Расчет времени нагрева воды: Формула расчета времени нагрева воды в водонагревателе.

Содержание

Скорость нагрева воды тэном. Расчет мощности для нагрева воды тэном

Современные производители в широком ассортименте выпускают электрические водонагреватели, используемые в квартирах и частных домах. Однако нередко возникает необходимость оборудовать на даче или в летнем домике систему нагрева воды с использованием самодельных устройств. В связи с этим приходится выполнять расчет мощности ТЭНа, чтобы , сделанные своими руками, работали максимально эффективно.

Как рассчитать мощность ТЭНа калькулятором онлайн

Расчет мощности ТЭНа с помощью онлайн-калькулятора выполняется учетом объема бака самодельного водонагревателя. Кроме того, учитывается начальная и конечная (требуемая) температура воды, а также предполагаемое время нагрева. На точность результатов оказывает влияние фактическое напряжение электрической сети и особенности конструкции данного ТЭНа. Все эти исходные данные вводятся в онлайн-калькулятор расчета мощности.

Основой всех расчетов служит формула, определяющая математические показатели мощности: P=0,0011m(tk-tн)/T, где:

Р — это мощность ТЭНа,
m — масса воды, подлежащей нагреву,
tk-tн — температура воды в начале и конце нагрева,
Т — время, необходимое для нагрева воды.

Калькулятор позволяет вычислить мощность нагревательного элемента без учета потерь тепла, различающихся в соответствии с конструкцией той или иной емкости. Кроме того на тепловые потери влияет температура окружающей среды и другие факторы.

Во время расчетов ТЭНа следует учитывать показатели фактического напряжения электрической сети, значительно отличающиеся от предполагаемого номинала. Например, пониженное напряжение может привести к снижению расчетной температуры рабочей поверхности ТЭНа. Поэтому времени для нагрева одного и того же объема воды потребуется значительно больше.

Во время расчетов в окне калькулятора «Объем нагреваемой воды» может быть вставлено значение массы этой воды с учетом ее удельного веса, составляющего 1 г/см3. Нередко холодная вода для нагрева поступает из городских систем водоснабжения. В этих случаях предусмотрена ее начальная температура, которая рекомендуется в летний период примерно 5-8 градусов, а в зимний период — 13-18 градусов. Конечный результат расчетной мощности Р в формуле подходит не только для одного ТЭНа, но и для нескольких элементов, соединенных параллельно.

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.

Общие данные, необходимые для вычислений

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:

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.

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.
N=Q/t
- N – мощностные характеристики нагрева.
- t — время нагревания в секундах.
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 (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/t 2 -t 1), в которой t 1 и t 2 – 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.

Общие данные, необходимые для вычислений

Для полноценного вычисления расчётной мощности необходимо учесть ряд параметров:

Накопительные водонагреватели (бойлеры)

N full – мощностные характеристики нагревательного элемента,

Q c – теплопотери водонагревательной ёмкости.

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.
N=Q/t
- N – мощностные характеристики нагрева.
- t — время нагревания в секундах.
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).

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).

Проточные водонагреватели

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.

Вычисления для бассейнов

Подогрев воды бассейна — Каталог -Калькулятор.

Как рассчитать подогрев бассейна. Калькулятор.

Расчет нагрева воды в бассейне.

1. Температура воды в бассейне

Норматив температуры воды для бассейнов
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

Несколько обобщенных формул для правильного подбора водонагревателя для бассейна.

2. Расчет времени работы теплообменника

Расчетам время работы теплообменника для нагрева бассейна. Воспользуемся эмпирической формулой (без учета потерь):

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.

Воспользуйтесь калькулятором.

Пример.

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.

3. Определение необходимой мощности нагревателя

Мощность теплообменника определяется из условий первичного подогрева 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 бассейна и значение параметра потери тепла
Тип и местонахождение бассейна	Значение параметра потери тепла Zu
Бассейн в помещении	180 (Вт/метр кв. )
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.)

Для примера, дано. Общественный бассейн в помещении объёмом 500 м3. Размер 25м х 11,4м = 285 м2. Время нагрева 72 часа. Требуемая температура 24С. Начальная 10С.

Воспользуйтесь калькулятором.

500000*1,163*(24-10)/72+180*285 Qs = 164 кВт

Определение необходимой мощности нагревателя

Приведем 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. метр)
Солнечные батареи	Суммарная площадь коллекторов должна быть равна площади самого бассейна

Подогрев для бассейна – важная сторона ухода за резервуаром, относиться к которой необходимо со всей серьезностью.

Есть несколько способов подогрева воды для бассейна

проточные электронагреватели

тепловой насос

теплообменники, подключаемые к котлу

солнечные коллекторы

Ни для кого не секрет, что за солнечную энергию платить не надо. Она эффективная и явно неисчерпаемая. За счёт относительной дешевизны этот способ может быть оптимальным для подогрева воды в бассейне в летний период. Солнечный водонагреватель для бассейна может использоваться при наличии трубопровода с горячей водой или антифризом.

Подогрев воды для бассейна при помощи электронагревателей. Источником тепла используется электрическая энергия. К бассейну подсоединяются ТЭНы, мощность которых рассчитывается исходя из объема воды в бассейне. Отдавая предпочтение электронагревателю, вы должны понимать, что эксплуатация электронагревателя несопоставима с ценой эксплуатации теплообменника и теплового насоса.

Тепловой насос работает по принципу преобразования тепла окружающей среды в тепло на подогрев бассейна. Если вы находитесь в поиске экономичного способа для подогрева бассейна, вам стоит задуматься об использовании данного вида насоса или теплообменника.

Нагреватель-теплообменник, который подключается непосредственно к центральной системе отопления, позволяет заметно сэкономить на электричестве и на семейном бюджете в частности. Это оборудование подходит для любого вида установки, где имеются бойлеры, тепловые насосы, солнечные панели и другие источники тепла.

ООО «Торговый Дом МС» поможет решить проблему подогрева воды для бассейна

Всегда в наличии теплообменники и электронагреватели для бассейнов любых мощностей. Обратитесь к нам, и мы подберем нужную модель для вашего бассейна. Широкий ассортимент и приемлемые цены приятно удивят вас. Осуществите свою мечту о здоровье, бодрости, о приятном проведении времени с родными и близкими!

Время охлаждения (нагрева). Расчет в Excel.

Электрический обогрев помещений всегда может прийти на помощь основной системе отопления, заменить ее в осенний или весенний период межсезонья, а в особых случаях – даже стать основным источником тепла в зимнюю пору. Все зависит от того, какой тепловой мощностью обладают приобретаемые электрические нагреватели.

Калькулятор расчета необходимой мощности электрообогревателя

Несмотря на широкое разнообразие современных электрических обогревательных приборов – конвекторов, тепловентиляторов, масляных радиаторов, инфракрасных излучателей и т.п., параметр мощности для любого из них является определяющим. Именно он показывает тот эксплуатационный потенциал, который заложен производителем в это изделие. Значит, прежде чем отправляться в магазин за покупкой, необходимо четко представлять, с каким критерием оценки подходить к выбору той или иной модели. Поможет в этом — калькулятор расчета необходимой мощности электрообогревателя.

Ниже будут даны некоторые необходимые разъяснения по порядку проведения расчетов.

Калькулятор расчета необходимой мощности электрообогревателя

Пояснения по проведению расчетов мощности обогревателя

Программа калькулятора основана на учете особенностей помещения, в котором предполагается использование электрического обогревателя.

Цены на электрообогреватели

~~Электрообогреватели~~

Прежде всего необходимо определиться, какая миссия будет возлагаться на прибор – станет ли он лишь «подмогой» для отопления, или необходимо предусмотреть вариант, когда обогреватель должен будет справиться с функцией основного источника тепла.
Площадь помещения – исходная величина для проведения расчетов.
Внешние стены – чем их больше, тем выше общее количество тепловых потерь, требующих определенной компенсации.
Стены с северной и восточной сторон практически никогда не получают «солнечного заряда», в отличие от южных и юго-западных.
Стены, расположенные с наветренной стороны, охлаждаются значительно быстрее других – это учтено в алгоритме расчета.
При указании уровня температур не следует указывать рекордно низкие показатели – это должно быть значение, которое является обычным для региона проживания, в самую холодную декаду зимы. Тем самым калькулятор уже учтет имеющиеся климатические особенности.
Степень утепления стен. Если термоизоляционные работы проводились полноценно, на основании проведенных теплотехнических расчетов, то можно отнести стены к разряду качественно утепленных. Кирпичная стена, примерно в 400÷500 мм толщиной, и аналогичная ей, могут претендовать на среднюю степень утепленности. Стены вообще без утепления, по идее, рассматриваться и вовсе не должны, так как в таком помещении даже при непозволительно большом расходе электроэнергии, комфортного микроклимата все равно не добиться. Приобретение электрообогревателя в таких условиях становится бессмысленной затеей.
Высота потолков – влияет на общий объем помещения.
Следующие два окна ввода – это характер помещений, расположенных сверху и снизу рассматриваемой комнаты. Естественно, от их особенностей зависит количество теплопотерь через верхнее и нижнее перекрытие.
Далее – блок полей, касающихся окон в помещении. Необходимо, в первую очередь, указать тип окон – калькулятор учтет их теплосберегающие возможности. Далее, после указания количества и размеров окон, программа вычислит коэффициент остекления (относительно площади помещения) и сделает соответствующую корректировку в расчетах.
Наконец, в комнате может быть одна или даже несколько используемых дверей, выходящих на улицу или в неотапливаемые помещения. Естественно, что при каждом открывании такой двери в комнату поступает немалый объем охлаждённого воздуха, который потребует дополнительного расхода тепловой мощности.

Результат дается в ваттах и киловаттах. По этим параметрам уже можно будет оценивать приглянувшуюся в магазине модель электрообогревателя.

Как правильно выбрать электрообогреватель?
Помимо мощности, существует немало иных критериев оценки подобных приборов – габариты, безопасность в работе, удобство пользования, мобильность, степень автоматизации и другие. Подробнее об аспектах выбора энергосберегающих электрических обогревателей – в специальной публикации нашего портала.

Желаете, чтобы мощности обогревателя хватало на то, чтобы согреть Вас в самые холодные зимние вечера? Тогда стоит подойти к выбору ответственно. Перед покупкой лучше ознакомиться с рядом параметров приборов различного типа, учесть метраж прогреваемого помещения, а также такие факторы, как отсутствие/наличие теплоизоляции, толщину стен и максимальную разницу между уличной и комнатной температурой в самое холодное время года. В случае ошибки в расчетах вы рискуете приобрести обогреватель с большей мощностью, чем это необходимо (что обернется переплатами за электроэнергию), или, наоборот, устройство с меньшей мощностью, которое не способно эффективно прогреть площадь комнаты.

Виды электрических обогревателей, их отличия друг от друга

Электрические обогреватели бывают разных видов, каждый из которых имеет свои преимущества, недостатки, принцип и скорость действия.

