Расчет объема накопительного бойлера rayvshalashe.ru

Расчет объема накопительного бойлера

Как выбрать и рассчитать объем водонагревателя

Все современные дома подключены к центральному водоснабжению. Но не все жители довольны качеством обслуживания коммунальных предприятий, поэтому они устанавливают в частных домах и квартирах бойлеры. Чтобы не ошибиться с выбором техники, нужно правильно высчитать объем водонагревателя. Мы поделимся с вами расчетными формулами и правилами, которые помогут подобрать прибор для всей семьи.

Как выбрать объем бойлера

Перед тем как отправляться в магазин за техникой, определитесь с объемом потребляемой воды. Также важным критерием является скорость нагрева и расход теплоносителя.

Что необходимо учитывать при покупке:

  • Количество человек, которые будут пользоваться прибором.
  • Число заборных точек.
  • Использование ванны или душа для мытья.

Привычки людей также влияют на количество потребляемой жидкости. В какое время каждый из членов семьи принимает душ? Если это день и вечер, тогда количество литров сократится, ведь за этот промежуток времени бойлер успеет нагреть очередную порцию воды. Большой запас накопительного бака не будет лишним, особенно для частного дома.

Сколько литров вмещает стандартный прибор? От 30 до 150. Бака для воды на 30-50 литров хватит для обслуживания одной точки забора. Например, можно разместить технику возле раковины. Есть и более объемные устройства на 500 литров. Такие чаще используются в промышленной деятельности.

Водонагреватели косвенного нагрева подключаются к системе отопления, их вместительность также велика. Они обеспечивают горячей водой не только раковину и душ, но и батареи.

Условно для двух-трех человек в семье хватает 80-100 литров. Однако чтобы точно подобрать технику, нужно провести расчет.

Как рассчитать емкость бака

Для семьи из 4 человек посчитать вместительность можно по такой формуле:

Р х (t° – t1) / (t2 – t1)

Р — это количество жидкости, которое вам требуется для ежедневного применения. Чтобы вычислить данный показатель, учитывайте, на что расходуется вода. Например: для принятия душа понадобится 5 литров. Вы его принимаете в течение 10 минут. Значит: 5 х 10 х 4 (количество человек) = 200.

температура воды в кране на выходе. Для нормального пользования без смешивания достаточно 38 градусов.

t1 входная температура; летом может достигать 16°С, зимой 9°С.

t2 — температура нагрева; может достигать 85-90 градусов.

Осталось подставить конкретные цифры и высчитать размер и вместительность бака. Изделия более 150 литров не вешаются на стену, а устанавливаются на пол. Для их размещения понадобится достаточно места.

Не нужно думать, что у вас будет чистое потребление горячей воды. Если вы предпочитаете принимать ванную, тогда горячий поток будет разбавляться холодным для достижения комфортной температуры.

Специалисты рекомендуют устанавливать нагрев не более 55 градусов. Это позволит избежать образования накипи и ее отложения на деталях бойлера.

Подбор проточного водонагревателя выполняется так же. Однако время подготовки жидкости вычисляется по другой формуле:

Рm = Q/((Tтв-Тхв)*1,163)

Р — количество расходуемой жидкости.

Q — мощность прибора, которая указанна в документации.

Tтв и Тхв — температура теплой и холодной воды.

Вот с таких расчетов и начинается выбор нагревателя, который оптимально подойдет для вашей семьи. В магазине вы уже можете оценить дизайн техники, качество изготовления. Имеет значение и мощность нагрева, безопасность, степень защиты от коррозии. Определиться поможет просмотр видео:

Подбор водонагревателеля (БКН)

В этой статье мы расскажем, как подобрать водонагреватель накопительный (бойлер косвенного нагрева) для обеспечения горячей водой индивидуального дома, а также самостоятельно расчитать требуемый его объем.

Расчет водонагревателя (бойлера)

Основной целью расчетов накопительного (емкостного) водонагревателя (другие названия: бойлер косвенного нагрева, бак-водонагреватель) является определение его объема. Желающим поглубже вникнуть в теорию расчетов рекомендуем ознакомиться со следующими документами:
1. СНиП 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий»; Скачать СНИП 2.04.01-85 2.39 МБ
2. Справочник проектировщика, ч. 2 (под ред. Староверова И.Г.); Скачать 4.63 МБ

Так как наши статьи ориентированы на малоэтажное строительство и индивидуальных застройщиков, мы постараемся не злоупотреблять сложными формулами и таблицами.

