Расчет нагрева воды электричеством: Калькулятор расхода кВт·ч энергии на нагрев воды

ПОДОГРЕВ ВОДЫ

Подогрев воды в бассейне является одним из основных элементов в каждом бассейне. При отсутствии принудительного нагревания воды бассейна температура воды всегда будет стремиться к температуре окружающей среды, что сделает процесс купания в бассейне не комфортным. Для подогрева воды в бассейне существуют три основных способа – при помощи электричества, от энергии внешнего теплоносителя и от тепловой энергии окружающего воздуха.

Устройства, которые используют электричество для подогрева воды в бассейне, называются электронагреватели. Для нормальной и эффективной работы электронагревателя воды бассейна необходимо наличие 3-х фазного (380 вольт), а так же достаточной мощности. Так же возможно подключение электронагревателя к сети 220В, но при этом потребляемая мощность остается та же, а эффективность нагрева воды в бассейне падает примерно на 25-30%. Электронагреватели, используемые для подогрева воды в бассейне, представляют собой устройства проточного типа. Вода из бассейна проталкивается через электронагреватель при помощи насоса фильтрации. В корпус электронагревателя встроен термостат, при помощи которого задается нужная температура воды бассейна. При достижении заданной температуры электронагреватель автоматически отключается, а при остывании воды опять включается. Тем самым вода в бассейне всегда поддерживается нужной температуры. Подключение электронагревателя производится только при помощи специальных электронных щитков управления электронагревателя.  

Другой способ подогрева воды в бассейне это использование тепловой энергии внешнего источника. В основном для этих целей используется газовый котел с контуром горячей воды. Для подогрева воды в бассейне рекомендуется выделять отдельный контур на гребенке газового котла. В контур фильтрации воды бассейна устанавливается специальное устройство – теплообменник. Теплообменник представляет собой металлический цилиндр с двумя контурами потока воды. Первичный контур это отфильтрованная вода из бассейна, а вторичный контур это поток горячей воды от теплоносителя (газовый котел). Вторичный контур проходит максимально близко от первичного, в результате чего происходит теплообмен, т.е. тепловая энергия от более горячего вторичного контура от теплоносителя передается воде, которая подается непосредственно в бассейн. При этом вода в двух контурах не смешивается между собой. В дополнение к теплообменнику устанавливаются еще три элемента – термостат, циркуляционный насос и электромагнитный клапан. Рекомендуемая температура воды в бассейне устанавливается на термостате, который в свою очередь при необходимости включает циркуляционный насос, подающий воду от теплоносителя. Так же открывается электромагнитный клапан для беспрепятственного потока воды от теплоносителя. При достижении нужной температуры электромагнитный клапан перекрывает подачу воды от теплоносителя, и циркуляционный насос перестает работать. Подогрев воды в бассейне при помощи теплообменника считается наиболее аффективным среди всех остальных способов.

Другой способ подогрева воды в бассейне это использование тепловой энергии внешнего источника. В основном для этих целей используется газовый котел с контуром горячей воды. Для подогрева воды в бассейне рекомендуется выделять отдельный контур на гребенке газового котла. В контур фильтрации воды бассейна устанавливается специальное устройство – теплообменник. Теплообменник представляет собой металлический цилиндр с двумя контурами потока воды. Первичный контур это отфильтрованная вода из бассейна, а вторичный контур это поток горячей воды от теплоносителя (газовый котел). Вторичный контур проходит максимально близко от первичного, в результате чего происходит теплообмен, т.е. тепловая энергия от более горячего вторичного контура от теплоносителя передается воде, которая подается непосредственно в бассейн. При этом вода в двух контурах не смешивается между собой. В дополнение к теплообменнику устанавливаются еще три элемента – термостат, циркуляционный насос и электромагнитный клапан. Рекомендуемая температура воды в бассейне устанавливается на термостате, который в свою очередь при необходимости включает циркуляционный насос, подающий воду от теплоносителя. Так же открывается электромагнитный клапан для беспрепятственного потока воды от теплоносителя. При достижении нужной температуры электромагнитный клапан перекрывает подачу воды от теплоносителя, и циркуляционный насос перестает работать. Подогрев воды в бассейне при помощи теплообменника считается наиболее аффективным среди всех остальных способов.

