Мощность электрического котла

Чтобы обеспечить комфортную температуру на протяжении всей зимы котел отопления должен выдавать такое количество тепловой энергии, которое необходимо для восполнения всех  потерь тепла здания/помещения. Плюс к этому необходимо иметь еще и небольшой запас мощности на случай аномальных холодов или расширения площадей. О том, как рассчитать требуемую мощность и поговорим в этой статье. 

Для определения производительности отопительного оборудования нужно в первую очередь определить потери тепла здания/помещения. Такой расчет называется теплотехническим. Это один из самых сложных расчетов в отрасли, так как требуется учесть много составляющих.

Безусловно, на величину теплопотерь, влияют материалы, которые использовались при возведении дома. Потому учитываются стройматериалы, из которых изготовлен фундамент, стены, пол, потолок, перекрытия, чердак, кровля, оконные и дверные проемы. Принимается во внимание тип разводки системы и наличие теплых полов. В некоторых случаях считают даже наличие бытовой техники, которая во время работы выделяет тепло. Но совсем не всегда требуется такая точность. Есть методики, которые позволяют быстро прикинуть требуемую производительность отопительного котла, не погружаясь в дебри теплотехники.

Расчет мощности котла отопления по площади

Для приблизительной оценки требуемой производительности теплового агрегата достаточно площади помещений. В самом простом варианте для средней полосы России считают, что 1кВт мощности может обогреть 10м² площади. Если у вас дом площадью 160м2, мощность котла для его обогрева — 16кВт.

Эти расчеты приблизительны, ведь не учитывается ни высота потолков, ни климат. Для этого существуют выведенные опытным путем коэффициенты, при помощи которых вносятся соответствующие корректировки.

Указанная норма — 1кВт на 10м² подходит для потолков 2,5-2,7м. Если у вас потолки в помещении выше, нужно вычислять коэффициенты и пересчитывать. Для этого высоту ваших помещений делим на стандартную 2,7м и получаем поправочный коэффициент.

Например, высота потолков 3,2м. Считаем коэффициент: 3,2м/2,7м=1,18 округляем, получаем 1,2. Выходит, что для обогрева помещения 160м² с высотой потолков 3,2м требуется отопительный котел мощностью 16кВт*1,2=19,2кВт. Округляют обычно в большую сторону, так что 20кВт.

Чтобы учесть климатические особенности есть уже готовые коэффициенты. Для России они такие:

• 1,5-2,0 для северных регионов;
• 1,2-1,5 для подмосковных регионов;
• 1,0-1,2 для средней полосы;
• 0,7-0,9 для южных регионов.

Если дом находится в средней полосе, чуть южнее Москвы, применяют коэффициент 1,2 (20кВт*1,2=24кВт), если на юге России в Краснодарском крае, например, коэффициент 0,8, то есть мощность требуется меньше (20кВт*0,8=16кВт).

Это основные факторы, которые учитывать необходимо. Но найденные значения справедливы, если котел будет работать только на отопление. Если требуется еще и греть воду, нужно добавить 20-25% от рассчитанной цифры. Потом требуется добавить «запас» на пиковые зимние температуры. Это еще 10%. Итого получаем:

• Для отопления дома и ГВС в средней полосе 24кВт+20%=28,8кВт. Потом запас на холода — 28,8кВт+10%=31,68кВт. Округляем и получаем 32кВт. Если сравнивать с первоначальной цифрой в 16кВт, разница получается в два раза.
• Дом в Краснодарском крае. Добавляем мощность для нагрева горячей воды: 16кВт+20%=19,2кВт. Теперь «запас» на холода 19,2+10%=21,12кВт. Округляем: 22кВт. Разница не столь разительная, но тоже достаточно приличная.

Из примеров видно, что учитывать хотя-бы эти значения нужно обязательно. Но очевидно, что в расчете мощности котла для дома и квартиры, разница быть должна. Можно пойти тем же путем и использовать коэффициенты для каждого фактора. Но есть более простой способ, который позволяет внести коррекции за один раз.