Перечислим некоторые из них:

Тепловой вентилятор – такое устройство чем-то напоминает обычный вентилятор, однако перед его лопастями помещена накаливающаяся спираль, которая обеспечивает обогрев той части комнаты, на которую направлен поток воздуха. Несмотря на то что тепловентилятор достаточно эффективен, он не предназначен для постоянного обогрева помещения. Существенный недостаток такого устройство – краткосрочность результата от его воздействия на окружающую среду.
Обогреватель из керамики по принципу действия очень похож на тепловентилятор, только в качестве нагревателя выступают керамические пластины. Подобные модели работают на газе и от электросети, бывают напольные, настенные и даже настольные. Основным преимуществом керамического обогревателя является сохранение влажности в помещении.
Радиатор масляного типа справляется с нагревом воздуха в очень короткие сроки, однако его не стоит приобретать, если в доме есть животные или маленькие дети, поскольку и те, и те рискуют обжечься. Такой прибор считается не самым экономичным вариантом – он расходует много электроэнергии.
Электрические модели нагревают воздух до нужной температуры достаточно быстро, а сами остывают медленно. В основе принципа работы этих устройств — конвекция. В нижней части прибора расположены детали, всасывающие воздух, нагрев происходит за счет работы ТЭНа – трубчатого электронагревателя, от площади которого напрямую зависит объем разогретого газа. Именно поэтому ТЭН часто производят с ребристой поверхностью. Преимущество конвектора перед масляным обогревателем состоит в том, что температура теплоносителя повышается с большей скоростью, а значит, не придется ждать, пока в комнате потеплеет. Кроме того, эти устройства гораздо компактнее. Особенно популярны настенные модели.
Инфракрасный обогреватель. Работа устройств этого вида основана на электромагнитном излучении – при этом нагреваются сначала предметы, попадающие под воздействие волн, а затем – сам воздух. Конструктивными элементами прибора также выступают ТЭНы. Другой вариант – открытые спирали, иногда защищенные кварцевыми трубками, либо металлические сетки, пластиковые панели с отверстиями или карбоновое покрытие. В комнатах обогреватель защищают прозрачными перегородками или металлическими сетками. Инфракрасные обогреватели бывают разных типов. В зависимости от длины волн их делят на коротковолновые, средне- и длинноволновые, от источника энергии – электрические, газовые, дизельные и водяные, от способа установки – передвижные и стационарные.

Как рассчитать мощность обогревателя?

Все современные приборы оснащены термостатами, которые позволяют поддерживать определенную температуру. Сам тип обогревателя мало влияет на эффективность его работы – тут важно произвести правильный расчет.

Минимальная уличная температура в зимний период.
Комфортная температура в комнате.
Плотность воздуха – 1,3 кг/м3.
Теплоемкость воздуха — 0,001 МДж.
Теплота 1 МДж – 0,277кВт/ч

Количество тепла, необходимого для разогрева конкретного помещения, можно высчитать по формуле: с= Q/m(t2 — t1), где с — удельная теплоемкость, Q — теплота, m — масса воздуха.

Преобразуем формулу, получится: Q=c*m*(t2-t1), теперь нужно узнать массу воздуха в комнате.

Формула для её вычисления проста: m= ϱ*Р*h, где ϱ — плотность воздуха, Р — площадь помещения, h — высота.

Таким образом, формула расхода тепла приобретает формулу: kWt= 0,277*c*ϱ*Р*h*(t2-t1).

Итак, можно рассчитать примерные энергозатраты на обогрев небольшой комнаты (в 40 кв. м при высоте потолка в 3 м. при минимальной температуре – 10 и необходимой +20).

kWt= 0,277*0,001*1,3*3*40*30= 1,29636 (кВт/ч).

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.

Учет теплоизоляции

Значительную роль в расчете необходимой мощности играет теплоизоляция. Например, слой минеральной ваты в 2 м значительно снизит теплопотери , λ = 0,06 (для вышеперечисленных параметров):

Q= 0,06*30*40/0,2 = 360 (Вт) = 0, 36 (кВт).

При расчете теплопотерь пола во внимание берут то, что грунт имеет изначальную температуру около 5 градусов тепла.

Если помещение изолировано, то понадобится в среднем от 3 до 5 кВт для компенсации теплопотерь. Расчет собственного примера можно сделать по приведенному примеру, данные о конкретных материалах легко найти в справочниках.

Как выбрать обогреватель?

Произведя необходимые подсчеты, следует выбирать прибор по показателю максимальной мощности с небольшим запасом – умножая полученный в результате расчетов коэффициент на 1,2, тем более что все современные модели имеют терморегулятор.

Мощное устройство быстрее прогреет помещение. Сохранить тепло помогут шторы, которые служат своеобразным теплоизолятором. Для конвекторных обогревателей нужно создать условия по свободной циркуляции воздуха.

Выбрав устройство с помощью расчетов, Вы избежите лишней траты денег.

Только лучшие и достойные модели обогревателей

Содержание: 1. Простые вычисления по площади 2. Рассмотрим метод вычислений для комнат с высокими потолками 3. Дополнительные параметры, которые нужно учесть 4. Специфика и другие особенности 5. Климатические зоны тоже важны 6. Выводы

Если у вас возникла необходимость замены старых, вышедших из строя радиаторов, или же вы собираетесь произвести установку новой системы в строящемся доме, следует знать, как произвести расчет отопления по площади помещения.

Чтобы работа системы была эффективной, следует точно определить количество секций устанавливаемых радиаторов, чтобы теплоотдача и прогревание были оптимальными.

Простые вычисления по площади

число окон и тип стеклопакетов на них;
количество в комнате наружных стен;
толщина стен здания и из какого материала они состоят;
тип и толщина использованного утеплителя;
диапазон температур в данной климатической зоне.

Тепло, которое для обогрева комнаты должны давать радиаторы: площадь следует умножить на тепловую мощность (100 Вт). К примеру, для комнаты в 18 кв.м требуется такая мощность батареи отопления:

18 кв.м х 100 Вт = 1800 Вт

То есть, в час для обогрева 18-ти квадратных метров необходимо 1,8 кВт мощности. Этот результат надо поделить на количество тепла, которое в час выделяет секция отопительного радиатора. Если данные в его паспорте указывают, что это составляет 170 Вт, то следующий этап вычислений выглядит так:

1800 Вт / 170 Вт = 10,59

Это число надо округлить до целого (обычно округляется в большую сторону) – получится 11. То есть, чтобы в комнате температура в отопительный сезон была оптимальной, необходимо установить радиатор отопления с 11-ю секциями.

Такой метод подходит только для вычисления величины батареи в помещениях с центральным отоплением, где температура теплоносителя не выше 70 градусов Цельсия.

Есть и более простой способ, который можно применять для обычных условий квартир панельных домов. В этом приблизительном расчете учитывается, что для обогрева 1,8 кв.м площади нужна одна секция. Другими словами, площадь помещения надо разделить на 1,8. Например, при площади 25 кв.м необходимо 14 частей:

25 кв.м / 1,8 кв.м = 13,89

Но такой метод расчета неприемлем для радиатора пониженной или повышенной мощности (когда средняя отдача одной секции варьируется в пределах от 120 до 200 Вт).

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.

Дополнительные параметры, которые нужно учесть

Произведя примерный расчет количества секций радиаторов отопления для своей квартиры, не забудьте его откорректировать, приняв во внимание особенности помещения. Их нужно учитывать следующим образом:

для угловой комнаты (две стены выходят на улицу) с одним окном мощность радиатора надо увеличить на 20%, а при двух окнах – на 30%;
если радиатор монтируется в нише под окном, его теплоотдача снизится, это компенсируется увеличением мощности на 5%;
на 10% следует увеличить, если окна выходят на северную либо северо-восточную сторону;
экран, для красоты закрывающий радиаторы, «крадет» 15% их теплоотдачи, которые также надо учесть при расчете.

В самом начале следует рассчитать общее значение необходимой для помещения тепловой мощности, учитывая все наличествующие параметры и факторы. И лишь затем разделить это значение на количество тепла, которое выделяет в час одна секция. Результат при дробном значении, как правило, округляется до целого в большую сторону.

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.

Климатические зоны тоже важны

Не для кого ни секрет, что в разных климатических зонах имеется разная потребность в обогреве, поэтому при проектировании проекта необходимо учитывать и эти показатели.

Климатические зоны также имеют свои коэффициенты:

средняя полоса России имеет коэффициент 1,00, поэтому он не используется;
северные и восточные регионы: 1,6;
южные полосы: 0,7-0,9 (учитываются минимальные и среднегодовые температуры в регионе).

Выводы

Таким образом, расчет отопления по площади особых трудностей не представляет. Достаточно немного посидеть, разобраться и спокойно посчитать. С его помощью каждый владелец квартиры или дома может легко определить величину радиатора, который следует установить в комнате, кухне, ванной или в любом другом месте.

Если вы сомневаетесь в своих силах и знаниях – доверьте монтаж системы профессионалам. Лучше заплатить один раз профессионалам, чем сделать неправильно, демонтировать и повторно приступить к работе. Или же не сделать ничего вообще.

В продолжение темы: качественные межкомнатные двери www.dveri-tmk.ru помогут сохранить тепло в вашем доме или квартире. И упростить расчёты по площади отопления.

Если мы собираемся по максимуму экономить в той или иной сфере жизни, то необходимо хорошо представлять: куда, в каких количествах и на что тратятся наши деньги. А одной из наиболее чувствительных статей расходов семейного бюджета в наше время становятся коммунальные платежи. И если с затратами на электроэнергию относительная ясность имеется, так как по большей части все на виду и довольно понятно, то с отоплением – несколько сложнее.

Сколько тепла нам требуется для обогрева жилья?

Неважно, какая схема или система применяется для этих целей, в первую очередь необходимо обладать информацией, сколько тепла нам требуется для обогрева жилья? Да, вопрос звучит именно так, пока без перехода в «денежную плоскость». Да мы и не сможет спрогнозировать финансовые расходы, пока не выразим требуемую тепловую энергию в каких-то понятных величинах. Например, в киловаттах.

Вот этим и займемся сегодня.

Немного общей информации – что такое требуемое количество тепла?

Очень вкратце, все это и так известно – просто требуется небольшая систематизация.

Современному человеку для комфортного проживания требуется создание определённого микроклимата, одной из важнейших составляющих которого является температура воздуха в помещении. И хотя «тепловые пристрастия» могут разниться, можно смело утверждать, что для большинства людей эта зона «температурного комфорта» лежит в диапазоне 18÷23 градуса.

Но когда на улице, например, отрицательная температура, то естественные термодинамические процессы стремятся все подвести под «общую планку», и тепло начинает из жилой зоны уходить. Тепловые потери – это совершенно нормальное с точки зрения физики явление. Вся система утепления жилья направлена на максимальное снижение таких потерь, но полностью их устранить невозможно. А отсюда вывод — отопление дома как раз и предназначено для восполнения этих самых тепловых потерь.

От тепловых потерь – никуда не деться, но очень важно хотя бы постараться свести их к возможному минимуму.