Оборудование для подогрева воды в бассейне

Что такое бойлер косвенного нагрева и зачем он нужен?

 pea.ru »  » Что такое бойлер косвенного нагрева и зачем он нужен?

Этот вопрос часто задают владельцы частных домов. Многие справедливо полагают, что если у них уже есть установленная система отопления, которая позволяет снабжать дом не только отоплением, но еще и горячей водой для хозяйственных нужд, то зачем тратиться и устанавливать бойлер косвенного нагрева? На первый взгляд устройство бойлера и вправду выглядит как излишняя трата средств. Но это не так.

Выбрать бойлер косвенного нагрева

Бойлер косвенного нагрева имеет очень низкий коэффициент теплопотерь.

Бойлер косвенного нагрева представляет собой водонагреватель, который позволяет обеспечить бесперебойной подачей горячей воды всех домочадцев одновременно.

К тому же его конструкция не предполагает наличие собственного теплоисточника. В качестве теплового носителя для бойлера косвенного отопления используются внешние источники тепла. Ими могут быть отопительный котел, центральное отопление и т.д.

Итак, для чего же нужен бойлер косвенного нагрева воды? Возьмем в качестве примера ситуацию, когда хозяйка дома решила помыть посуду, а хозяин дома тем временем решил принять душ. В этом случае оба столкнутся или с нехваткой горячей воды, или с резким снижением температуры воды, что тоже малоприятно. Устройство данного водонагревателя позволит избежать таких ситуаций, поскольку он сможет компенсировать возникшую нехватку горячей воды.

Как устроен бойлер косвенного нагрева

Внешне бойлер косвенного нагрева выглядит как большой бак, имеющий цилиндрическую форму. А сама конструкция бойлера состоит из следующих частей:

  • корпус бойлера;
  • утеплитель;
  • бак, выполненный из нержавеющей стали;
  • термометр;
  • теплообменник;
  • магниевый анод.

Благодаря наличию слоя утеплителя между баком и корпусом самого бойлера коэффициент теплопотерь составляет 3-4ºС в сутки. Термометр позволяет контролировать заданную температуру воды в баке. Теплообменник представляет собой спиралевидную стальную или латунную трубку, которая располагается внутри самого бойлера. Очень часто эта трубка имеет сложную форму и располагается ближе к нижней части бойлера. Производители утверждают, что именно благодаря этому факту можно добиться равномерного нагрева воды во всей емкости. Магниевый анод призван защищать бак от гальванической коррозии. Практически все электрохимические реакции будут воздействовать на магниевый анод, не тронув при этом другие детали водонагревателя. Со временем эту часть водонагревателя придется заменить, так как она подвергается постоянному износу.

Практически все новые модели современных бойлеров имеют альтернативный источник тепла. Такие устройства называют еще комбинированными. В летний период, когда отопительный сезон закончился, бойлеры используют для подогрева воды либо электричество, либо газ. На рынке также существуют такие модели, которые способны нагревать воду за счет солнечного света.

Принцип работы устройства

Бойлер косвенного нагрева устроен несложно, да и принцип его работы будет понятен любому. Внутри большого бака проходит полая внутри спиралеобразная трубка, чаще всего ее называют змеевик. В трубке непрерывно циркулирует теплоноситель. Постоянную циркуляцию обеспечивает специально установленный для этих целей насос, который, в свою очередь, снабжен автоматической системой управления.

Как только температура воды достигает заданного параметра, насос отключается. Так как источником теплоносителя выступает работающая система отопления, то в момент нагревания воды в бойлере возможно незначительное снижение температуры у отопительных элементов. Однако нагрев воды в баке происходит достаточно быстро, поэтому заметить снижение температуры на короткое время можно только при помощи градусника.