При расчете котла отопления для дома применяется коэффициент 1,5. Он учитывает наличие теплопотерь через кровлю, пол, фундамент. Справедлив при средней (нормальной) степени утепления стен — кладка в два кирпича или аналогичные по характеристикам стройматериалы.

Для квартир применяются другие коэффициенты. Если сверху находится отапливаемое помещение (другая квартира) коэффициент 0,7, если отапливаемый чердак — 0,9, если неотапливаемый чердак — 1,0. Нужно найденную по описанной выше методике мощность котла умножить на один из этих коэффициентов и получите достаточно достоверное значение.

Чтобы продемонстрировать ход вычислений, произведем расчет мощности газового котла отопления для квартиры 65м² с потолками 3м, которая расположена в средней полосе России.

1. Определяем требуемую мощность по площади: 65м²/10м²=6,5кВт.
2. Вносим поправку на регион: 6,5кВт*1,2=7,8кВт.
3. Котел будет греть воду, потому добавляем 25% (любим погорячее) 7,8кВт*1,25=9,75кВт.
4. Добавляем 10% на холода: 7,95кВт*1,1=10,725кВт.

Теперь результат округляем и получаем: 11Квт.

Указанный алгоритм справедлив для подбора отопительных котлов на любом виде топлива. Расчет мощности электрического котла отопления  ничем не будет отличаться от расчета котла твердотопливного, газового или на жидком топливе.  Основное — производительность и эффективность котла, а теплопотери от типа котла не изменяются. Весь вопрос в том, как потратить меньше энергоносителей. А это уже область утепления.

teplowood.ru

Укажите тип окон в помещенииОбычное окно с двойными рамамиСтеклопакет (толщина стекла 4 мм) – 4-16-4Стеклопакет (толщина стекла 4 мм) – 4-Ar16-4Стеклопакет (толщина стекла 4 мм) – 4-16-4КСтеклопакет (толщина стекла 4 мм) – 4-Ar16-4КДвухкамерный стеклопакет – 4-6-4-6-4Двухкамерный стеклопакет – 4-Ar6-4-Ar6-4Двухкамерный стеклопакет – 4-6-4-6-4КДвухкамерный стеклопакет – 4-Ar6-4-Ar6-4КДвухкамерный стеклопакет – 4-8-4-8-4Двухкамерный стеклопакет – 4-Ar8-4-Ar8-4Двухкамерный стеклопакет – 4-8-4-8-4КДвухкамерный стеклопакет – 4-Ar8-4-Ar8-4КДвухкамерный стеклопакет – 4-10-4-10-4Двухкамерный стеклопакет – 4-Ar10-4-Ar10-.

еклопакет – 4-16-4-16-4Двухкамерный стеклопакет – 4-Ar16-4-Ar16-4Двухкамерный стеклопакет – 4-16-4-16-4КДвухкамерный стеклопакет – 4-Ar16-4-Ar16-4К

www.teplodvor.ru

Основной расчёт мощности электрического теплогенератора

Определение! Мощность электрического отопительного агрегата должна полностью восполнять теплопотери всех помещений. При необходимости – учитывается мощность, которая будет расходоваться на нагрев воды.

Профессиональный расчёт мощности электрического отопительного оборудования учитывает следующие факторы:

• Среднестатистическую температуру в наиболее холодный период года.
• Изоляционные характеристики материалов, использованных при сооружении ограждающих конструкций домостроения.
• Тип разводки отопительного контура.
• Отношение суммарной площади дверных и оконных проёмов и площади несущих конструкций.
• Конкретные сведения о каждом отапливаемом помещении – количество угловых стен, предполагаемое число радиаторов и прочее.

Внимание! Для выполнения особо точных расчётов принимают во внимание бытовую технику, количество компьютеров и видеотехники, которые также вырабатывают тепловую энергию.

Обычно профессиональные вычисления проводят редко, а при покупке выбирают агрегат, мощность которого превышает приблизительно рассчитанную величину.

