Калькулятор расчета необходимой мощности тэна для нагрева воды
|
|||||||
|
8 (977) 715-72-94 | ||||||
| 8 (499) 391-27-32 | |||||||
| ОБРАТНЫЙ ЗВОНОК | |||||||
tvoiservis@mail. ru |
|||||||
Главная \ Тэны с резьбой \ Тэны с терморегулятором |
|
|
|
|
|
|
|
|
). Область применения: для нагрева воды в накопительных водонагревателях, электрических котлах, летних душах, баках из пластика и металла. Может комплектоваться термостатом (терморегулятором), ответной гайкой, прокладкой и индикаторной лампочкой.
Отличаются от RDT, загибом.
Телефон*
Email*
Укажите контактный телефон
Укажите контактный Email
Расчет оборудования для нагрева воды в бассейне.
Виды нагревателей. – Статьи1. Общие понятия
Температура окружающего воздуха основательно влияет на температуру воды в открытом бассейне. При температуре воздуха 18-20 градусов человек чувствует себя еще мало-мальски комфортно, однако, плавать при такой температуре мало кому захочется. Зачастую, такие условия в теплом периоде в средней полосе и севернее, составляют львиную долю. В связи с этим, вопрос подогрева воды в бассейне актуален.
Спойлер: таблица примерного подбора нагревателя для бассейна, в зависимости от объёма воды – в конце статьи
| Тип бассейна | Температура воды по нормативу (градус по Цельсию) |
|---|---|
|
Плавательные и спортивные бассейны |
24-26 |
|
Детские бассейны |
28-30 |
|
Гидромассажные и спа-бассейны |
32-38 |
Для исключения проблем с поддержанием необходимой температуры воды уже на этапе проектирования подбирают необходимое нагревательное оборудование.
Устройства обогрева воды работают по принципу передачи тепла «от горячего к холодному». Установки различаются принципом получения тепла для нагрева.
|
Тип установки обогрева воды |
Принцип получения тепла |
|---|---|
|
Рекурперативные теплообменники (теплообменник, в котором горячий и холодный теплоносители движутся в разных каналах, теплообмен происходит через стенку) |
Циркулирующая вода нагретая любым способом передает через стенки тепло, нагревая воду. |
|
Электронагреватели |
Нагреваются за счет электроэнергии. |
Тепло передается воде напрямую от трубчатых электронагревателей (ТЭН)2.Теплообменники
Водно-водяной теплообменник состоит из корпуса, внутри которого смонтированы два контура. Первичный контур (контур нагрева) предназначен для циркуляции воды из бойлера. Вторичный контур – для циркуляции воды из бассейна. Между контурами происходит теплообмен следующим образом. Вода из бассейна забирает тепло от воды из теплообменника. Остывшая вода снова проходит через бойлер, подогревается и снова возвращается в теплообменник для отдачи тепла воде из бассейна. И так по замкнутому кругу пока вода в бассейне не достигнет заданной температуры. Затем нагреватель в зависимости от настроек либо отключается, либо продолжает работать в режиме поддержания требуемой температуры.
Время, требуемое для нагрева воды до заданной температуры, зависит от объема бассейна и мощности нагревателя.
| Тип теплообменника | Особенности конструкции |
|---|---|
|
вертикально расположенные |
Нагревательный контур в виде пучка тонких трубок, по каждой из которых протекает вода. |
|
горизонтально расположенные |
Нагревательный контур в форме спирали |
Большое количество трубок в пучке повышает площадь теплопередачи. Есть конструкции с демонтируемым пучком трубок (повышение ремонтопригодности).Корпус теплообменника изготавливают из
- композитного пластика,
- нержавеющей стали,
- титана.
Контур нагрева изготавливают из
- нержавеющей стали (подходит по соотношению цена/качество для бассейнов с пресной водой),
- титана (для бассейнов с морской водой),
- никеля,
- купроникеля.
| Достоинства | Недостатки |
|---|---|
| сравнительно дешевые | для работы в доме должен быть газовый котел (можно электрический котел, но это уже дорого) |
| не требуют больших затрат в процессе эксплуатации | на заявленной мощности теплообменник будет работать только при указанных в тех. |
Падение производительности нагревателя в случае отклонения от паспортных данных можно проанализировать по графикам (диаграмма А,Б)
3. Солнечные коллекторы (солнечные батареи)
Нагреваются под действием солнечных лучей и это тепло используется для подогрева воды в бассейне. Коллектор имеет систему тонких трубок.
| Достоинства | Недостатки |
|---|---|
| не требуется газовый котел | малая мощность (квадратный метр батареи выдает тепловую энергию 0.6 – 0.9 кВт/час. Для покрытия мощности слабого водно-водяного теплообменника потребуется площадь батарей равная площади поверхности бассейна.) |
| не тратится электричество | применяется в южных широтах нашей Родины с большим количеством солнечных дней |
4.