После того как вода в баке станет нужной температуры, она долго еще будет оставаться таковой. Существенно снизить потери тепла в баке помогают современные изоляционные материалы. В качестве теплоизоляции для бойлеров отлично подойдет пенополистирол или полиуретановая пена.

Каждый бойлер имеет два патрубка для ввода и вывода, и они выполняют разные задачи. Патрубок ввода соединяется с отопительным котлом, где через него в змеевик поступает теплоноситель, тем самым, нагревая воду в баке. А патрубок вывода подает уже нагретую воду непосредственно к месту ее подачи.

Перед тем как вы решитесь на покупку бойлера, обязательно уточните мощность вашей отопительной системы. Ведь если вы приобретете бойлер с большим объемом, есть вероятность того, что стоящая у вас дома отопительная система попросту не справится с поставленной задачей. Либо нагрев будет происходить очень медленно, и в этот период температура отопительных приборов резко снизится, что крайне отрицательно отразится на комфорте проживающих в доме людей. Еще вам нужно будет заранее выбрать, какой именно тип бойлера вы хотите приобрести: напольный или настенный. Если у вас настенная водонагревательная система, то и бойлер лучше всего приобретать настенный. И наоборот. Специалисты советуют приобретать отопительную систему и бойлер косвенного нагрева у одного производителя. В этом случае монтаж и установка пройдут легко и быстро. А результаты их работы будут эффективны и продуктивны.

Достоинства и недостатки системы

Главными и основными преимуществами бойлеров косвенного отопления в отличие от нагревателей проточного типа считаются:

  1. Способность нагревать воду в больших количествах.
  2. Компенсация возникающего дефицита горячей воды в период пиковой нагрузки. Например, когда хозяйка решила помыть посуду, а хозяин принять душ. Благодаря бойлеру сразу несколько человек в доме смогут использовать горячую воду, не причиняя дискомфорта другим пользователям.
  3. Себестоимость воды, нагретой бойлером косвенного нагрева, крайне низкая. Ведь для ее производства не было потрачено дополнительной энергии. Косвенный источник тепла полностью удовлетворил потребность в нагревании воды. В зимний период времени использование бойлера становится крайне актуально благодаря высокой экономии потраченной энергии на нагрев и отопление.
  4. По сравнению с водонагревателем проточного типа использование бойлера косвенного нагрева дает возможность осуществлять подачу горячей воды сразу по нескольким направлениям.
  5. Возможность использовать альтернативные источники тепла (газ, электричество, солнечный свет и т.д.).

К недостаткам бойлеров косвенного нагрева можно отнести следующее:

  1. Высокая стоимость оборудования. Учитывая тот факт, что для установки бойлера косвенного нагрева необходимо предварительно установить котел отопления, монтаж первого ложится тяжелым финансовым бременем на хозяев частного дома.
  2. Для того чтобы нагреть воду в емкости массой 100 л, уйдет несколько часов. На этот период времени температура отопления во всех жилых помещениях будет снижена.
  3. Вся конструкция занимает довольно много места. Обычно котел отопления и бойлер косвенного нагрева устанавливают в непосредственной близости друг к другу. А так как габариты оборудования немаленькие, то порой для них отводится целое небольшое помещение в хозяйственной зоне.

Как правильно выбрать бойлер?

Основной критерий, которым вы должны руководствоваться при выборе бойлера, – это его емкость. Для того чтобы понять, какой должна быть оптимальная масса вашего водонагревателя, вы можете воспользоваться среднестатистическими показателями, а затем умножить их на количество проживающих в доме человек и получившуюся цифру округлить в большую сторону.

Итак, статистика гласит, что в сутки человек тратит горячей воды на:

  • умывание – 6-16 л;
  • мытье посуды – 20-25 л;
  • душ – 60-85 л;
  • принятие ванны – 160-180 л.