Для примерного расчёта мощности (W) применяют следующую формулу:

W=S*Wуд/10м², где S – площадь отапливаемого строения в м².

Wуд – это удельная мощность агрегата, величина которой индивидуальна для каждого региона:

• для холодного климата – 1,2-2,0;
• для средней полосы – 1,0-1,2;
• для южных районов – 0,7-0,9.

Определение мощности, необходимой для снабжения горячей водой

Мощность, необходимая для нагрева воды для технических нужд, определяется количеством постоянных потребителей, точек водоразбора, общего количества используемой тёплой воды.

Совет! Для приблизительного определения мощности отопительного агрегата, работающего одновременно на нагрев воды, следует к расчётной мощности для обогрева помещения добавить 20%. В случаях частого водоразбора мощность увеличивают на 25%.

Расчёт объёма накопительного водонагревателя

Если планируется в комплексе с электрической отопительной установкой использовать ёмкостный водонагреватель, то его объём (Vв) можно рассчитать по следующей формуле:

Vв=V*(T-T’)*( T”-T’), где V – требуемое количество подогретой воды, T – требуемая температура подогретой воды, T’ – температура воды, к которой подмешивают горячую воду из нагревателя, T”– температура подогретой в водонагревателе воды.

Выбрав мощность электрической отопительной установки, и определив объём водонагревателя, по формуле можно рассчитать, за какое время (Т, сек) будет нагрета вода:

Т=m*CB*(t₂-t₁)/P, где m – масса (кг) воды в накопителе, CB – это удельная теплоёмкость воды, которая принимается равной 4,2 кДж/(кг*К), t₂ и t₁ – конечная и исходная температура воды в бойлере соответственно, P – мощность отопительного агрегата, кВт.

Дополнительные факторы, учитываемые при расчёте мощности электрокотла

Эксплуатация любого теплогенератора, в том числе, электрического, может сопровождаться дополнительными потерями:

• Если домостроение проветривается слишком интенсивно, то из-за ускоренного воздухообмена помещения будут терять примерно 15% тепла.
• Слабое утепление стен может стать причиной потери 35% тепловой энергии.
• Через оконные рамы уходит примерно 10% тепла, а если окна старые, то это количество может быть ещё больше.
• Неутеплённые полы снизят теплоснабжение комнат ещё примерно на 15%.
• Через неправильно устроенную конструкцию крыши может уйти примерно четвёртая часть тепла.

Внимание! Если в отапливаемом помещении присутствует хотя бы один из факторов непроизводительных тепловых потерь, то его обязательно необходимо учитывать при расчётах мощности.

При желании расчёт требуемой мощности и необходимого объема можно осуществить с помощью онлайн калькулятора, максимально учитывающего все характеристики отапливаемого объекта.

kotel-otoplenija.ru

Мощность обогревателя

Первый и самый важный критерий выбора – мощность оборудования. Этот параметр определяется в зависимости от площади частного дома либо квартиры. Обычно при расчетах используют следующую формулу:

W= (40*Vпомещ.+Qокн+Qдв)*k,

где:

• W- расчетная мощность электрокотла;
• 40 – среднее значение требуемой мощности оборудования на 1 м³ помещения, Вт;
• Vпомещ – суммарный объем отапливаемого пространства (всех комнат в доме либо квартире), рассчитывается, как общая площадь жилья, умноженная на высоту потолков;
• Qокн — теплопотери на окна (100 Вт на каждое);
• Qдв – теплопотери на двери (200 Вт на каждую);
• k – коэффициент расположенности региона (южная полоса – 0,7-0,9; европейская и центральная часть – 1,2-1,4; северная и восточная – 1,8-2).

Эта формула подойдет, если нужно выбрать электрический котел по мощности для отопления квартиры. Что касается частного дома либо дачи, то при расчетах нужно итоговое значение умножить на 1,5. Дополнительный коэффициент учитывает потери тепла через потолок и пол.