Как определиться с ними их количественно?

Простейший способ расчета необходимой тепловой мощности основывается на утверждении, что на каждый квадратный метр площади требуется 100 ватт тепла. Или — 1 кВт на 10 м².

Но даже не будучи специалистом, можно задуматься — а как такая «уравниловка» сочетается со спецификой конкретных домов и помещений в них, с размещением зданий на местности, с климатическими условиями региона проживания?

Так что лучше применить иной, более «скрупулезный» метод подсчета, в котором будет приниматься во внимание множество различных факторов. Именно такой алгоритм и заложен в основу предлагаемого ниже калькулятора.

Важно – вычисления проводятся для каждого отапливаемого помещения дома или квартиры отдельно. И лишь в конце подбивается общая сумма потребной тепловой энергии. Проще всего будет составить небольшую таблицу, в строках которой перечислить все комнаты с необходимыми для расчетов данными. Тогда, при наличии у хозяина под рукой плана своих жилых владений, много времени вычисления не займут.

И еще одно замечание. Результат может показаться весьма завышенным. Но мы должны правильно понимать – в итоге показывается то количество тепла, которое требуется для восполнения теплопотерь в самых неблагоприятных условиях. То есть – для поддержания температуры в помещениях +20 ℃ при самых низких температурах на улице, характерных для региона проживания. Иными словами — на пике зимних холодов в доме будет тепло.

Но такая супер-морозная погода, как правило, стоит весьма ограниченное время. То есть система отопления будет по большей части работать на более низкой мощности. А это означает, этот никакого дополнительного запаса закладывать особого смысла нет. Эксплуатационный резерв мощности будет и без того внушительным.

Ниже расположен калькулятор, а под ним будут размещены необходимые краткие пояснения по работе с программой.

Калькулятор расчета необходимой тепловой мощности для отопления помещений

Пояснения по проведению расчетов

Последовательно уносим данные в поля калькулятора.

Первым делом определим климатические особенности – указанием примерной минимальной температуры, свойственной региону проживания в самую холодную декаду зимы. Естественно, речь идет о нормальной для своего региона температуре, а не о каких-то «рекордах» в ту или иную стороны.

Кстати, понятное дело, это поле не будет меняться при расчетах для всех помещений дома. В остальных полях – возможны вариации.

Далее идет группа из двух полей, в которых указываются площадь помещения (точно) и высота потолков (выбор из списка).

Следующая группа данных учитывает особенности расположения помещения:

— Количеств внешних стен, то есть контактирующих с улицей (выбор из списка, от 0 до 3).

— Расположение внешней стены относительно стороны света. Есть стены, регулярно получающие заряд тепловой энергии от солнечных лучей. Но северная стена, например, солнца не видит вообще никогда.

— Если на местности, где расположен дом, выражено преобладание какого-то направления зимнего ветра (устойчивая роза ветров), то это тоже можно принять во внимание. То есть указать, находится ли внешняя стена на наветренной, подветренной или параллельной направлению ветра стороне. Если таких данных нет, то оставляем по умолчанию, и программа рассчитает, как для самых неблагоприятных условий.

— Далее, указывается, насколько утеплены стены. Выбирается из трех предложенных вариантов. Точнее даже, из двух, так как в доме с вообще неутепленными стенами затевать отопление — абсолютная бессмыслица.

— Два схожих поля поросят указать, с чем соседствует помещение «по вертикали», то есть что расположено сверху и снизу. Это поможет оценить размеры теплопотерь через полы и перекрытия.

Следующая группа касается окон в помещении. Здесь важно и их количество, и размеры, и тип, в том числе – особенности стеклопакетов. По совокупности этих данных программа выработает поправочный коэффициент к результату расчетов.
Наконец, на количество теплопотерь серьёзно влияет наличие в комнате дверей, выходящих на улицу, на балкон, в холодный подъезд и т.п. Если дверями регулярно в течение дня пользуются, то любое их открытие сопровождается притоком холодного воздуха. Понятно, что это требует возмещения в форме дополнительной тепловой мощности.

Все данные внесены – можно «давить на кнопку». В результате пользователь сразу получит искомое значение тепловой мощности для конкретного помещения.

Как уже говорилась, сумма всех значений даст результат за весь дом (за квартиру) в целом, в киловаттах.

По этой величине, считая ее минимумом, подбирают, кстати, и котел отопления. И именно эта суммарная величина понадобится, когда придёт время считать реальные денежные расходы на эксплуатацию системы отопления.

Советуем ознакомиться с более подробным материалом про подбор котла отопления для частного дома, а также с материалом, какой вид топлива самый экономичный для обогрева дома.

А данные по каждой из комнат тоже весьма полезны — для подбора и расстановки радиаторов отопления, или для выбора подходящей модели электрического обогревателя.

Опубликовано 14 Июл 2018Рубрика: Теплотехника | 38 комментариев

Нестационарный режим теплообмена – это режим, когда температура тел или сред, участвующих в процессе обмена тепловой энергией изменяется во времени. При этом время охлаждения (нагрева) – это аргумент функции температуры тела. Зависимость температуры от времени…

Заметим, что охлаждение тела сточки зрения математики – это нагрев со знаком «минус». И нагрев, и охлаждение описываются одними и теми же формулами!

О каких задачах может идти речь? Представим небольшой перечень вопросов, на которые можно попытаться ответить, используя предложенный далее расчет в Excel:

Сколько времени будет нагреваться деталь в печи?
Сколько времени остывает отливка после выбивки из формы?
Сколько времени требуется для нагрева воды в бочке на даче?
Через какое время перемерзнет наружный водопровод при отсутствии разбора?
Сколько времени нужно на охлаждение банки пива в холодильнике?

Расчет в Excel времени охлаждения (нагрева).

Алгоритм расчета базируется на законе Ньютона-Рихмана и на теоретических и практических исследованиях регулярного теплового режима советскими учеными Г.М. Кондратьевым («Регулярный тепловой режим», Москва, 1954г.) и М.А. Михеевым («Основы теплопередачи», Москва, 1977 г.).

Для примера выбран расчет времени нагрева до +22 °C в комнате с температурой воздуха +24 °C пивной алюминиевой банки с водой, предварительно охлажденной до +13 °C.

Исходные данные:

Параметров, необходимых для выполнения расчета времени охлаждения (нагрева) – 12 (см. скриншот).

Ориентировочные сведения о значениях коэффициента теплоотдачи α приведены в примечании к ячейке D3.

Теплофизические характеристики материала тела λ, a, ρ, c легко можно найти в справочниках или по запросу в Интернете. В нашем примере – это параметры воды.

В принципе, для выполнения расчета достаточно знать значения любой из пар характеристик: λ, a или ρ, c. Но для возможности выполнения проверки и минимизации вероятности ошибки рекомендую заполнить значениями все 4 ячейки.

Вводим значения исходных данных в соответствующие ячейки листа Excel и считываем результат: нагрев воды от +13 °C до +22 °C в спокойном воздухе комнаты с постоянной температурой +24 °C будет длиться 3 часа 25 минут.

Для справки в самом конце таблицы вычислено время нагрева без учета формы тела – 3 часа 3 минуты.

Алгоритм расчета:

13.1. F=2·H·L+2·B·L+2·H·B – для параллелепипеда;
13.2. F=π·D·L+2·π·D²/4 – для цилиндра;
13.3. F=π·D² – для шара.
14.1. V=H·L·B – для параллелепипеда;
14.2. V=L·π·D²/4 – для цилиндра;
14.3. V=π·D³/6 – для шара.
15. G=ρ·V
16.1 K=((π/H)²+(π/L)²+(π/B)²)^-1– для параллелепипеда;
16.2 K=((2,405/(D/2))²+(π/L)²)^-1– для цилиндра;
16.3 K=((D/2)/π)²– для шара.
17. m_∞=a/K
18. Bi=α·K·F/(λ·V)
19. Ψ=(1+1,44·Bi+Bi²)^-0,5
20. M=Ψ·Bi
21. m_αλ=M·m_∞
22. m_cρ=Ψ·α·F/(c·ρ·V)
23. Δ=ABS (1-m_αλ/m_cρ)·100
24. t=(LN (ABS (t_c-t₁)) -LN (ABS (t_c-t₂))/m_αλ
25. t_N=(LN (ABS (t_c-t₁)) -LN (ABS (t_c-t₂)))·c·ρ·V/(α·F)

Проверка расчета опытом.

Как не трудно догадаться такой несколько странный пример выбран не случайно, а для возможности проведения простого опыта и последующего сравнения результатов. Были взяты термометр, часы и произведены замеры температуры воды в банке в процессе нагревания. Результаты расчетов и опыта отражены на графиках.

Результаты проведенного опыта показали, что нагрев банки с водой от +13 °C до +22 °C в комнате (+24 °C) продолжался примерно 3 часа 20 минут. Это на 5 минут меньше расчетного времени по Кондратьеву и на 17 минут дольше времени по классическому закону Ньютона-Рихмана.

Близость результатов и радует, и удивляет. Но не стоит переоценивать полученные итоги! Время охлаждения (нагрева), вычисленное по предложенной программе расчета в Excel, можно использовать лишь для приблизительных оценок продолжительности процессов! Дело в том, что принятые в расчете константами теплофизические характеристики тела и коэффициент теплоотдачи таковыми на самом деле не являются. Они зависят от изменяющейся температуры! К тому же регулярный режим теплообмена устанавливается не сразу после помещения тела в среду, а спустя какое-то время.

Обратите внимание, что полученные из опыта значения температур банки с водой в течение первого часа расположены выше теоретической расчетной кривой (см. графики). Это означает, что коэффициент теплоотдачи в этом периоде времени был больше выбранного нами значения α=8,3 Вт/(м²·К).

Определим среднее значение α в первые 58 минут из результатов опыта. Для этого:

Запишем t₂=17,5 °C в ячейку D6.
Активируем («встанем мышью») ячейку D28.
Выполним: Сервис – Подбор параметра.
И установим в D28 значение 58 минут, изменяя ячейку D3.

α=9,2 Вт/(м²·К)!!!

Проделав ту же процедуру для t₂=22,5 °C и t=240 мин, получим α=8,3 Вт/(м²·К).

Выбранное при теоретическом расчете значение α (по рекомендации СП 50.13330.2012 и формуле из Справочника по физике – см. примечание к ячейке D3) чудесным образом, хотя и совершенно случайно, совпало со значением α, вычисленным по опытным данным.

Рассмотренным способом можно определять реальные точные средние значения коэффициента теплоотдачи тел с любой формой поверхности по практическим замерам всего двух значений температуры тела и промежутка времени между этими замерами.

Остается добавить, что температура банки с водой после рассмотренных 4-х часов в последующее время будет асимптотически приближаться к 24 °C.

Прошу уважающих труд автора скачивать файл с программой расчетов после подписки на анонсы статей!

Ссылка на скачивание файла: vremya-ohlazhdeniya (xls 55,5KB).

P.S.