К примеру, для того чтобы нагреть воду до нужной температуры в бойлере косвенного нагрева емкостью 20 л, понадобится около 40 минут, а у 200-литрового бойлера на это уйдет около 6 часов.

После того как вы определились с необходимым объемом бойлера, обязательно уточните, из какого материала выполнен змеевик. У недорогих бойлеров змеевик выполнен из стали и приварен к баку. А в моделях более высокой ценовой категории змеевик съемный и выполнен из латуни. Конечно, съемный змеевик более практичен, так как со временем вы легко сможете его снять и прочистить от накопившейся в нем накипи.

Также недорогие модели имеют в качестве защитного покрытия слой стеклокерамики или эмали. Однако такое покрытие не совсем надежно, потому что внутри бака будут происходить постоянные перепады температур, что со временем приведет к микротрещинам и уже не спасет от коррозии металла.

Поэтому, покупая бойлер, выбирайте бак, который сделан из нержавеющей стали, такой бойлер обойдется вам дороже, но и прослужит гораздо дольше.

Следующее, на что вам нужно будет обратить внимание, – это материал утеплителя. В некоторых моделях в качестве утеплителя используют поролон, этот материал крайне ненадежен и непрактичен. Лучше всего для этих целей подходит полиуретан. Именно с таким утеплителем потери тепла из бака практически исключены, а значит, не тратится лишняя энергия на то, чтобы вновь подогреть воду.

Дополнительная информация, консультации, цены
Мы предложим эффективное и экономичное решение. Воспользуйтесь опытом наших технических специалистов — заполните форму справа, или позвоните.

Описание отдела

Электрооборудование, производство и поставка
  • Производство, поставка и монтаж электростанций, ИБП, стабилизаторов, электрощитового оборудования, насосов, установок компенсации реактивной мощности, трансформаторов, электротехнического оборудования.

  • +7 (495) 229-85-86
  • [email protected]

  •  

    теплопередача — Расчет эффективности нагрева воды

    спросил

    Изменено 6 лет, 11 месяцев назад

    Просмотрено 1к раз

    $\begingroup$

    У меня есть система отопления, с помощью которой я нагреваю 10 литров воды на 24,2°C за 610 секунд.

    За это время моя система потребляла 0,5 кВт электроэнергии.

    Теперь я использовал эту формулу: Удельная теплоемкость воды * объем * разница температур / время

    и я получаю 1,66 КВт (создаваемая)

    КПД 332%

    Верно ли это? Или я должен использовать какую-то другую формулу для расчета эффективности?

    • теплопередача
    • энергетика
    • энергоэффективность
    • теплоснабжение
    $\endgroup$

    4

    $\begingroup$

    Вы путаете единицы измерения, что затрудняет понимание вашего вопроса.

    Электрическая энергия измеряется в кВт- часов (или Джоулей), а не в кВт. Если ваш нагреватель израсходовал 500 Вт энергии за 610 с, то вы использовали 305 кДж энергии для нагрева воды.

    Аналогично, если 10 л (10 кг) воды поднять на 24,2 °С, то она поглотит 9\circ C = 1013 кДж$$

    из энергии . Очевидно, что-то не так с вашим описанием того, что на самом деле произошло.

    Если нагреватель фактически использовал 0,5 кВтч энергии (т. е. 2,95 кВт за 610 секунд), это соответствует 1800 кДж, что указывает на то, что эффективность процесса составляет всего около 1013/1800 = 56,3%. Вы потеряли довольно много поступающей энергии в виде тепла, которое оказалось не в воде, а где-то еще.

    $\endgroup$

    6

    $\begingroup$

    Формула, которую вы используете, кажется правильной. Однако значение эффективности невозможно, так как вы никогда не сможете достичь эффективности 100%, не говоря уже о более чем 100%.