Тип нагревательного элемента

Второй, не менее важный критерий выбора электрокотла – по способу нагрева воды для отопления. На сегодняшний день существуют ТЭНовые, индукционные и электродные котлы.

Первые встречаются на витринах чаще всего. Они могут быть, как напольные, так и настенные (навесные). Оборудование с ТЭНом внутри стоит дешевле всего и может использоваться как в частных домах, так и в квартирах с напряжением на 220в либо 380в. Недостаток такого типа электрических котлов – образование накипи на трубчатых нагревателях. Помимо этого, мощности одного электрокотла может не хватить на двухэтажный дом, а устанавливать несколько обогревателей не всегда возможно из-за их размеров.

В этом плане выбор индукционного котла – более разумное решение. Из-за своих небольших габаритов (видно на фото ниже) такие нагреватели можно подключить в одну отопительную систему, что позволит увеличить ее мощность до необходимого значения. Единственная преграда – более высокая цена оборудования. Индукционный электрокотел можно выбрать для отопления дачи внушительной площади. Очень важное преимущество индукционных приборов – они самые экономичные, что особенно важно при монтаже отопления в просторных домах.

Ну и последний тип нагревателя – электродный. Такие устройства считаются самыми безопасными, но в то же время и самыми прихотливыми к теплоносителю – воде. По стоимости особой разницы можно не почувствовать, но все же чаще всего выбор электрического котла с ионным способом нагрева осуществляют для частных домов и дачных сооружений.

Видео инструкция о том, как выбрать электрокотел и какой лучше по основным показателям:

Лучшие фирмы

От правильного выбора марки прибора будет зависеть многое – долговечность отопительной системы, качество работы, безопасность и, конечно же, стоимость электрокотла. Сейчас мы расскажем Вам, какую фирму электрического котла лучше выбрать в 2017 году, чтобы не переплатить и быть спокойным за покупку.

На сегодняшний день самыми лучшими производителями котлов считаются фирмы Bosch, Vaillant и Dakon. Немного дешевле, но все же хорошего качества оборудование фирм Kospel и Protherm. Отечественный лидер в производстве настенных электрокотлов – компания РусНит, которая специализируется на выпуске, как бытовых, так и промышленных моделей.

По собственному опыту хотелось бы сказать, что 4 года назад мне посоветовали выбрать двухконтурный электрический котел фирмы Protherm. За это время аппарат ни разу не подвел и при этом по цене был одним из самых дешевых в магазине, поэтому мой отзыв – «Протерм» это лучший производитель бытовых отопительных агрегатов.

samelectrik.ru

Выбор мощности отопительного оборудования

Зная требуемую мощность электрокотла для отопления дома, не следует забывать, что ее допустимая суммарная величина для здания лимитируется соответствующими районными службами, обслуживающими электросети. В случае превышения установленного значения срабатывает ограничительный автомат, отключающий помещения от подачи электроэнергии.

Таким образом, выбирая оборудование определенной модели, прежде всего, узнают, насколько велика потребляемая мощность электрокотла и затем производят расчет всех необходимых параметров прибора.

В настоящее время производители отопительных агрегатов изготавливают электрокотлы не только с фиксированной мощностью, но и с моделируемой. Специалисты рекомендуют отдавать предпочтение моделям с постоянным значением, что позволяет не допускать отключения электроснабжения при превышении лимитов, которое происходит при использовании приборов с моделируемым показателем.

От выбранного вида агрегата не зависит размер потребляемого электричества. На данную величину влияет количество энергии, получаемой отопительной системой от электрокотла.

От чего зависит мощность?

Мощность котла обеспечивают ТЭНы (трубчатые электронагреватели) — они находятся внутри теплообменника прибора. Во время их работы происходит нагрев теплоносителя, который затем при помощи циркуляционного насоса направляется в отопительную систему.