Так сколько часов составит время охлаждения алюминиевой банки с пивом 0,45 л от +20 °C до +8 °C в холодильнике (+3°C)? По расчету в программе – 2,2…2,4 часа. Опытом не проверял… 🙂

P.P.S.

Любопытный (возможно, только для меня) факт обнаружился при работе над статьей. И у куба с размером ребер a, и у цилиндра с диаметром а и длиной а, и у шара с диаметром а отношение объема к площади поверхности одинаковое: V/F=a/6!!!

Другие статьи автора блога

На главную

—>

Статьи с близкой тематикой

Отзывы

Используемые источники:

https://stroyday.ru/kalkulyatory/sistemy-otopleniya/kalkulyator-rascheta-neobxodimoj-moshhnosti-elektroobogrevatelya.html
https://tehnopanorama.ru/obogrevateli/moshhnost-obogrevatelya.html
https://otopleniedomov.com/otoplenie/raschet-otopleniya-po-ploshhadi-pomeshheniya-podrobnyjj-razbor-metodov.html
https://stroyday.ru/kalkulyatory/sistemy-otopleniya/skolko-tepla-kvt-vam-trebuetsya-dlya-obogreva-doma-proveryaem-na-kalkulyatore.html
http://al-vo.ru/teplotekhnika/vremya-ohlazhdeniya-nagreva.html

Расчет бойлера косвенного нагрева — калькулятор

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.

Еженедельный анализ

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.

Обзор рынка водонагревателей, газовых колонок и котельного оборудования.

Уже давно мы не представляем комфортную жизнь без постоянного наличия горячей воды в доме. При отсутствии централизованного снабжения горячей водой эта задача обычно решается с помощью проточных или накопительных водонагревателей.

Плюсы и минусы обоих решений очевидны – в первом случае мы имеем компактный прибор, который можно разместить без потери пространства в помещении. Однако эти приборы имеют довольно высокую электрическую мощность, что крайне затрудняет их использование в обычных домах. Именно поэтому наиболее приемлемым решением в большинстве случаев является установка накопительного водонагревателя. Эти устройства, хоть и занимают значительное пространство, очень просты и надежны в использовании и способны практически единовременно предоставить большой объем горячей воды. В этой статье мы поговорим о методике подбора водонагревателей.

Сначала постараемся ответить на вопрос: как же правильно выбрать накопительный водонагреватель? Прежде всего, нужно оценить максимальную потребность в нагретой воде. Возьмем классический пример, когда накопительный прибор приобретается на семью из трех человек. Самое большое количество воды расходуется, как правило, при принятии душа. При температуре смешанной воды 38 градусов ее расход в этом случае составляет обычно 50-60 литров. Для трёх человек нам нужно обеспечить примерно 160 литров воды. Сколько же при этом необходимо не разбавленной, горячей воды? Это зависит от того, на какую температуру нагрева установлен терморегулятор водонагревателя.

В большинстве накопительных устройств можно поддерживать температуру горячей воды до 70-80 градусов. Но наиболее экономичным режимом является поддержание температуры 55-60 градусов. И дело здесь не только в излишних теплопотерях при хранении слишком горячей воды. Суть в том, что накипь на ТЭНах водонагревателя начинает образовываться при температуре свыше 60 градусов, она со временем снижает теплоотдачу нагревательного элемента прибора и приводит к снижению его КПД и преждевременному выходу его из строя. Но если мы будем поддерживать температуру в приборе 40-50 градусов, то в нем будут активно размножаться всякие микроорганизмы, что существенно скажется на качестве нагретой воды. Они же в свою очередь, погибают при 55-60 градусах. Поэтому эта температура и считается самой экономичной для накопительных водонагревателей.

На нашем сайте есть удобные калькуляторы по расчету времени нагрева, количества смешанной воды, и даже стоимости электроэнергии на один нагрев накопительного водонагревателя. Такой же сервис есть и для проточных приборов. Они размещены как на странице списка товаров в поле фильтра по характеристикам, так и на каждой карточке товара — например посмотрите водонагреватель Аристон 80 литров.

Вернемся к нашему примеру. Разбавляя воду 60 градусов до нужной температуры, мы получим объем воды больше в два раза. То есть, если семья из трех человек планирует последовательно принять душ, необходим объем водонагревателя не менее 80 литров. Однако если при приеме душа возможен перерыв около часа, то можно обойтись и прибором 30 литров мощностью 2 кВт. Конечно для приема ванны, объем смешанной воды должен равняться объему самой ванны.

Время нагрева накопительного водонагревателя напрямую зависит от его объема и мощности. Его достаточно точно можно рассчитать по следующей формуле:

T= 0,00117*V*(t2-t1)/W

где:

Т – время нагрева воды, час

V – объем водонагревателя, л

t2 – температура нагретой воды, °С

t1 – температура холодной воды, °С

W – мощность водонагревателя, кВТ

Оценить же объем смешанной воды, можно применив следующее выражение:

Q= V x (t2 – t1): (t° – t1)

где:

Q– количество смешанной воды;

t° – температура смешанной воды;

t1 – температура холодной воды;

t2 – температура нагретой воды.

V – объем водонагревателя, л

Усредненный расход смешанной воды составляет для душа 50-70 литров, умывальника 6-10 литров, кухонной мойки 20 литров, ванной 150-200 литров.

Применяя эти расчеты с учетом своих собственных предпочтений и привычек Вы можете довольно точно определить необходимый объем накопительного водонагревателя.

Так же Вы можете воспользоваться для подбора водонагревателя следующими графиками:

При выборе проточных водонагревателей, как мы уже говорили, нужно в первую очередь обратить внимание на возможности внутренней электросети. Дело в том, что комфортное использование могут обеспечить лишь водонагреватели мощностью 5-6 кВт и более. А такое потребление способны поддерживать далеко не все внутридомовые электрические сети. Обычно на один прибор дома Вы можете выделить только 2-3 кВт.

Для расчета следует учитывать средний расход нагретой воды в минуту на точках водоразбора. При приеме душа это обычно 8 литров в минуту, при мытье посуды и умывании 4 литра в минуту. Далее мощность накопительного водонагревателя можно определить по формуле:

W = Q×(t2 – t1)× 0,073

где

Q – расход воды, л/мин.;

W – мощность,кВт;

t1 – температура холодной воды;

t2 – температура нагретой воды.

Например, если Вы принимаете душ с температурой воды 35 градусов, а на кухне кто то еще моет посуду, и температура холодной воды составляет 10 градусов, то мощность проточного водонагревателя должна быть не менее (8+4)х(35-10)х0,073 = 21,9 кВт.

FAQ ответы на часто задаваемые вопросы по обогреву бассейна

14.02.2019

Как рассчитать необходимую мощность нагревателя для бассейна? За какое время нагреется бассейн и будет ли работать нагреватель постоянно? Какой нагреватель подходит для бассейна с морской или соленой водой? Как подобрать теплообменник для подогрева бассейна отопительным котлом? Как уменьшить расходы на обогрев бассейна? Как подобрать тепловой насос для бассейна?

FAQ ответы на часто задаваемые вопросы по обогреву бассейна

Как рассчитать необходимую мощность нагревателя для бассейна?

При подборе нагревателя в бассейн руководствуйтесь формулой:

Укрупненные коэффициенты теплопотери на 1 м²зеркала воды (при глубине бассейна 1,1-1,8 м):

уличный круглогодичный бассейн – 1,800 кВт
уличный бассейн на открытой местности – 0,750 кВт
уличный бассейн на частично открытой местности (наличие на участке около бассейна, конструкций, насаждений, ограждений или солярного накрытия) – 0,433 кВт
уличный бассейн на защищенной местности (наличие павильона) – 0,280 кВт
бассейн в помещении – 0,150 кВт

Формула помогает рассчитать необходимую мощность устройства для нагрева воды в бассейне и поддержание температуры бассейна 26-28 С.

Первичный нагрев воды с температуры +5 +10 С до 26-28 C должен осуществляется не более чем за 72 часа.

Приведем наглядный пример подбора электронагревателя.

Необходим электронагреватель для бассейна размером 4 м*8 м и глубина 1,2 м. Размещенный на обжитом дачном участке. Вокруг бассейна декоративные насаждения и беседка.

Шаг первый. Рассчитываем площадь зеркала воды 4*8 = 32 м²

Шаг второй. Подбираем коэффициент. Делаем вывод, что у нас «частично открытая местность» и используем показатель теплопотери на 1 м² — 0,433 кВт.

Расчет необходимой мощности электронагревателя 32 м²*0,433 = 13,85 кВт.

Для бассейна 4м*8м*1,2м эффективным будет электронагреватель с мощностью в 13-14 кВт (укрупненный расчет) *

*Обратите внимание показатель мощность нагрева в тепловых насосах плавающий, и зависит от температуры окружающей среды.

Купить нагреватель для бассейна можно перейдя по ссылке

За какое время нагреется бассейн и будет ли работать нагреватель постоянно?

Оптимальное время первичного нагрева воды в бассейне до 3-х дней при постоянно включенном нагревателе и циркуляции воды. В дальнейшем для поддержания температур воды 25-28 градусов, время работы устройства будет составлять 4-12 часов в сутки.

Какой нагреватель подходит для бассейна с морской или соленой водой?

Морская (соленая) вода агрессивна к металлу, изделия из которого поддаются коррозии. В бассейнах с морской водой, электролизными установками (хлораторами), необходимо использовать электронагреватели с титановым тэном и корпусом из нержавейки или пластика, теплообменник с нагревательным контуром из титана. Что касается тепловых насосов их теплообменник также должен быть выполнен из титана. У титана (сплавов) коррозийная стойкость 0,0001 мм/год. Наличие в сплаве хрома и никеля понижает риск стали относительно точечной коррозии, но не исключает ее.

Купить нагреватель для бассейна можно перейдя по ссылке

Как подобрать теплообменник для подогрева бассейна отопительным котлом?

Процесс расчета необходимой мощности нагрева бассейна указан выше. После расчета необходимой мощности подбираем теплообменник учитывая, что его фактическая производительности будет завесить от следующих параметров: температура воды в первичном контуре (вода бассейна), температура воды в вторичном контуре (система отопления), разницей температур в этих контурах и скоростью потока в обоих контурах. Для достижения «паспортных» параметров производительности тепла необходимо выполнить все требуемые производителем параметры.

Например, для теплообменника Pahlen Maxi-Flo на 40 кВт поток в первичном контуре должен составить 25 л/мин, поток на вторичном контуре 200 л/мин, разница температуры между контурами 60 С, только при таких параметрах тепловая производительность составит 40 кВт. Все указанные параметры и требования производителя к корректной работе теплообменника указаны в технических параметрах товара.

В случае, когда отопительный котел используется не только для обогрева бассейна, но и для других задач, необходимо предусмотреть суммарный расход всех его потребителей с запасом не менее 20%.

Важной характеристикой теплообменника является материал, из которого изготовлен его корпус и внутренние контуры. В каждом бассейне используются химические препараты для его дезинфекции, среда агрессивная для метала. Качественные устройства должны быть изготовлены из стали AISI 316L. Для бассейнов с морской или подсоленной водой возможно использования устройств только с контурами, изготовленными из титана.