Как уже упоминалось в статье о видах водонагревателей, основным назначением накопительного водонагревателя — подготавливать и накапливать запас горячей воды в объеме, которого будет достаточно, чтобы покрыть потребности жильцов в период пикового водоразбора. Следовательно, и рассчитывать необходимый объем следует из потребностей жильцов дома. Основными параметрами, по которому подбирается емкостный водонагреватель, являются его объем и мощность теплообменника . Но, обычно, расчитывается только объём бойлера, так как производители увязывают мощность теплообменника водонагревателя с его объемом . Конечно же, не стоит забывать и о габаритах водонагревателя для качественной компоновки теплового пункта (котельной).

1. Для начала расчета нам нужно суммировать расход воды в различных точках водоразбора в период максимального их использования. Для этой цели можно воспользоваться таблицами из указанных выше источников. Но можно исходить из потребностей конкретной семьи.

Например, в какой-либо семье (как и в большинстве семей) максимальные периоды водоразбора – утро и вечер. Между этими периодами достаточно времени для полного нагрева воды в водонагревателе. Конечно, у всех предпочтения разные, но для примера предположим, что в семье из 4 человек утром все принимают душ по 5 минут. Кроме этого, после завтрака нужно будет помыть посуду. Температуру нагрева горячей воды в бойлере примем 60 о С, температуру используемой горячей воды +40 о С, температуру холодной воды +10 о С, расход воды в душе — 12 л/мин, расход в мойке — 5л/мин. При этом подразумеваем, что «вхолостую» воду расходовать не будем! Общее количество израсходованной воды составит: для душа — 12 л/мин *5мин. * 4 = 240 л., для мытья посуды — 5л/мин*5 мин = 50 л. Таким образом, за утро в нашей семье будет израсходовано 290 л теплой воды с температурой 40 о С. Но горячей воды потребуется гораздо меньше. Количество израсходованной воды из бойлера (температурой 60 о С) посчитаем по формуле:

где:
Vгв — Требуемый объем горячей воды (в бойлере косвенного нагрева), л;
Vтв — Расходуемый объем теплой воды, л;
Tгв — Температура горячей воды, о С;
Ттв — Температура теплой воды, о С;
Тхв — Температура холодной воды, о С;

После расчета получаем, что для утреннего периода нам необходим запас Vгв = 290л*(40 о С — 10 о С)/ *(60 о С — 10 о С) = 174л. По такому же алгоритму рассчитываем требуемый запас воды для вечернего пикового периода.

Для определения объема бака водонагревателя можно ограничиться вышеприведенным расчетом. Но надо иметь ввиду, что во время потребления воды из водонагревателя (при падении температуры воды в баке ниже установленного значения), запускается процесс ее нагрева. И реальный необходимый запас воды, а, следовательно, и объем бойлера, будут меньше на количество воды, нагретой в проточном режиме. Приблизительно («приблизительно» т.к. теплоотдача теплообменника бойлера изменяется с изменением температуры воды в бойлере), количество подготавливаемой воды в проточном режиме можно посчитать по формуле:

где:
qm– массовый расход воды, кг/ч;
Q– теплопроизводительность (мощность) теплообменника водонагревателя, Вт (остальные обозначения см. выше)

Читать еще:  Виды обоев

Так, например, для нагрева воды с 10 о С до 40 о С, при мощности теплообменника (для данных условий) 20 кВт, бойлер способен нагревать воду в проточном режиме в количестве:

Vтв = 20000/((40-10)*1.163= 573 кг/ч или 9,6 л/мин, что вполне хватит для умывальника и мойки!

Для точных расчетов параметров водонагревателя в различных условиях эксплуатации используются диаграммы и графики, которые приводятся в технической документации на оборудование. Но об этом мы расскажем в другой статье.

Производители водонагревателей предлагают упрощенные алгоритмы подбора водонагревателей, не прибегая к расчетам. Ниже приведем таблицу, упрощающую подбор бойлера косвенного нагрева для одной семьи от Meibes.

Расчет объема накопительного бойлера

На техническом языке бойлер обозначает накопительный тип водонагревателя. Бойлер состоит из бака и нагревательного элемента, который, собственно, поддерживает высокую температуру на заданном уровне. Когда в доме существуют проблемы с подачей горячей воды, это лучшее решение проблемы. Горячая вода нужна постоянно: для мытья грязной посуды, для пользования туалетной комнатой и ванной, для бытовых нужд. Зачастую люди плохо относятся к методу проточного нагревания воды и делают выбор в пользу бойлера. Так давайте же выясним, в чем главное отличие бойлера от проточного нагрева воды, какой вид и объем водонагревателя подходит именно вам.

Схема накопительного водонагревателя.

Газ или электроника: расчет затрат

Источники энергии для накопительного бойлера делятся на два типа: нагревание с помощью газа или же электроприборов. Перечислим все достоинства и недостатки водонагревателей накопительного типа.

Электрические водонагреватели имеют мощность от 1 до 6 кВт, они работают от обычной электросети, дополнительный расчет и силовая линия питания не нужны.