Расчет мощности электрокотла производится в кВт, и данный параметр относится именно к ТЭНам. Следует учитывать, что этот показатель зависит от того, сколько установлено нагревательных элементов, и он может составлять 2-60 кВт.

Особенности проведения расчетов для электрокотла

Делая расчет электрокотла для отопления дома, нужно учитывать, что электрические приборы имеют разные рабочие характеристики, при этом одной из важнейших является тепловой показатель. Он необходим для восполнения тепловых потерь дома и обеспечения регулярного горячего водоснабжения. Многих владельцев частных домов интересует, как рассчитать мощность электрокотла отопления. Читайте также: «Сколько потребляет электрический котел отопления в месяц «.

Вычисляют ее для каждого конкретного случая отдельно, с учетом:

• площади обогрева;
• материалов, из которых построены стены и перекрытия;
• степени теплоизоляции строения;
• площади остекления здания.

Все вышеперечисленные значения необходимо учитывать при проведении теплотехнического расчета мощности электрического котла отопления и для уточнения количества энергии, необходимой для обеспечения жильцов дома горячей водой.

Для того, чтобы установить электрокотел — расчет мощности выполняют по формуле W=S x Wуд/10 м², в которой:

• W означает мощность прибора (кВт);
• S – отапливаемую площадь (м²);
• Wуд — удельную мощность агрегата, она устанавливается отдельно для каждого региона.

Так для средней полосы это значение принимается за 1 или 1,2. В данном конкретном случае, делая расчет мощности электрокотла, W, согласно приведенной формуле, получилось равным 12 кВт.

Такая формула вычислений подходит, если планируется установить электрокотел малой мощности (одноконтурный прибор), такой как на фото. Для двухконтурных агрегатов требуется определить параметры для контура ГВС и только потом можно подбирать необходимое отопительное оборудование (прочитайте также: «Как сделать расчет мощности котла отопления самостоятельно «).

Как правильно выбрать мощность котла, смотрите на видео:

Сфера применения современных электрокотлов

Существует мнение, что электрические котлы способны обогреть в достаточной степени только небольшие по площади дома. Подобное утверждение является ошибочным, поскольку производители выпускают не только электрокотлы малой мощности, но и агрегаты, обеспечивающие комфортный режим пребывания в зданиях, имеющих площадь до 1000 «квадратов». Их обычно используют в качестве резервного оборудования, если основная система вышла из строя, поскольку стоимость электроэнергии высокая.

Котлы малой мощности, которые бывают трехфазными и однофазными, устанавливают в небольших домах. Аппараты мощностью более 6 кВт также выпускают многоступенчатыми, с их помощью можно значительно сэкономить на оплате за электроэнергию (прочитайте: «Экономические электрокотлы для отопления дома: виды «).

Знания, как рассчитать мощность электрокотла, позволяют приобрести оборудование, которое будет соответствовать необходимым критериям.

Оставляйте отзывы:

Как рассчитать мощность экономичного электрокотла

Правильный расчет тепловой мощности электрического котла отопления начинается с определения потерь тепла дома, которые возникают в самые холодные зимние дни. Благодаря такому подходу в комнатах дома будет тепло круглый год.

Методы определения мощности

Величину этих потерь можно рассчитать с помощью различных методов. Некоторые из них предусматривают использование весьма сложных формул, что, конечно, не нравится многим покупателям. Ведь нужно потратить немало времени для расчета желаемой цифры. Поэтому далее будут рассматриваться два простых способа:

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

Перед рассмотрением каждого из методов стоит отметить, что все электрические котлы отличаются тем, что способны превратить 100% электрической энергии в почти 100% тепловой. При этом, не имеет значения, нагревает он воду ТЭНами, электродами или катушками индуктивности. Благодаря этой особенности после определения потерь тепла дома, не нужно корректировать эту цифру, учитывая КПД котла отопления.