Купить нагреватель для бассейна можно перейдя по ссылке

Как уменьшить расходы на обогрев бассейна?

Оптимально выбирать оборудование, подходящее по мощности и критериям бассейна.
Использовать солярное накрытие для сбережения тепла, или павильон.
Обогревать бассейн тепловым насосом. Его преимущество состоит в экономном потреблении электроэнергии. Потребляя 1,4 кВт из электросети, он отдает 5,6-15 кВт тепловой энергии.
Утеплить чашу бассейна и трубные трассы специализированными материалами для уменьшения теплопотерь.

Как подобрать тепловой насос для бассейна?

Процесс расчета необходимой мощности нагрева бассейна указан выше. После расчета необходимой мощности подбираем тепловой насос с учетом того, что тепловая мощность таких устройств не постоянная и находится в прямой зависимости от температуры окружающей среды. Например, тепловой насос Fairland IPHC25 потребляя 1,4 кВт электроэнергии будет выдавать 10,0 кВт тепловой мощности при температуре окружающей среды 26С. При температуре окружающей среды 15С этот же тепловой насос будет выдавать 7,0 кВт на нагрев воды. Данные параметры указаны в технических характеристиках для каждого устройства.

Купить нагреватель для бассейна можно перейдя по ссылке

Как правильно рассчитать нагрев воды в бассейне?

Подогрев воды в бассейне обеспечивает комфортный отдых и продлевает сезон купания. Чтобы правильно подобрать подходящее для обогрева оборудование, необходимо заблаговременно определить тип подогрева и рассчитать его мощность.

Подогреть воду в бассейне можно с помощью:

теплообменника;
электронагревателя;
теплового насоса;
солнечного нагревателя.

Для первоначального нагрева воды в бассейне принято считать нормальным 2-5 дней непрерывной работы нагревателя.

Мощность нагревателя рассчитывается по следующей формуле:

Qs – мощность нагревателя (Вт)
V – объем бассейна (л)
C – удельная теплоемкость воды, C = 1,163 (Вт/кгК)
tB – требуемая температура воды (°С)
tK – температура заполняемой воды (°С)
Za – требуемое время нагрева (ч)
Zu – потери тепла
S – площадь зеркала воды (м²)

Тип и местонахождение бассейна	Значение параметра потери тепла Zu
Бассейн в помещении	180 (Вт/ м²)
Бассейн на открытом воздухе (полностью открытое место)	1000 (Вт/ м²)
Бассейн на открытом воздухе (частично закрытое место)	620 (Вт/ м²)
Бассейн на открытом воздухе (полностью закрытое место)	520 (Вт/ м²)

Пример:

Размер бассейна 5м х 3м х 1,5м, объем бассейна 20,5 м² или 20500 л, находится на улице, полностью открытый. Температура заполняемой воды 10°С, требуемая температура — 25°С. Желаемое время нагрева 24 часа.

Также существует формула, по которой можно легко произвести расчет времени подогрева воды в бассейне и, исходя из этих данных, правильно подобрать теплообменник (электронагреватель, тепловой насос).

Формула для расчета времени работы теплообменника:

t – искомое время в часах
V – объем воды (м³)
T – требуемая разница температур (°С)
P – заявленная мощность (кВт)

В нашем интернет-магазине Dilexpool.ru представлен широкий ассортимент оборудования для нагрева воды в бассейне, обращайтесь по тел. 8 (495) 431-65-15 или по электронной почте, наши специалисты подберут для вас модель с оптимальными техническими характеристиками.

Как рассчитать время нагрева или охлаждения | Блог

Во многих случаях может быть полезно узнать, сколько времени потребуется, чтобы нагреть или охладить вашу систему до определенной температуры. Или вы можете рассчитать, сколько энергии требуется для нагрева или охлаждения данного объема жидкости за определенный промежуток времени.

К счастью, есть довольно простое уравнение, которое можно использовать, если вы знаете массу жидкости в ванне, ее удельную теплоемкость, разницу температур, а также мощность или время.

Тем не менее, использование этого уравнения не совсем надежно, поскольку существуют различные факторы, которые могут нарушить расчет. В этом посте мы рассмотрим уравнение для расчета времени нагрева или охлаждения и причины, по которым вам следует искать систему с чуть большей мощностью, чем вы думаете, что вам нужно.

Расчет времени нагрева или охлаждения

Вы можете использовать то же основное уравнение для расчета времени нагрева или охлаждения, хотя для расчета времени охлаждения требуется немного больше работы.При нагреве подаваемая мощность постоянна, но при охлаждении мощность (или охлаждающая способность) изменяется в зависимости от температуры.

Расчет времени нагрева

Чтобы узнать, сколько времени потребуется для нагрева ванны до определенной температуры, можно использовать следующее уравнение:

t = mcΔT / P

Где:

т — время нагрева или охлаждения в секундах
м — масса жидкости в килограммах
c — удельная теплоемкость жидкости в джоулях на килограмм и на Кельвин
ΔT — разница температур в градусах Цельсия или Фаренгейта
P — мощность, при которой подается энергия, в ваттах или джоулях в секунду

Аналогичным образом, чтобы рассчитать мощность, необходимую для нагрева или охлаждения ванны до определенной температуры за заданный промежуток времени, вы можете использовать это уравнение:

P = mcΔT / т

Хотя этим уравнениям довольно просто следовать, может возникнуть некоторая путаница, когда дело доходит до того, какие единицы использовать.Вместо этого вы можете использовать онлайн-калькулятор.

Этот красивый и простой калькулятор позволяет рассчитать время, мощность или потребляемую энергию, но он годится только для расчетов с использованием воды. Если вам нужно рассчитать время нагрева для других жидкостей, этот калькулятор больше подходит, поскольку он позволяет вам ввести удельную теплоемкость вещества, которое вы используете. У него есть две опции, позволяющие рассчитать либо требуемую мощность, либо необходимое время.

Калькулятор услуг по технологическому отоплению.

Расчет времени охлаждения

Для расчета времени охлаждения вы можете использовать то же уравнение, что и выше. Вопрос в том, какое значение вы должны использовать для мощности. Холодопроизводительность (или мощность охлаждения) зависит от температуры. Холодопроизводительность снижается при более низких заданных температурах, поскольку разница температур между охлаждающей жидкостью и хладагентом меньше. Теплопередача снижается, поэтому снижается охлаждающая способность.

Например, вот характеристики охлаждающей способности охлаждающих и нагреваемых циркуляционных ванн PolyScience 45 л.

У вас есть несколько вариантов, в зависимости от того, насколько точно вы хотите, чтобы ваш расчет был:

Используйте консервативную оценку , предполагая более низкую мощность до следующей указанной температуры. Например, принимая указанные выше характеристики, можно предположить, что охлаждающая способность составляет 250 Вт для всех температур от -20 ° C до 0 ° C и 800 Вт для всех температур от 0 ° C до 20 ° C.
Возможно заниженная оценка, но с большей точностью. путем измерения средней мощности при различных температурах.
Используйте быстрый и грязный (и, вероятно, менее точный) метод , учитывая только охлаждающую способность при средней температуре.
Выбирайте альтернативный быстрый метод , который использует средние значения холодопроизводительности в различных точках диапазона температур (точки должны включать верхний и нижний пределы диапазона температур, чтобы это было жизнеспособным).

Что делать, если ваша минимальная температура ниже минимальной указанной в спецификации холодопроизводительности? Как правило, это не должно вызывать беспокойства, поскольку значения холодопроизводительности обычно указываются для температуры, равной или ниже минимальной температуры агрегата.

Если вы пытаетесь охладить до более низкой температуры, она может быть слишком низкой, а это означает, что устройство не сможет обеспечить необходимую вам охлаждающую способность. Однако, если в технических характеристиках не указана охлаждающая способность при температуре, близкой к минимальной температуре устройства, вы можете попросить производителя или нас предоставить необходимую информацию.

Факторы, которые следует учитывать при расчете времени нагрева или охлаждения

Как уже упоминалось, есть несколько причин, по которым ваши расчеты могут не дать реалистичного результата.Таким образом, если вы используете это уравнение для определения времени нагрева или охлаждения, вы должны предположить, что процесс займет немного больше времени, чем ожидалось. Точно так же, если вы используете расчет, чтобы определить, сколько энергии вам нужно для достижения заданного времени нагрева или охлаждения, вы должны предположить, что потребуется некоторая дополнительная мощность.

Вот факторы, которые необходимо учитывать:

1. Повышение или потеря тепла окружающей среды

Прирост или потеря тепла из-за окружающей среды неизбежны даже в закрытой системе.Охлаждаемая система может поглощать тепло из окружающего воздуха или компонентов системы, снижая ее охлаждающую способность. В системе отопления вы можете терять тепло в окружающий воздух или компоненты системы, например, когда оно проходит по трубам или трубам.

Изоляция вашей системы и контроль температуры окружающей среды могут помочь, но все же может быть неизвестное количество тепла.

2. Потери жидкости из-за испарения

Если вы работаете с открытой системой, вы можете потерять часть жидкости из-за испарения во время процесса нагрева или охлаждения.Количество происходящего испарения будет зависеть от нескольких факторов, в том числе:

Какую жидкость вы используете: Жидкости с более низкой точкой кипения, такие как этанол, метанол и вода, могут легко испаряться.
Площадь поверхности ванны: Чем больше площадь поверхности, тем выше скорость испарения.
Используемый диапазон температур: Чем выше температура, тем выше скорость испарения.

Потеря тепла происходит из-за испарения, и когда вы тратите тепловую энергию впустую, время, необходимое для нагрева ванны, увеличивается.Кроме того, в результате потери жидкости значение массы (m) в уравнении не будет точным, что может привести к ухудшению результатов. Если вы используете смесь из двух или более жидкостей, и один компонент смеси испаряется быстрее, чем другие, соотношение будет изменено, что приведет к неточности в определении удельной теплоемкости (c).

Испарение трудно предсказать и точно учесть (и если вы достаточно хорошо разбираетесь в термодинамике, чтобы делать это комфортно, вы, вероятно, не читали бы эту статью).Таким образом, лучше всего либо оценить скорость испарения с помощью эмпирического теста, а затем учесть это математически, используя теплоту испарения, либо просто добавить коэффициент безопасности.

3. Проблемы с обслуживанием

В системах отопления из-за отложений минералов на элементах водяной бани обычно накапливается накипь. При отсутствии контроля это накопление может повлиять на эффективность передачи тепла от элемента к жидкости. Поскольку элемент изолирует накипь, требуется больше энергии для нагрева системы до желаемой температуры.

При нагревании увеличивается время, необходимое для достижения желаемой температуры в системе заданной мощности. Если вы смотрите на мощность, она увеличит количество энергии, необходимое для достижения желаемой температуры за определенное время.

