт, или W=2,9*24*3*(15 – (-3)/860=4,4 кВт.

Вывод: для обогрева в указанных условиях необходима производительность от 3 до 4,4 киловатта.

Что такое тепловой расчет?

Если говорить просто, тепловой расчёт помогает точно узнать, сколько тепла хранит и теряет здание, и сколько энергии должно вырабатывать отопление, чтобы поддерживать в жилье комфортные условия.

Оценивая теплопотери и степень теплоснабжения, учитываются следующие факторы:

  1. Какой это объект: сколько в нём этажей, наличие угловых комнат, жилой он или производственный и т. д.
  2. Сколько человек будет «обитать» в здании.
  3. Важная деталь это площадь остекления. И размеры кровли, стен, пола, дверей, высота потолков и т. д.
  4. Какова продолжительность отопительного сезона, климатические характеристики региона.
  5. По СНиПам определяют нормы температур, которые должны быть в помещениях.
  6. Толщина стен, перекрытий, выбранные теплоизоляторы и их свойства.

Могут учитываться и другие условия и особенности, например, для производственных объектов считаются рабочие и выходные дни, мощность и тип вентиляции, ориентация жилья по сторонам света и др.

Размеры и форм-фактор накопительных водонагревателей

Объем вмещаемой воды напрямую зависит от того, какие имеет водонагреватель размеры. Нагреватель вместимостью 50 л по длине намного короче аналогичной модели, но вместимостью на 100 литров. Обычно диаметр бака большинства нагревателей не превышает 45 сантиметров.

При увеличении объема происходит увеличение лишь высоты водонагревателя. Для бака вместимостью 50 литров высота составляет 50-60 см, при объеме 80 литров высота достигает 75-85 см, 100 литров – до 115 см и высота нагревателя вместимостью 150 литров доходит до 160 см.

Плоские нагреватели

Внутри плоского водонагревателя находятся 2 соединенных бака цилиндрической формы. Они такие же надежные, как и классические модели. Более того, современные модели позволяют ориентировать их в пространстве так как того требует дизайн помещения или условия. Вертикально или горизонтально.

Водонагреватели квадратной формы

Обычно, квадратную форму имеют водонагреватели небольшого объема (6-30 л). Они очень популярны для монтажа на кухне квартиры или дачи. При этом внутри такой водонагреватель имеет бак круглой формы, а диаметр его составляет от 30 см. Фактически, он ничем не отличается от обычных моделей, отличается только дизайном и большим количеством утеплителя. Так как пустое пространство, нужно чем-то заполнять.

Слим-водонагреватели

Выпускаются водонагреватели с круглым сечением диаметром 38 см. Данный вид нагревателей весьма надежен. Они широко используются в тех случаях, когда пространство для установки очень ограничено. Установку производят в имеющихся нишах и различных нестандартных местах. Как уже говорилось, с уменьшением толщины, увеличивается высота нагревателя. Для примера, слим-нагреватель вместимостью 50 л имеет высоту 80 см, 80 литров – 115 см, 100л – достигает высоты 140 см. В последнее время производители пошли дальше и становятся популярны модели UltraSlim. Можно смонтировать его в крайне ограниченном пространстве, а то, что этот водонагреватель можно монтировать, как горизонтально, так и вертикально дает еще больше возможностей для монтажа – например, горизонтально под потолок, используя гибкую подводку.

Водонагреватели проточного типа

Всего на рынке существуют два типа проточных нагревателей – напорные и безнапорные. Безнапорные нагреватели имеют небольшое потребление энергии и способны подогреть воду в двух точках, если они расположены рядом (например, кухня и ванная). Для долгой службы необходимо, чтобы водонагреватель (размеры не имеют значения) был установлен по всем правилам монтажа. Это объясняется тем, что давление в таком приборе равно атмосферному. Поэтому, когда бойлер включен, кран должен находиться в открытом состоянии. В противном случае такой нагреватель прослужит недолго, а в худшем случае взорвется и причинит ущерб не только помещению, ну и людям.

Другим типом проточных водонагревателей являются напорные приборы – они отличаются тем, что работают под давлением. Благодаря этому ими удобно пользоваться – достаточно просто повернуть ручку смесителя. Они бывают двух видов – с гидравлической системой управления и электронной системой. Более комфортным является водонагреватель с автоматическим электронным управлением. Данная система производит не только автоматическое включение и отключение прибора, но и поддерживает температуру на постоянном уровне, что полностью исключает вмешательство человека в данный процесс.

Новинки последних лет – проточные водонагреватели в виде кранов – это напорные приборы, которые потребляют всего 3 кВт и легко устанавливаются вместо стандартного смесителя в два шага – подключаем вход холодной воды, затем прибор в розетку – и можно пользоваться.

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.