Сравнивая с электрическим, мощность газового накопительного водонагревателя начинается с отметки 4 кВт , он имеет внушительные размеры (до 150 л ), гораздо быстрее нагревает воду.

Без сложных подсчетов можно отметить, что нагрев 100-150 л воды с помощью газового водонагревателя накопительного типа произойдет в два раза быстрее, нежели при использовании электропитания.

Схема подключения электрического водонагревателя.

Для правильной и безопасной установки водонагревающего элемента вам потребуется дополнительно соорудить дымоход. Стоимость модели бойлера зависит от камеры сгорания, внутренней или внешней. При монтаже водонагревателя с внутренней камерой вам потребуется минимум сил и времени, но сам бойлер обойдется очень дорого (в 2 раза дороже, нежели бойлер с внешней камерой сгорания).

На нынешний день газ является более экономичным средством, нежели электричество (последний расчет 2019 года). Пожалуй, это самая веская причина, по которой газовый водонагреватель с накопительной системой занимает первое место по популярности. Но когда дело доходит до покупки самого бойлера, все идет в противоположном направлении. Покупка и установка не проточного водонагревателя стоит слишком дорого, и большинство людей переходит на сторону электрических водонагревателей.

Подбор и расчет объема водонагревателя

Расчет объема бака производят так, чтобы всем членам семьи единовременно хватало воды на все их нужды. Такой бак не из дешевых, и оплата за электроэнергию увеличится в разы, а для нас это нежелательно. Нужно учитывать реальное количество места, которое не жалко навсегда отдать под водонагревающий элемент. И чем меньше квартира, тем меньше бак вы установите, сколь не рассуждай на эту тему.

Схема установки накопительного водонагревателя.

Если вы решили установить бойлер на даче, которую посещаете исключительно летом, то вполне сгодится 10-литровый водонагреватель. Такого количества воды хватит, чтобы помыть посуду, протереть полы и пыль, а также для утренних водных процедур. Если же пользование бойлером на этом не ограничивается, то объем следует увеличить. Чтобы вы могли пользоваться ванной или душевой кабиной, вам единовременно необходимо нагревать около 80 литров воды. Семье, состоящей из 3-4 человек, подойдет бойлер, объем которого равен 120- 200 литрам. Главное, ориентируйтесь на свои потребности и помните: объем бойлера, который равен более 200 л, не оправдает себя в семье из 2 х человек.

Рассмотрим бак изнутри: внутреннее покрытие

Подбор бака с хорошим антикоррозийным покрытием — дело не из легких. Оно может быть титановым, нержавеющим или стеклофарфоровым. Срок службы бойлера напрямую зависит от состояния внутренней поверхности бака (конечно, и стоимость водонагревательного элемента зависит от внутреннего покрытия). Самым популярным является покрытие из эмали и стеклофарфора, оно совсем не подвергается коррозии и имеет достаточно невысокую стоимость. Единственный недостаток — чувствительность к резкому перепаду температурного режима. В результате такого изменения вполне возможно появление микротрещинок на поверхности. Чтобы избежать таких неприятностей, нагревайте воду в бойлере максимум до 50-60 градусов, а раз в несколько дней ставьте бойлер на самую высокую температуру, чтобы убить микробов в воде.

Схема монтажа водонагревателя.

Самыми надежными неизменно остаются бойлеры с титановым напылением внутри. Гарантийный срок на такие изделия составляет 7-10 лет, тогда как на стеклофарфоровый аппарат — не более 2 х лет. Стоимость таких водонагревателей выше по причине того, что титановое напыление используется в качестве защиты только фирмами с мировой известностью, выпускающими бытовую технику.

В качестве защиты от коррозии выступает магниевый анод, находящийся внутри бойлера. Раз в год, или чаще, требуется заменять данный защитный элемент. Его подбор осуществляйте в специализированных магазинах, придерживайтесь одной и той же марки изделий. В нержавеющих бойлерах также можно дополнительно установить анод, но замена его производится очень редко.

Распространенные мифы о том, что водонагреватели портят вкус воды и что у вас появится дискомфорт при чистке зубов, уже давно опровергнуты. 98% из 100 опрошенных не чувствуют никаких привкусов и примесей в такой воде.

Расчет мощности водонагревателя

Схема устройства накопительного водонагревателя.

Быстрота нагрева воды, конечно, напрямую зависит от мощности аппарата. Однозначно, газовые бойлеры справляются с такой задачей в 2 раза быстрее, нежели электрические аналоги.

Электронагревательные элементы, так называемые ТЭНы, часто устанавливаются в количестве 2 штук, но их мощность немного меньше, например, вместо 2 кВт ТЭНа устанавливаются два таких же, но с мощностью 0,7 кВт и 1,3 кВт.