Для систем охлаждения на холодопроизводительность также могут влиять проблемы с обслуживанием. В конденсаторах с водяным охлаждением коррозия, образование накипи или биологический рост могут препятствовать передаче тепла, снижая охлаждающую способность. В конденсаторах с воздушным охлаждением скопление пыли и мусора на лопастях и ребрах вентилятора может уменьшить поток воздуха, что приведет к аналогичному эффекту снижения охлаждающей способности.

Регулярное техническое обслуживание устройства, включая очистку различных компонентов, промывку жидкости и использование ингибитора коррозии, может помочь.

Подбор размера нового водонагревателя

Водонагреватель подходящего размера удовлетворит потребности вашего дома в горячей воде, работая при этом более эффективно. Поэтому перед покупкой водонагревателя убедитесь, что он подходящего размера.

Здесь вы найдете информацию о том, как определить размеры этих систем:

Бесконтактные водонагреватели или водонагреватели по запросу
Солнечные водонагреватели
Накопительные водонагреватели и водонагреватели с тепловым насосом (с баком).

Для определения размеров комбинированных систем водяного отопления и отопления помещений, в том числе некоторых систем с тепловыми насосами, безбакерных змеевиков и косвенных водонагревателей, проконсультируйтесь с квалифицированным подрядчиком.

Если вы еще не решили, какой тип водонагревателя лучше всего подходит для вашего дома, узнайте больше о выборе нового водонагревателя.

Определение размеров водонагревателей без резервуаров или водонагревателей по запросу

Водонагреватели без резервуаров или водонагреватели по запросу рассчитаны на максимальное повышение температуры, возможное при заданном расходе.Следовательно, чтобы определить размер водонагревателя по запросу, вам необходимо определить скорость потока и повышение температуры, необходимое для его применения (весь дом или удаленное приложение, например, просто ванная) в вашем доме.

Сначала укажите количество устройств для горячей воды, которые вы планируете использовать одновременно. Затем сложите их скорости потока (галлонов в минуту). Это желаемая скорость потока, необходимая для водонагревателя по запросу. Например, предположим, что вы ожидаете одновременного использования крана горячей воды с расходом 0.75 галлонов (2,84 литра) в минуту и насадка для душа с расходом 2,5 галлона (9,46 литра) в минуту. Скорость потока через водонагреватель по запросу должна быть не менее 3,25 галлона (12,3 литра) в минуту. Для уменьшения расхода установите арматуру на слабый расход воды.

Чтобы определить повышение температуры, вычтите температуру входящей воды из желаемой выходной температуры. Если вы не знаете иначе, предположите, что температура поступающей воды составляет 50ºF (10ºC). В большинстве случаев вам нужно нагреть воду до 120ºF (49ºC).В этом примере вам понадобится водонагреватель по запросу, который повышает температуру на 70ºF (39ºC) для большинства применений. В посудомоечных машинах без внутреннего нагревателя и в других подобных устройствах вам может потребоваться нагреть воду до 140ºF (60ºC). В этом случае вам потребуется повышение температуры на 90ºF (50ºC).

Водонагреватели, пользующиеся наибольшим спросом, рассчитаны на различные температуры на входе. Как правило, повышение температуры воды на 70ºF (39ºC) возможно при расходе 5 галлонов в минуту через газовые водонагреватели и 2 галлона в минуту через электрические.Более высокая скорость потока или более низкая температура на входе иногда могут снизить температуру воды в самом дальнем кране. Некоторые типы безбаквальных водонагревателей имеют термостатическое регулирование; они могут изменять свою температуру на выходе в зависимости от расхода воды и температуры на входе.

Расчет солнечной водонагревательной системы

Расчет солнечной водонагревательной системы в основном включает определение общей площади коллектора и объема хранилища, которые вам понадобятся для удовлетворения 90–100% потребностей вашего домохозяйства в горячей воде в летний период.Подрядчики солнечной системы используют рабочие листы и компьютерные программы для определения системных требований и размеров коллектора.

Коллекторная площадь

Подрядчики обычно следуют нормативам примерно 20 квадратных футов (2 квадратных метра) площади коллекторов для каждого из первых двух членов семьи. На каждого дополнительного человека добавляйте 8 квадратных футов (0,7 квадратных метра), если вы живете в районе Солнечного пояса США, или 12–14 квадратных футов, если вы живете на севере Соединенных Штатов.

Объем хранения

Небольшого (от 50 до 60 галлонов) резервуара для хранения обычно достаточно для одного-двух-трех человек.Средний (80 галлонов) резервуар для хранения хорошо подходит для трех-четырех человек. Большой резервуар подходит для четырех-шести человек.

Для активных систем размер солнечного резервуара для хранения увеличивается с размером коллектора — обычно 1,5 галлона на квадратный фут коллектора. Это помогает предотвратить перегрев системы при низкой потребности в горячей воде. В очень теплом, солнечном климате некоторые эксперты предлагают увеличить это соотношение до 2 галлонов хранилища на 1 квадратный фут площади коллектора.

Другие расчеты

Дополнительные расчеты, связанные с определением размеров вашей солнечной системы водяного отопления, включают оценку солнечного ресурса вашей строительной площадки и определение правильной ориентации и наклона солнечного коллектора. Посетите страницу солнечных водонагревателей, чтобы узнать больше об этих расчетах.

Определение размеров водонагревателей с накопительным и тепловым насосом (с баком)

Для правильного определения размеров накопительного водонагревателя для вашего дома, включая водонагреватель с тепловым насосом с баком, используйте номинал первого часа водонагревателя.Рейтинг за первый час — это количество галлонов горячей воды, которое водонагреватель может подавать в час (начиная с бака, полного горячей воды). Это зависит от емкости бака, источника тепла (горелка или элемент) и размера горелки или элемента.

На этикетке EnergyGuide рейтинг первого часа указан в верхнем левом углу как «Емкость (оценка за первый час)». Федеральная торговая комиссия требует наличия маркировки EnergyGuide на всех новых обычных водонагревателях, но не на водонагревателях с тепловым насосом.В документации по продукту от производителя также может быть указана оценка за первый час. Ищите модели водонагревателей с рейтингом в первый час, который соответствует в пределах 1 или 2 галлона вашей потребности в час пик — дневной пиковой потребности в горячей воде для вашего дома за 1 час.

Чтобы оценить вашу потребность в час пик:

Определите, в какое время дня (утро, полдень, вечер) вы используете больше всего горячей воды в своем доме. Помните о количестве людей, живущих в вашем доме.
Используйте таблицу ниже, чтобы оценить максимальное использование горячей воды в течение этого одного часа дня — это ваша потребность в час пик.Примечание: таблица не оценивает общее ежедневное потребление горячей воды.

Пример рабочего листа показывает общую потребность в 36 галлонов в час пик. Следовательно, этому домашнему хозяйству потребуется модель водонагревателя с мощностью от 34 до 38 галлонов в первый час.

галлонов за 1 час

Рабочий лист для оценки потребности в пиковый час / рейтинг в первый час *
Использование	Среднее количество галлонов горячей воды на одно использование		Время использования в течение 1 часа
Душ	10	×		=
Бритье (.05 галлонов в минуту)	2	×		=
Ручное мытье посуды или приготовление пищи (2 галлона в минуту)	4	×		=	=	=	Автоматическая посудомоечная машина	6	×	=
Стиральная машина	7	×		=
			902 =

**ПРИМЕР**
3 душа	10	×	3	=	30
=	2
1 мытье посуды вручную	4	×	1	=	4
Пиковая потребность в часах				=	36

Расчет энергопотребления на основе информации из Федеральной программы управления энергопотреблением.
* Приведенная выше таблица основана на стандартном использовании без каких-либо мер по экономии воды.

термодинамика — Расчет времени нагрева воды при расходе 150 л / мин. @ 1100 бар

Эти две очень простые в использовании формулы, вероятно, позволят легко определить порядок величины.

Время нагрева с заданной мощностью нагрева

T = V x 1000 куб.см / л x 4,17 x K / Вт секунд или T = 4170 В.К / Вт

Мощность, необходимая для нагрева во времени T

Мощность = W = = V x 1000 см3 / л x 4.17 x K / T Вт или W = 4170 В.К / Т

Где

T = секунды
V = литры
K = повышение в градусах K (или C)
W = мощность нагрева в ваттах
4,17 = удельная теплоемкость воды в диапазоне от 20 ° C до 30 ° C с поправкой на среднюю плотность воды, поэтому единицы измерения — Дж / куб. K

Это увеличивается на любые потери
например, электрический чайник без теплоизоляции имеет КПД 85% — 95% Накачивание энергии частично увеличивает нагрев.

Ключевым фактором является количество тепла, накопленного в воде на кубический метр на один градус К (или градус Цельсия) повышения температуры.Как только это станет известно, все остальное можно будет рассчитать.
Более полезная, чем многие другие, таблица тепловых свойств воды может быть найдена здесь, , на полезном сайте Engineering Toolbox, сделавшем закладку. Вместо того, чтобы давать несколько цифр при нескольких выбранных температурах, это дает свойства в широком диапазоне температур, поэтому можно установить, оказывает ли температура значительное влияние на соответствующие свойства в контексте текущей проблемы.

Удельная теплоемкость воды в среднем около 4.18 Дж на грамм * на градус К в диапазоне температур от 20 до 30С, или 4,17 Дж на кубический сантиметр на градус К. Значение 0,01 Дж / единица / К не сильно повлияет на ваш результат.

Цифры на куб. См и на грамм немного различаются, поскольку плотность воды в этом диапазоне незначительно меньше 1 г / куб. Удельная теплоемкость будет составлять около 4,18 Дж на грамм и 4,17 Дж / куб.см на градус К. Обычное приведенное значение составляет 4,182 Дж / г / К, часто без привязки к температурному диапазону.3 = 1000 литров И 1 литр = 10 x 10 x 10 см или 100 x 100 x 100 мм
Total_energy = SH x cc x дельта-C = SH x литры x 1000 x дельта-C
Мощность = энергия / секунда = общая_энергия / секунды.
Давление здесь не имеет значения, за исключением того, что оно может повлиять на плотность воды.
Посмотрите на сжимаемость воды, чтобы понять, насколько это важно.

Удвоение напора воды влияет на объем (конечно), но незначительно влияет на давление.

Потребляемая мощность

Энергия в объеме V литров = V x 1000 см3 / л x удельный вес г / см x SH x delta_T

V = 14,786 (рисунок пользователя)
delta_T = 10 K (рисунок пользователя)
SG = 1 (фактический рисунок свернут в SH — см. Текст)
SH = 4.17 Дж / куб.см / К (сюда входит SG — см. Текст)

Энергия = 14 786 x 1000 x 1 x 4,17 x 10 = 616 576 000 Дж или W.s

Таким образом, вы можете нагреть его за 1 секунду, используя 617000! Нагреватель кВт.
Это может быть сложно.

или за один час с 616 576/3600 секунд = 171 000 Вт тепла (+ потери)

Или с использованием элемента мощностью 3 кВт, который используется в водонагревателях.
(Максимальный доступный размер обычно составляет 3 кВт — больше для специального использования). 616576000/3000 = ~ 57 часов!