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

Расчет мощности котла по площади

Он очень прост, ведь предусматривает, что для отопления каждого 1 кв. м нужно создавать 100 Вт тепла. Правда, формула имеет более сложный вид:

где S является площадью дома ,

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

Если нужно отопить дом, который имеет площадь 115 кв. м и находится в зоне, где минимальная зимняя температура составляет -20 °С, то в нем нужно установить экономичный электрокотел с мощностью 115*1,1*100 = 12 650 Вт = 12,65 кВт.

Такой расчет очень прост, однако не всегда является правильным. Это потому, что на потери тепла влияет много факторов. В данном случае он справедлив для дома, который имеет:

• окна с двойным стеклопакетом и площадью не более 30% площади всех комнат;
• среднюю теплоизоляцию (толщина стены равна длине 2 кирпичей, утеплитель толщиной в 15 см);
• холодный чердак;
• комнаты, высота которых равна 2,5 м.

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

То есть для отопления вышеупомянутого дома нужно использовать экономичный котел отопления, имеющий мощность 12,65*1,4 = 17,71 кВт/ч. Понятно, что лучше брать устройство, которое способно выдать 20 кВт/час.

Факторы, влияющие на тепловую мощность

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

Обычные окна со стандартным остеклением позволяют выйти наружу 27% тепла. То есть при таких окнах результат, полученный с помощью вышеописанной формулы, нужно умножать на 1,27. Для окон с тройным пакетом корректирующий коэффициент составляет 0,85.

Такие же коэффициенты применяются для плохо и очень хорошо утепленных стен соответственно. Что касается площади окон, то в случае, когда она составляет 40% от площади помещения, через окна может потеряться дополнительных 10% тепла. То есть коэффициент составляет 1,1. С дальнейшим ростом соотношения площади окон и площади пола на 10% он поднимается на 0,1.

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

Расчет котла по объему

Чтобы рассчитать мощность, применяют такую формулу:

где V является объемом дома ,

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

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

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

Для примера будет взят вышеупомянутый дом. Его объем V = 115*2,5 = 287,5 куб. м. ΔТ = +20 — (-20) = 40 °С. Тогда P = 287,5*1,9*40/860 = 25,4 кВт/час.

Оба метода не учитывают наличие в доме косвенного бойлера с хорошим КПД. Если он должен быть, то полученный результат нужно увеличить на определенную цифру. Многие эксперты отмечают, что ее следует умножать на 1,2-1,3. Хотя можно использовать еще одну простую формулу.

Расчет мощности для ГВС

Он проводится в следующей последовательности:

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

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

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

Для вышеупомянутого примера Vв = 150 л, Тп = 8 °С, Тж = 37 °С, Тг = 95 °С. Vг = 150*(37-8)/(95-8) = 50 л. Это означает, что для дома хватит бойлера на 50 л.

Формула определения дополнительной мощности такова:

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

ΔT представляет собой разницу между температурами нагретой и проточной воды.

Рд = 4,218*50*(95-8) = 18 348,3 кДж. В пересчете на кВт/ч эта цифра составляет 5,1 кВт/ч.

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

Похожие статьи:

Мощность и количество секций алюминиевых радиаторов Подключение электрокотла к системе отопления Изготовление электрокотла «Скорпион» Мощность радиаторов отопления

Электрокотел и расчет его мощности

Работу электрического котла отопления вкратце можно описать так: нагревательный элемент греет теплоноситель, который, циркулируя по трубам через радиаторы, обогревает помещение.

Имеются аналоги, в которых ток пропускают непосредственно через теплоноситель. В некоторых случаях, когда естественная циркуляция теплоносителя по каким-то причинам затруднена, применяют его принудительную циркуляцию, используя насос.

Устройство электрического котла с элементом нагрева

Простейшая электронагревательная система состоит из теплообменника с теплоносителем (вода или антифриз), внутрь которого помещены нагревательные элементы (трубчатые электронагреватели – ТЭН).

Схема устройства электрокотла.