    Эффективность = (Полезная энергия / Полная энергия) * 100 % или (Полезная мощность / Полная мощность) * 100 % rho

    Мощность = Энергия/Время

    Итак, либо время, необходимое для нагрева, неверно, либо используемая вами система имеет гораздо большую мощность, чем заявлено.

    $\endgroup$

    Зарегистрируйтесь или войдите в систему

    Зарегистрируйтесь с помощью Google

    Зарегистрироваться через Facebook

    Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

    Опубликовать как гость

    Электронная почта

    Требуется, но никогда не отображается

    Опубликовать как гость

    Электронная почта

    Требуется, но не отображается

    Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания и подтверждаете, что прочитали и поняли нашу политику конфиденциальности и кодекс поведения.

    Расчет потребности в электроэнергии для нового строительства с электрическим безрезервуарным водонагревателем

    200A Услуги недостаточно

    При предоставлении новой услуги согласно кодексу вам разрешено планировать использование только 80% установленной мощности. При 200А это 160А, а если вычесть из этого водонагреватель на 140А, то останется только 20А для всего остального дома, что далеко не достаточно.

    Помимо расчетов нагрузки, вы даже не сможете приготовить ужин, используя только 200А. Предполагая, что либо переменный ток, либо отопление на 30 А, и у вас есть что-то в духовке, потребляющее 50 А или около того, а затем вы включаете горячую воду в раковине, чтобы ополоснуть посуду, водонагреватель будет потреблять 140 А, для всего 220А, что отключает главный выключатель дома.

    Для безбакового водонагревателя такого размера в доме с другими стандартными нагрузками требуется обслуживание 400A (иногда называемое классом 320), без него никак.

    Или используйте водонагреватель с баком

    Для стандартного резистивного водонагревателя с баком требуется только цепь на 30 А, потому что он не должен нагревать воду так же быстро, как он используется — он может нагревать медленнее. так как в нем есть резервуар с горячей водой для неотложных нужд. Скорее всего, это без особых проблем подойдет для вашей службы 200A.

    Если вы хотите или вам нужно потреблять еще меньше энергии, тогда вам подойдет водонагреватель с тепловым насосом. Они стоят примерно в 2-4 раза больше, чем резистивный нагреватель, но они потребляют в 3-4 раза меньше энергии, поэтому они, как правило, быстро окупаются — если тот же человек, покупающий водонагреватель, платит за электроэнергию, что звучит так. это не ваш случай. Но они также потребляют меньше энергии, поэтому, если вы пытаетесь вместить все, не нуждаясь в обновлении обслуживания, это все же стоит рассмотреть.

    Резервуарные водонагреватели также могут быть очень полезны, когда ваша стоимость электроэнергии меняется в течение дня, либо из-за того, что вы получаете бесплатную энергию от солнечных батарей, либо из-за того, что ваша коммунальная служба взимает более высокие тарифы в часы пик (что делает SMUD). Более новые «умные» водонагреватели с резервуаром (чаще всего встречающиеся с тепловым насосом) знают об этом и будут пытаться нагреть воду, когда электричество будет самым дешевым, и сохранить его на тот случай, когда он вам понадобится позже, чего не могут сделать без резервуара. .

    Еще одно преимущество системы с резервуаром в Калифорнии заключается в том, что во время наших все более частых отключений электроэнергии у вас все еще будет горячая вода на некоторое время, когда отключится электричество. С безбаковым, когда электричество отключено, вы принимаете холодный душ, пока он не включится.

    Рассмотрите возможность планирования обоих вариантов

    Вы упомянули в комментарии, что планируете сдавать это помещение в аренду, и поэтому долгосрочные расходы на электроэнергию не являются для вас серьезной проблемой, но учтите, что вы, возможно, захотите когда-нибудь продайте это место, и ваш покупатель может изменить свое мнение. Так как это новое строительство, есть некоторые вещи, которые вы можете сделать очень дешево сейчас, но потом они будут очень дорогими, поэтому стоит немного подумать о будущем.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    *