Для нагрева и «8-часовой рабочий день» = 616.6 МДж / (8 х 3600) = 21,4 кВт.

Теплоемкость бака может быть значительной. Изоляция резервуара будет значительной.
Возможны другие потери.
Но это дает вам представление.

Энергия, необходимая для нагрева воды

Количество энергии, необходимое для нагрева воды, пропорционально разнице температур чего?

Q = m⋅Cp⋅ΔT

Где…

м = масса нагретой воды

Cp = теплоемкость воды (1 БТЕ / фунт ºF)

ΔT = разница температур.

Не забудьте согласовать единицы измерения. Поскольку C _p измеряется в фунтах, масса нагретой воды также должна измеряться в фунтах. Таким образом, если вы знаете только количество галлонов, вы должны преобразовать его в фунты. Один галлон воды = около 8,3 фунта, поэтому умножьте количество галлонов на 8,3, чтобы определить вес в фунтах.

Пример 1

По оценкам Министерства энергетики США, семья из четырех человек, принимающая душ в течение 10 минут в день, потребляет около 700 галлонов горячей воды в неделю.Вода для душа поступает в дом при температуре 55ºF и ее необходимо нагреть до 120ºF.

Чтобы рассчитать необходимое количество тепла, определите переменные:
м = масса нагретой воды = 700 галлонов = 5810 фунтов
C _p — теплоемкость воды = 1 БТЕ / фунт ºF (дано)
ΔT = разность температур = 120 ºF — 55 ºF

Тепловая энергия, необходимая для нагрева 700 галлонов, может быть рассчитана следующим образом:

Требуемое количество тепла = 5810 фунтов x 1 БТЕ / фунт ºF x (120 ºF — 55 ºF)
Требуемое количество тепла = 5810 фунтов x 65 ºF
Требуемое количество тепла = 377 650 БТЕ / неделя

Потребность в тепле на один год:

377650 БТЕ / неделя x 52 недели / год = 19 637 800 БТЕ / год или 5755 кВт · ч

Предполагается, что стоимость природного газа составляет 10 долларов США за MMBTU (1 MMBTU = 1000000 BTU), а стоимость электроэнергии равна 0.092 за кВтч, затраты на газ составят 196,37 долларов, а затраты на электроэнергию — 529,46 долларов. Понятно, что электрическое тепло дороже природного газа.

Пример 2

Оцените% экономии энергии электрического водонагревателя, который нагревает 100 галлонов воды в день, когда температура установлена на 110 ° вместо 120 ° F. Подвал отапливается и имеет температуру 65 ° F. Срок службы водонагревателя — около 10 лет. Используйте соответствующую стоимость электроэнергии и сравните эксплуатационные расходы.

Требуемое количество тепла (БТЕ) = m x C _p x (разница температур)

Где C _p — теплоемкость воды (1 БТЕ / фунт / фут), а m — масса воды (предположим, что 1 галлон содержит 8,3 фунта воды, а 3412 БТЕ = 1 кВт · ч)

Решение:

Энергия, необходимая для нагрева воды до 120 ° F :

= м × Cp × ΔT

= 100 галдаев × 8,3 фунт-галл︸м × 1 БТЕЛб ° F︸Cp × (120-65) ° F︸ΔT

= 100 галдей × 8,3 фунта × 1 БТЕ / фунт ° F × (120-65) ° F

= 45 650 БТЕ / день

В год необходимое количество энергии:

45 650 БТЕ в день × 365 дней в году = 16 662 250 БТЕ в год

За 10-летний период необходимая энергия составляет 166 622 500 БТЕ, что равно 48 834 кВтч.

166 622 500 БТЕ × 1 кВт · ч 4412 БТЕ = 48 834 кВт · ч

Эксплуатационные расходы в течение срока службы:

48834 кВтч2 × 0,09 USD кВтч = 4395,06 USD

Энергия, необходимая для нагрева воды до 110 ° F :

= м × Cp × ΔT

= 100 галдей × 8,3 фунт-галл︸м × 1 БТЕЛб ° F︸Cp × (110-65) ° F︸ΔT

= 100 галдей × 8,3 фунта × 1 БТЕ / фунт ° F × (110-65) ° F

= 37 350 БТЕ / день

В год необходимое количество энергии:

37350 БТЕ в день × 365 дней в году = 13 632 750 БТЕ в год

За 10-летний период необходимая энергия составляет 136 327 500 БТЕ, что равно 39 995 кВтч.

136,327,500 БТЕ × 1 кВтч 4412 БТЕ = 39,995 кВтч

Эксплуатационные расходы в течение всего срока службы:

39 955 кВтч2 × 0,09 доллара США за кВтч = 3595,95 доллара США

Расчетная экономия энергии,% :

4395,06 долл. США — 3595,95 долл. США = экономия 799,11 долл. США

799,11 $ 4395,06 $ = 18,2% экономии

Как рассчитать потребляемую мощность в кВт для типовых применений нагревателя

Расчет отопления резервуара

При выборе нагревателя для обогрева резервуара вы должны сначала определить, требует ли приложение поддержания температуры или ее необходимо повысить.Ниже приведены расчеты для каждого приложения. Вы также можете посетить наш веб-сайт и воспользоваться нашим онлайн-калькулятором; найдите ссылку на бесплатный калькулятор в верхней части страницы.

Поддерживаемая температура

Для расчета мощности, необходимой для поддержания температуры резервуара, вам необходимо определить площадь поверхности резервуара, поддерживаемую температуру процесса, минимальную температуру окружающей среды и коэффициент сопротивления изоляции.

Площадь:

Цистерна круглая —

A (фут²) = (2 x p x r x в) + (2 x p x r²)

р = 3.14

r = радиус (фут)

h = высота (фут)

Резервуар прямоугольный —

A (фут²) = 2 x [(длина x ширина) + (длина x высота) + высота x ширина)]

l = длина (фут)

w = ширина (фут)

h = высота (фут)

После определения площади резервуаров поддерживаемая мощность KW может быть рассчитана следующим образом:

кВт = (A x (1 / R) x ΔT (° F) x SF) / 3412

A = площадь поверхности

R = R-значение изоляции

Используйте 0.5 как R-значение неизолированного стального резервуара
Типичные примеры см. В таблице ниже
R-значение = толщина (дюймы) / k-фактор

ΔT = разница между заданной температурой процесса и самой низкой температурой окружающей среды

SF = коэффициент безопасности, рекомендуется 1,2

3412 = преобразование БТЕ в

кВт

Таблица 1

Тип изоляции	R-Value / дюйм толщины
Стекловолокно	Р-3
Минеральное волокно	Р-3.7
Силикат кальция	Р-2
Пенополиуретан с открытыми ячейками	Р-3,6
Пенополиуретан с закрытыми ячейками	R-6
Пена для распыления полиизоцианурата	R-6

Пример:

Резервуар для высоковязкой сырой нефти диаметром 42 ‘и 40’ с изоляцией R-6 должен поддерживаться при температуре 75 ° F при минимальной температуре окружающей среды 10 ° F.

A = (2 x 3,14 x 21 x 40) + (2 x 3,14 x 21²)

A = 8044,68 фут²

кВт = (8044,68 x 1/6 x 65 x 1,2) / 3412

кВт = 30,65

Повышение температуры

Расчет кВт для повышения температуры материала в резервуаре (нагрев) начинается с той же информации, которая требуется в приложении для обслуживания. Кроме того, нам потребуется вес нагреваемого материала, удельная теплоемкость материала и время, необходимое для нагрева материала от начальной до конечной температуры.Расчет кВт для повышения температуры выглядит следующим образом:

кВт итого = кВт тепловыделение + техническое обслуживание кВт

кВтПогрев = [(M x Cp x ΔT x SF) / 3412] / т

M = вес материала в фунтах

Cp = удельная теплоемкость, см. Примеры в таблице

ΔT = разница между заданной (конечной) температурой процесса и начальной температурой

SF = коэффициент безопасности, рекомендуется 1,2

3412 = преобразование БТЕ в

кВт

t = время в часах

KWmaintain = (A x (1 / R) x ΔT (° F) x SF) / 3412

A = площадь поверхности

R = R-значение изоляции

Используйте 0.5 как R-значение неизолированного стального резервуара

ΔT = разница между заданной температурой процесса и самой низкой температурой окружающей среды

SF = коэффициент безопасности, рекомендуется 1,2

3412 = преобразование БТЕ в

кВт

Пример:

Резервуар 4 ‘x 6’ x 12 ‘с 1800 галлонами воды необходимо нагреть с 60 ° F до 95 ° F за 3 часа. Резервуар имеет изоляцию R-4, а минимальная температура окружающей среды составляет 0 ° F.

Для начала нам нужно преобразовать галлоны воды в фунты:

фунтов = G x D1

G =

галлонов

D1 = фунты на галлон из таблицы ниже

фунтов = 1800 x 8.34

фунтов = 15 012

Если объем резервуара указан в кубических футах (фут3), формула будет выглядеть так:

фунтов = C x D2

C = кубические футы материала

D2 = фунты на фут³ из таблицы ниже

Таблица 2

Материал	Д 1 фунтов / галлон	Д 2 фунтов / фут³	Удельная теплоемкость
вода	8.34	62,4	1
# 1 мазут	6,8	50,5	0,47
№ 2 мазут	7,2	53,9	0,44
№ 3,4 мазут	7,5	55,7	0,425
# 5,6 мазут	7,9	58,9	0,41
Бункер С	8,15	61	0.5
Масло по SAE 10-50	7,4	55,4	0,43
этиленгликоль	9,4	70	0,55
50% этиленгликоль / вода	8,8	65,8	0,76
воздух	–	0,073	0,24
азот	–	0,073	0,25

KWheat-up = [(15 012 x 1 x 35 x 1.2) / 3412] / 3

КВт = 61,6

плюс

KWmaintain = (288 x 1/4 x 95 x 1,2) / 3412

KWmaintain = 2,4

кВт всего = 64

Расчет для нагрева воздуха в воздуховоде

Когда объем воздуха в стандартных кубических футах в минуту (SCFM) и требуемое повышение температуры в ° F (ΔT) известны, требуемая мощность обогревателя в киловаттах (кВт) может быть определена по следующей формуле:

кВт = (SCFM x ΔT) / 3193

Обратите внимание, что CFM дан для стандартных условий (SCFM): 80 ° F и нормального атмосферного давления 15 фунтов на квадратный дюйм.CFM при более высоком давлении (P) и температуре воздуха на входе (T) можно рассчитать следующим образом:

SCFM = ACFM x (P / 15) x [540 / (T + 460)]

Пример:

Сушильная печь, работающая при избыточном давлении 25 фунтов на квадратный дюйм (10 фунтов на квадратный дюйм), рециркулирует 3000 кубических футов воздуха в минуту через нагреватель, который повышает его температуру с 350 до 400 ° F.