Вот вся простейшая конструкция. А конструкция самого нагревательного элемента и того проще (см. изображение 1). Спираль с высоким электрическим сопротивлением помещена в тонкостенную металлическую трубку и изолирована от нее путем заполнения всего пространства изоляционным материалом (окисью магния). Концы спирали прикреплены к выводам, которые запрессованы в фарфоровые изоляторы. Вся эта конструкция герметична относительно теплоносителя, а изоляторы герметично выведены вне нагревательного бака.

Котлы небольшой мощности работают от однофазной сети 220 В. В котлах, мощность которых превышает 12 кВт, используют трехфазную электросеть 380 В и, следовательно, три нагревательных элемента. При питании от напряжения 220 В необходимо иметь трехжильный кабель (фаза, ноль и защитное заземление), при питании от трехфазной сети необходимо иметь пятижильный кабель (три фазы, рабочий ноль и заземление). Это простая схема котлов, использующих естественную циркуляцию теплоносителя. Для принудительной циркуляции предусматривают циркуляционный малошумящий насос.

Устройство электродного электрокотла

Принцип работы электроидного электрокотла.

Еще более проста система подогрева воды с помощью электродов. Можно встретить такие названия, как электролизные, ионные, но все котлы этого типа работают по одному принципу: нагревательным элементом является не спираль, а сам теплоноситель. Это значит, что для получения необходимого для нагрева количества тепловой энергии необходимо иметь специально подготовленный состав теплоносителя.

Например, в воде нужно растворить углекислый натрий (соду, Na₂ CO₃ ). Нагрев теплоносителя происходит за счет колебания его молекул под действием переменного электрического тока, который, как известно, колеблется с частотой 50 Гц. То есть за время, равное 1 с, молекулы теплоносителя 50 раз изменяют на 180 градусов направление движения. Коэффициент полезного действия (КПД) такого котла очень высокий (до 98%), но мощность его не превышает 16 кВт.

Дальнейшее усложнение любого отопительного котла связано с обвязкой его различными датчиками и регуляторами, такими, как датчики температуры и регуляторы потребляемой мощности, а также защитными средствами.

Преимущества и недостатки электрического обогрева

К преимуществам следует отнести:

Схема работы электрического котла.

• экологическая безопасность (нет вредных отходов сгорания топлива);
• бесшумность в работе;
• несложные схемы для организации автоматического режима работы;
• нет необходимости в дымоходах (при использовании конденсационного газового котла потребуется и водосток для удаления конденсата);
• простота эксплуатации;
• в сравнении с газовым котлом придется оформить существенно меньшее количество разрешающих документов. В большинстве случаев достаточно разрешения Энергонадзора.

Бесшумная работа котлов отопления и экологическая чистота позволяют располагать их непосредственно в помещении, чему способствует и отсутствие дымоходов. Следовательно, монтаж электрического котла отопления и напольного и настенного типа не представляет трудностей.

К недостаткам такого варианта отопления следует отнести значительно большие затраты на обогрев по сравнению с газовыми аналогами. Особенно велико преимущество конденсационного газового аналога. Поэтому электрический обогрев вынужденно используют в тех местах, где отсутствует централизованное газоснабжение.

Монтаж напольного и настенного котла

Конструкция трехфазного электрокотла.

Целесообразно устанавливать электрические котлы в помещения площадью до 500 м 2. Монтаж системы отопления и подсоединение к ней котла можно выполнить самостоятельно. В настенном варианте их закрепляют с помощью анкерных болтов, а в напольном их обычно устанавливают на специальную подставку. Если у вас нет опыта установки и подключения автоматов защиты от короткого замыкания и токов утечки, то лучше обратиться к специалисту-электрику. В этом вопросе вольности недопустимы.

Сечение жил кабеля должно соответствовать требованиям, указанным в сопроводительной документации; оно зависит от мощности. Могут возникнуть проблемы с защитным заземлением. Имейте в виду, что заземление – это не просто штырь, вбитый в грунт, а устройство, от которого зависит жизнь. На контур заземления должны быть замкнуты все металлические части системы отопления.