ЭлектронагревателиЭлектронагреватели являются устройствами альтернативными теплообменникам. Принцип действия: в корпусе размещается трубчатый электронагревательный элемент (ТЭН). Он передает тепло протекающей воде. Особых различий между моделями нет.
При выборе электронагревателя ориентиром является:
- выходная мощность,
- материал, из которого изготовлен корпус,
- материал, из которого изготовлен ТЭН.
При использовании морской воды ТЭН подбирают из титана, никеля или купроникеля.
| Достоинства | Недостатки |
|---|---|
| для удобства оснащены термостатом с дисплеем, что позволяет легко регулировать температуру воды | огромный расход электроэнергии (повышенные затраты на обслуживание бассейна) |
| оснащены комплектом автоматического управления (датчиком потока или датчиком давления) , который не позволяет работать при слабом потоке воды | модели большей мощности требуют трехфазного подключения к сети |
| изначально укомплектованы всем необходимым для запуска и работы |
Особенности монтажа
Электронагреватель включают в цепь так, чтобы входящая труба была направлена вертикально вниз.
В таком случае прибор всегда будет наполнен водой и даже при выходе из строя автоматики ТЭН не перегорит.
Практика показывает, что электронагреватели используют для бассейнов до 12 – ти кубометров открытого типа и до 20 – ти кубометров закрытого типа.
Задача по поддержанию в бассейне необходимой температуры решается не так уж и просто. Формула для расчета времени нагрева воды не учитывает важную ее особенность – теплопотери при испарении. Из-за этого подогрев воды происходит длительнее, при всем при том, что, подогрев и без того занимает массу времени.
В связи с этим в проект включают вспомогательные средства для подогрева:
- термическое покрывало,
- покрытие стенок бассейна теплоизоляционным напылением,
- использование системы солнечных батарей.
5. Тепловые насосы для подогрева воды
Тепловой насос предназначен охлаждать или обогревать воду в плавательном бассейне с помощью преобразования энергии атмосферного воздуха в тепло.
Устанавливается вне помещения.
Достоинства
— очень простое подключение — достаточно подключить воду и электропитание теплового насоса.
— встроенная система автоматически выставляет оптимальные режимы работы компрессора и вентилятора для получения максимального КПД, путём замера соотношения температуры воздуха и теплоносителя. Управление осуществяется цифровым пультом, есть несколько автоматических настроек работы поддержания температуры.
— установлены датчики и системы защиты: защита от малого и большого давления теплоносителя, датчик высокой температуры теплоносителя, датчик потока воды, система отключения при низкой температуре воздуха, система автоматического оттаивания.
Выводы:
1. Для нагрева воды в бассейне в основном используются водно-водяные теплообменники, электронагреватели и солнечные батареи. Последний вариант используется в основном в качестве дополнительного источника нагрева.
2. Выбор модели основывается на мощности нагревателя.
3. В бассейне с морской водой требуется нагреватель из антикоррозийных материалов.
4. Нагрев воды в бассейне занимает продолжительное время
6. Порядок расчета времени работы теплообменника
Оценим время работы теплообменника по нагреву бассейна. Для этого воспользуемся эмпирической формулой (без учета отклонений от имеющейся мощности и потерь тепла):
t = 1.16 * V * T / P, где,
t – искомое время в часах,
V – объем воды в бассейне в кубометрах,
T – требуемая разница температур в градусах,
P – заявленная мощность.
Пример расчета.
По этой формуле заранее посчитаем необходимое время нагрева вашего бассейна теплообменником заявленной мощности. Например, вода в бассейне 20 градусов, а требуется нагреть до 26 градусов, т.е. на 6 градусов, при объеме бассейна 30 кубометров и мощности теплообменника 6 кВт.
t = 1.16 * 30 * 6 / 6, t = 34,8 час.
7.