Чтобы выбрать подходящий обогреватель:

Шаг 1: Преобразуйте 3000 куб. Футов в минуту при 25 фунтах на кв. Дюйм и 350 ° F в куб. Фут в минуту при стандартных условиях, используя приведенную выше формулу:

3000 x (25/15) x [540 / (350 ° F + 460)] = 3333 SCFM

Шаг 2: Рассчитайте требуемую кВт:

[3333 SCFM x (400 ° F-350 ° F)] / 3193 = 52 кВт

Расчеты для систем циркуляционного нагревателя

При расчете мощности, необходимой для нагрева материала, протекающего через циркуляционный нагреватель, можно применить приведенное ниже уравнение KW.Это уравнение основано на критерии отсутствия испарения в нагревателе. Уравнение KW включает 20% -ный коэффициент безопасности, учитывающий тепловые потери оболочки и трубопроводов, изменение напряжения и допустимую мощность элементов.

кВт = (M x ΔT x x Cp x S.F.) / 3412

Где:

кВт = мощность в киловаттах

M = расход в фунтах / час

ΔT = повышение температуры в ° F (разница между минимальной температурой на входе и максимальной температурой на выходе.)

Cp = удельная теплоемкость в БТЕ / фунт ° F

С.Ф. = коэффициент безопасности 1,2

3412 = преобразование БТЕ в

кВт / ч

Пример нагрева воды:

У нас 8 галлонов в минуту воды с температурой на входе 65 ° F и температурой на выходе 95 ° F. Сначала преобразуйте скорость потока в фунты / час.

8 галлонов	х	1 фут³	х	60 мин.	=	64,17 фут3 / ч
мин.		7.48 галлонов		1 час

Переведите в фунты / час, получите плотность и удельную теплоемкость из таблицы 2 выше.

64,17 фут3 / час x 62,4 фунта / фут3 = 4004 фунта / час

Теперь посчитаем KW:

кВт	=	4004 фунта / час x (95-65) ° F x 1 БТЕ / фунт ° F x 1,2
кВт	=	3412
кВт	=	42

Пример газового отопления:

Воздух течет с давлением 187 кубических футов в минуту и давлением 5 фунтов на квадратный дюйм.Его необходимо нагреть от температуры на входе 90 ° F до температуры на выходе 250 ° F. Сначала преобразуйте расход в SCFM, используя формулу, приведенную ранее.

187 x (20/15) x [540 / (90 ° F + 460)] = 243,7 SCFM

Перевести в фунты / час, снова обращаясь к таблице 2 для плотности и удельной теплоемкости.

243,7 SFCM	х	60 мин.	х	0,073 фунта	=	1067,4 фунтов / час
		1 час		фут³

Теперь посчитаем KW:

кВт	=	1067.4 фунта / час x (250-90) ° F x 0,24 БТЕ / фунт ° F x 1,2
кВт	=	3412
кВт	=	14,4

Если вам понравился этот пост, рассмотрите возможность оставить комментарий или подписаться на канал RSS , чтобы в будущем статьи доставлялись вашему читателю каналов.

Каково среднее время зарядки водонагревателя? — Сантехника Red Cap

Если вам интересно, сколько времени потребуется вашему водонагревателю для повторного нагрева после того, как вода иссякнет, ответ:

Это зависит от множества различных факторов, включая:

Размер водонагревателя
«Рейтинг за первый час»
Тип топлива
«Повышение» температуры

Но, чтобы помочь вам ответить на этот вопрос, мы перечислили среднее время восстановления водонагревателя ниже:
В среднем на 80 галлонов на газу на нагревание в резервуарном водонагревателе требуется 60-70 минут на нагрев
В среднем на 80 галлонов электрический на резервуар для водонагревателя требуется около 2 часов для нагрева

* Эти числа предполагают, что температура поступающей воды составляет около 62 °.

Судя по этим числам, ваш водонагреватель слишком долго нагревается? Не волнуйся. Мы объясним некоторые проблемы, которые могут привести к чрезмерно долгому времени восстановления водонагревателя, и расскажем, что нужно делать, чтобы решить эту проблему.

Но сначала давайте кратко рассмотрим факторы, определяющие время восстановления водонагревателя.

Нужен профессионал, чтобы определить, почему водонагреватель так долго восстанавливается? Просто свяжитесь с нами.

Некоторые факторы, влияющие на время нагрева водонагревателя

1.Размер водонагревателя

Как это влияет на время восстановления: Чем больше размер водонагревателя, тем дольше он нагревается.

Традиционные водонагреватели с резервуаром имеют размер в зависимости от того, сколько галлонов горячей воды они могут вместить одновременно. Диапазон большинства бытовых водонагревателей составляет от 20 до 100+ галлонов. И чем больше галлонов воды вмещает водонагреватель, тем больше времени потребуется горелкам / нагревательным элементам, чтобы нагреть воду.

2. Рейтинг первого часа (FHR)

Как это влияет на время восстановления : Чем выше рейтинг первого часа, тем меньше времени требуется водонагревателю, чтобы нагреть всю воду.

Рейтинг первого часа водонагревателя в основном показывает, сколько галлонов воды устройство может подать за один час, начиная с полного резервуара горячей воды.

3. Тип топлива

Как это влияет на время восстановления : Электрические водонагреватели нагревают воду примерно в два раза дольше, чем газовые.

Газовые водонагреватели во всех отношениях намного быстрее нагревают воду, чем электрические водонагреватели. Это потому, что газовые горелки в газовом водонагревателе могут достигать гораздо более высокой температуры, чем катушки электрического сопротивления в электрическом водонагревателе.

4. Повышение температуры

Как это влияет на время восстановления: Чем выше повышение температуры, тем дольше время восстановления вашего водонагревателя.

«Повышение температуры» просто означает разницу между температурой поступающей воды и температурой, до которой вы хотите ее нагреть.

Итак, расчет повышения температуры будет выглядеть примерно так:

Желаемая температура горячей воды — Температура воды на входе = Повышение температуры

Температура воды на входе через U.S. Source

Итак, если вы домовладелец в Тампе, температура вашей поступающей воды (согласно карте выше) составляет около 72 °. Итак, допустим, вы предпочитаете, чтобы температура горячей воды была около 120 °. Ваша температура повысится на 48 ° (120 ° — 72 ° = 48 °).

Обычно, чем больше разница между температурой поступающей воды и заданной температурой вашего водонагревателя, тем больше время восстановления.

Итак, теперь, когда вы лучше понимаете, какие факторы влияют на время восстановления вашего водонагревателя, давайте рассмотрим некоторые проблемы , которые могут привести к тому, что вашему водонагревателю потребуется больше времени для восстановления .

Если ваш водонагреватель внезапно нагревается намного дольше …

… у вас, скорее всего, скопился осадок .

Накопление отложений происходит, когда растворенные в воде минералы (кальций и магний) оседают на поверхности внутри водонагревателя. Со временем это создает толстый слой осадка, который может ограничить способность водонагревателя нагревать воду.

И поскольку в Тампе «жесткая» вода (то есть вода с большим количеством растворенных минералов), в водонагревателях в этом районе быстро накапливается осадок (особенно если ваш водонагреватель не обслуживается регулярно).

Признаки накопления отложений в водонагревателе:

Водонагреватель издает хлопок / стук / шипение
Счета за электроэнергию выше нормы
У вас заканчивается горячая вода быстрее, чем раньше

Что делать:

Попросите профессионала проверить ваш водонагреватель. Они подтвердят, является ли накопление осадка вашей проблемой.

Если это так, они промоют ваш водонагреватель, чтобы избавиться от отложений.

Другие проблемы, из-за которых водонагреватель может внезапно нагреться намного дольше, включают сломанный термостат, сломанную погружную трубку или неисправные горелки / нагревательные элементы . К сожалению, для ремонта именно этих водонагревателей вам понадобится профессионал.

Если у вашего водонагревателя всегда было ненормально долгое время восстановления …

… у вас, скорее всего, есть водонагреватель, который слишком мал для ваших нужд.

Если ваш водонагреватель слишком мал для ваших потребностей в горячей воде, вполне вероятно, что вы набираете слишком много горячей воды из резервуара, что быстро истощает запас горячей воды.А поскольку резервуар слишком мал, вы, вероятно, продолжаете набирать горячую воду, а это значит, что резервуар никогда не сможет наверстать упущенное и полностью восстановиться.

Что делать:

Попросите профессионала проверить ваш водонагреватель. Они определят, не окажется ли водонагреватель слишком маленьким для ваших нужд. Если это так, они также порекомендуют водонагреватель более подходящего размера для вашей семьи и предоставят расценки на замену водонагревателя.

Еще одна проблема, которую может проверить сантехник, — это неправильно установленный водонагреватель .Например, если техник, установивший устройство, включил автоматические выключатели электрического водонагревателя до того, как резервуар был заполнен водой, нагревательные элементы могли перегреться, что ограничило его способность быстро нагревать воду.

Нужна помощь сантехника из Тампы?

Расчет необходимого времени нагрева — веб-сайт AquaCal

Время, необходимое для первоначального прогрева вашего бассейна или спа, зависит от нескольких факторов:

Определите, сколько галлонов воды необходимо нагреть.Зная это, вы можете затем вычислить эквивалентные фунты задействованной воды и БТЕ, необходимые для нагрева объема воды до желаемой температуры.
Затем найдите приблизительную мощность в БТЕ вашего обогревателя при текущей температуре окружающего воздуха (см. Таблицу технических характеристик в руководстве к обогревателю).
Наконец, определитесь с температурой, при которой вы планируете поддерживать свой бассейн или спа.

Звучит сложно, но это не так! Следующие таблицы (стандартные и метрические) можно использовать для приблизительного подсчета того, сколько времени потребуется вашему нагревателю, чтобы довести температуру до температуры в бассейне или спа.Имейте в виду, что время нагрева может несколько отличаться в зависимости от погодных условий в течение периода использования обогревателя.

При первом запуске теплового насоса AquaCal ^® необходимо разрешить тепловому насосу работать непрерывно, пока не будет достигнута желаемая температура воды.

Это может занять от нескольких часов до нескольких дней, в зависимости от времени года и погодных условий.
Если часы или подобное устройство контролируют время работы циркуляционного насоса, временно отключите часы или управляющее устройство, чтобы обеспечить круглосуточную непрерывную работу водяного насоса.

Когда вода нагреется до температуры, часы можно обнулить.

Тепловой насос поддерживает тепло, поэтому его размеры позволяют компенсировать тепловые потери. Однако в более холодные месяцы, когда потери тепла максимальны и для того, чтобы не отставать от повышенных тепловых потерь, может потребоваться увеличение времени работы водяного насоса.
Так как воздух обычно наиболее теплый в дневное время, лучше всего использовать тепловые насосы в дневное время, когда необходимо передать больше тепла.По возможности устанавливайте время работы системы на дневное время.

ПРИМЕЧАНИЕ. Дополнительный диспетчер времени Call Flex Time Clock Manager (AquaCal ^®, деталь № 0030S) может устранить необходимость изменять время работы водяного насоса, поскольку тепловые потери меняются в зависимости от погодных условий.