И главное. Сопротивление заземляющего контура должно отвечать нормам для соответствующего грунта. Максимальная величина сопротивления заземления зависит от физических свойств грунта и должна быть указана в выданных разрешительных документах. Чем меньше сопротивление заземления, тем лучше. Максимальное значение не должно превышать 10 Ом. Для понижения сопротивления заземляющего контура нужно использовать медные пластины, а место заземления необходимо пропитывать соляным раствором. Величину сопротивления заземления нужно проверять перед началом отопительного сезона.

Как рассчитать требуемую мощность котла отопления

Если дом построен с соблюдением современных требований по энергосбережению, то есть утеплены стены, потолки и кровля, установлены металлопластиковые окна и высота потолков не превышает 3 метров, то можно предварительно определить требуемую мощность котла отопления и, соответственно, его стоимостью. Для этого обогреваемую площадь (в квадратных метрах) следует разделить на 10 и полученный результат увеличить на 20%.

Сделав расчет требуемой мощности с учетом фактического состояния вашего строения, возможно, построенного во времена, когда энергоносители стоили копейки, и сравнив такой же расчет потерь, но для дома, построенного с учетом современных требований, можно убедиться в целесообразности утепления вашего строения. Тем более, что выполнить это нетрудно, а понесенные затраты окупятся через два-три отопительных сезона.

Расчет потерь тепла Q, уходящего через стены, окна, потолок и пол, имеющих площадь S, можно выполнить по формуле:

Q=k∙S∙(t_вн -t_нар ), (1)
где k – коэффициент теплопередачи материала, из которого состоит часть здания,
t_вн и t_нар – соответственно температура внутри помещения и температура наружного воздуха.

Примечание: делая расчет, не допускайте элементарной ошибки. Значение температуры наружного воздуха в градусах Цельсия подставляйте в формулу со знаком “минус”.
Например, t_вн -= 18°С, t_нар =минус 20°С (t_вн -t_нар )=(18+20)=38°С.

Формула (1) проста, но несколько труднее рассчитать коэффициент теплопередачи, через который можно определить эффект от утепления дома.

Значения коэффициентов теплопередачи соответствующих материалов обычно указывает поставщик, иначе их нужно находить в соответствующей справочной литературе.

Об эффективности утепления дома

Чтобы убедиться, насколько эффективно влияет утепление на уменьшение потерь тепла, следует воспользоваться формулой (2), чтобы рассчитать два варианта.

Сначала выполняется расчет коэффициента теплопередачи для стены, выложенной из пустотелого керамического кирпича толщиной 640 мм (0,64 м), что соответствует кладке в 2 кирпича. Коэффициент теплопередачи кирпича σ=0,41. Расчет показывает, что, подставив значения α_вн =8,7, α_нар =23 и отношение d/σ = 0,64/0,41=1,56, получится коэффициент теплопередачи стены k=0,58

Следует выполнить расчет коэффициента теплопроводности стены из такого же кирпича, состоящей из двух частей и промежутка между ними, заполненного минеральной ватой. Толщина в ½ кирпича и в кирпич в сумме равна 370 мм. Толщина утеплителя (σ = 0,045 Вт∙(м град)) равна 100 мм. Расчет показывает, что общий коэффициент теплопередачи равен 0,35 Вт∙(м град)). То есть при существенно меньшей толщине кирпичной кладки коэффициент уменьшился в 0,58/0,35=1,67 раза, или почти на 40 %.

Вспомните, о чем говорит народная мудрость. Скупой платит дважды. Сэкономите на утеплении, и через 2-3 отопительных сезона эта экономия будет утрачена.

Источники: http://teplospec.com/elektricheskoe-otoplenie/kak-gramotno-proizvesti-raschet-moshchnosti-elektrokotla.html, http://poluchi-teplo.ru/kotlyi/elektr/kak-rasschitat-moshhnost-ekonomichnogo-elektrokotla.html, http://davaistroy.ru/raschet/moshhnosti-elektrokotla.html

teplosten24.ru