Определение необходимой мощности нагревателяПриведем несколько обобщенных формул для правильного подбора водонагревателя.
| Тип и место использования водонагревателя | Значение требуемой мощности водонагревателя |
|---|---|
|
Теплообменник для открытого бассейна (мощность в кВт) |
Равен объему бассейна (куб. метр) |
|
Теплообменник для закрытого бассейна (мощность в кВт) |
Равен ¾ объема бассейна (куб. метр) |
|
Электронагреватель для открытого бассейна (мощность в кВт) |
Равен ½ объема бассейна (куб. метр) |
|
Электронагреватель для закрытого бассейна (мощность в кВт) |
Равен 1/3 объема бассейна (куб. |
|
Солнечные батареи |
Суммарная площадь коллекторов должна быть равна площади самого бассейна |
метр)Расчет мощности нагревателя воды описан в разной литературе. Мы же будем использовать формулы из книги «Planung von Schwimmbadern» C. Saunus
Мощность теплообменника определяется из условий первичного нагрева воды в бассейне. Обычно принимается время первичного нагрева 2-4 дня при непрерывной работе нагревателя.
Qs = V*C*(tB – tK)/Za + Zu*S
Qs – мощность нагревателя (Вт)
V – объем бассейна (л)
C – удельная теплоемкость воды, C = 1,163 (Вт/кгК)
tB – требуемая температура воды (град. по Цельсию)
tK – температура заполняемой воды (град. по Цельсию)
S – площадь зеркала воды (кв. метр)
Za – требуемое время нагрева
Zu – потери тепла (в час.)
| Тип и местонахождение бассейна | Значение параметра потери тепла Zu |
|---|---|
| Бассейн в помещении | 180 (Вт/м2) |
| Бассейн на открытом воздухе (полностью открытое место) | 1000 (Вт/метр кв. ) |
| Бассейн на открытом воздухе (частично закрытое место) | 620 (Вт/метр кв.) |
| Бассейн на открытом воздухе (полностью закрытое место) | 520 (Вт/метр кв.) |
При расчете по этой формуле условно – 1 кг = 1 л.
Таким образом, мы рассмотрели современные устройства подогрева воды в бассейне. Они имеют разные принципы действия, форму, технические характеристики и цену. Выбор подходящего именно для своего бассейна за Вами, а также можете обратиться к специалистам в нашу компанию и получить крайне граммотную консультацию.
Примерный подбор нагревателя для бассейна, в зависимости от объёма воды
* Данные в таблице ориентировочные и верны при окружающей температуре около +15 ºС
Калькулятор нагрева воды
Создано Luis Hoyos
Последнее обновление: 28 июля 2022 г.
Содержание:- Как рассчитать общую энергию нагрева воды?
- Как рассчитать количество ватт для нагрева воды?
- Пример: Нагрев 2 кг воды от -20 до 200°C
Добро пожаловать в калькулятор нагрева воды, инструмент, который позволит вам рассчитать нагрев воды в БТЕ, джоулях, калориях и многих других единицах.
С помощью этого инструмента можно не только рассчитать общую энергию нагрева воды, но и:
- Рассчитайте время, необходимое для нагрева воды, если известны КПД и мощность нагревателя.
- Рассчитайте ватт для нагрева количества воды, если известны требуемое время и КПД нагревателя.
- И многое другое!
Продолжайте читать, чтобы узнать, как рассчитать нагрев воды вручную, используя различные формулы нагрева воды.
Как рассчитать общую энергию нагрева воды?
Общая необходимая энергия зависит только от начальная и конечная температуры . Расчет нагрева воды (в БТЕ или любой другой единице энергии) включает две величины:
- Явное тепло : Тепло, необходимое для повышения температуры .
- Скрытая теплота : Теплота необходимая для изменения фазы .
Скрытая теплота ( Q t ) | Явное тепло ( Q р ) |
|---|---|
Q t = c × m × ( T f — T i ) | Q p = L × м |
где: | где л — удельная скрытая теплота |
| |
| |
| |
|
Например, при атмосферных условиях температура воды от 20 до 30°C включает только физическое тепло. С другой стороны, изменение температуры от 20 до 200°C включает явную и скрытую теплоту, так как в какой-то промежуточной точке (100°C) нам требуется дополнительная энергия (скрытая теплота) для испарения воды.
The total heat ( Q total ) is then the sum of the quantities associated with the latent and sensible heat:
Q total = Q t + Q p
Есть несколько существенных моментов, которые следует учитывать в отношении членов предыдущих уравнений:
- Если фазовый переход включает таяние (превращение льда в жидкую воду), то удельная скрытая теплота называется энтальпия плавления или скрытая теплота плавления . Энтальпия плавления – это свойство материала, равное 334000 Дж/кг для воды.
Следовательно, нам нужно 334000 Дж теплоты, чтобы растопить 1 кг воды (что происходит при 0 °С ). - Если фазовый переход включает испарение (превращение жидкой воды в пар), то удельная скрытая теплота называется энтальпией парообразования или скрытой теплотой парообразования . Энтальпия парообразования – это свойство материала, равное 2264705 Дж/кг для воды. Следовательно, нам нужно 2264705 Дж, чтобы испарить 1 кг воды (то, что происходит при 100 °C ).
- Удельная теплоемкость является свойством материала, которое равно 2108 Дж/(кг К) для ледяной воды, 4190 Дж/(кг К) для жидкой воды и 1,996 Дж/(кг К) для пар. Поэтому:
- Нам нужно 2108 Дж, чтобы нагреть 1 кг льда воды на один градус (по Цельсию или Кельвину).
- Нам нужно 4190 Дж, чтобы нагреть 1 кг жидкой воды на один градус (по Цельсию или Кельвину).
- Нам нужно 1996 Дж, чтобы нагреть 1 кг пара на один градус (Цельсия или Кельвина).
Следовательно, нам нужно 334000 Дж теплоты, чтобы растопить 1 кг воды (что происходит при 0 °С ).
Так как 1 кг воды представляет собой 1 литр, 4190 Дж также является энергией для нагрева 1 литра воды на 1 градус (вода в жидком состоянии).
Как рассчитать количество ватт для нагрева воды?
Зная общую требуемую энергию, можно легко рассчитать количество ватт для нагрева воды. Вы можете рассчитать мощность, необходимую для нагрева воды, по следующей формуле:
Мощность = Q всего /(время × КПД)
Мы можем изменить предыдущее уравнение и получить формулу для времени, необходимого для нагрева:
время = Q всего ( Мощность×эффективность)
Пример: Нагрев 2 кг воды от -20 до 200°C
Нагрев 2 кг воды от -20 до 200°C включает различные этапы и типы нагрева:
- Явное тепло лед от -20 до 0°C:
Q t = c × m × ( T f — T i ) = 2 (кг K° / ) = 2 (кг K / ) -20°C)) = 84320 Дж . - Скрытая энергия, необходимая для таяния льда при 0°C:
Q p = л × м = (334000 Дж/кг) × 2 кг = 668000 Дж - Явное тепло, для получения жидкой воды от 0 до 100°C:
Q t = c × m × ( T f — T i ) = 4190 Дж/(кг K) × 2 кг × (100°C — 0°C) = 8380001 Дж . - Скрытая энергия, необходимая для испарения воды при 100°C:
Q p = л × м = (2264705 Дж/кг) × 2 кг = 4529410 Дж 1 - Явная теплота для получения пара от 100 до 200°C:
Q t = c × м × ( T f — T i ) = 1,996 Дж/(кг K) × 2 кг × (200°C — 100°C) = 399200 Дж .
Тогда общая теплота, необходимая для нагревания этих 2 кг воды от -20 до 200°C, равна сумме пяти теплот: J + 399200 J
Q всего = 6518930 J
Расчетов было много! 😱 Мы можем не соглашаться во многих вещах, но мы, безусловно, согласны с тем, что использование калькулятора воды BTU более просто, чем все эти формулы нагрева воды.
Luis Hoyos
Калькулятор стоимости водонагревателя для жилых помещений
Калькулятор показывает примерные затраты на подогрев воды для типичной семьи. Значения галлонов в день, повышения температуры, стоимости за единицу и энергетического фактора регулируются.
Чтобы использовать другую стоимость топлива и/или коэффициент энергии, введите новые значения в поля и нажмите «Рассчитать» ниже.
| Гал/День: | Повышение температуры °F: | ||||||||||
| Энергоблок | Стоимость/единица | Коэффициент энергии | Годовая стоимость | Стоимость 10 лет | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Водонагреватель с тепловым насосом | кВтч | $ | $ | $ | |||||||
| |||||||||||
| Жидкотопливный котел с косвенным баком | галлона | $ | $ | $ | |||||||
| |||||||||||
| Природный газ мгновенного действия | терм | $ | $ | $ | |||||||
| |||||||||||
| Котел на жидком топливе с безбаковым змеевиком | галлона | $ | $ | $ | |||||||
| |||||||||||
| Резервуар для хранения природного газа | терм | $ | $ | $ | |||||||
| |||||||||||
| Пропан (LP) мгновенного действия | галлона | $ | $ | $ | |||||||
| |||||||||||
| Резервуар для хранения пропана (НД) | галлона | $ | $ | $ | |||||||
| |||||||||||
| Электробак | кВтч | $ | $ | $ | |||||||
| |||||||||||
- Чтобы обсудить модернизацию вашей системы водяного отопления со специалистом, обратитесь к зарегистрированному поставщику Efficiency Maine Residential.