У водонагревателя с двумя ТЭНами есть небольшое преимущество:

  • если вам нужно небольшое количество воды, можно включить только один ТЭН;
  • если один ТЭН выйдет из строя, второй его успешно заменит.

Дополнительные устройства, на которые следует обратить внимание при покупке:

  • термостат, осуществляющий контроль температуры нагревающейся воды;
  • бак, который должен хорошо удерживать тепло;
  • хороший теплоизоляционный слой;
  • чем толще стенки, тем лучше (подбор по принципу термоса).

Если у вас нет возможности подключить систему проточного нагрева воды, а габариты квартиры не позволяют вам установить большой бойлер, поинтересуйтесь у продавцов о наличии горизонтальных моделей. Как правило, они пользуются небольшим спросом, поэтому вам могут предложить технику под заказ. Конечно, такие модели стоят на порядок дороже, но они оправдают себя удобством пользования.

Выбор бойлера. Мощность и объем бойлера.

Главным при выборе электрических водонагревателей являются его технические характеристики.

Объем бойлера рассчитывается в зависимости от количества потребителей, а так же с учетом для каких нужд будет использоваться горячая вода.

Главными техническими параметрами являются условия работы бойлера, его мощность, ну и конечно материал корпуса нагревателя.

Читать еще:  Детский домик своими руками

Мощность бойлера.

За мощность отвечает тэн. Электрические водонагреватели работают по принципу электрического чайника. Чем мощнее нагревательный элемент — тэн, тем быстрее он нагревает воду. Однако подобрать модель нужной мощности на практике не так-то просто.

Для нагрева 15 л холодной воды до температуры 60°С при помощи тэна мощностью 1–1,5 кВт устройству потребуется от 1 до 1,5 часа. 100 литров жидкости могут быть нагреты за 3,5–5 часов — для этого понадобится нагревательный элемент на 2–3 кВт.

Точные данные можно узнать в инструкциях к электрическим водонагревателям.

При выборе мощности бойлера важно помнить, что на дом выделяется всего 7–10 кВт мощности по однофазной схеме, и снять эти ограничения или организовать дополнительный ввод питания невозможно. В таком случае придется отказаться от мощного водонагревателя, так как повышенная нагрузка на сеть будет приводить к постоянному отключению автомата защиты.

Примерные соотношения мощности тэна и объема бака.

При объеме бака 15 л мощность нагревательного элемента будет составлять примерно 1 кВт, при объеме 30–50 л — 1,5 кВт, при 80–100 л — 2 кВт и больше, ну а при 200 л накопительные водонагреватели нередко оснащаются тэнами на 5–6 кВт.

Нужно знать расход воды в минуту. Например, для мытья посуды требуется 3-4 литров в минуту. Больше всего требуется для душа: 6-8 литров в минуту. Чтобы приблизительно понять, какая мощность водонагревателя нужна для нагрева воды при таком потоке до 30°С, просто умножьте необходимый расход на 2.

Получается: для посуды нужен тэн с примерной мощностью в 6-8 кВт, для душа — с мощностью в 12-16 кВт.

Объем бойлера.

Для расчета объема накопительного водонагревателя существует формула:

где: Рводы – планируемый расход воды;

– температура воды, которую необходимо получить в точке водоразбора;

t1 – температура холодной воды в трубопроводе, которая будет разбавлять горячую воду, поступающую из водонагревателя;

t2 – температура воды, нагретой водонагревателем.

Для точного вычисления объема бака, необходимо учесть как расходуется вода. Учитывается количество членов семьи, которые ее потребляют, также количество источников потребления воды находящихся в квартире: такие как душ, ванна и краны.

Рассмотрим средние параметра потребления воды в квартире или доме.

Расход воды в душе в среднем составляет от 4 до 8 литров в минуту. Для расчета возьмем максимальную цифру — 8 литров.

Допустим, каждый член семьи принимает душ в течение 10 минут.

Расход теплой воды для душа:

Значит на одного человека нам нужен бойлер на 80 литров.

Предположим, что для мытья посуды понадобится 15 минут, с расходом воды 3 литра в минуту.

Расход теплой воды для мытья посуды =15 * 3 = 45 литров .

Итого, предполагаемый расход теплой воды равен 125 литров на одного члена семьи. Диапазон комфортной температуры, приблизительно 30 – 40°С, для расчетов возьмем 35°С ().

Накопительные водонагреватели, в зависимости от модели могут нагревать воду до температуры 35 – 80 °С. Среднее значение терморегулятора водонагревателя приблизительно 55 – 65 °С. Для расчетов возьмем температуру t2 = 65 °С.

Предположим, что температура холодной воды, которая будет разбавлять горячую воду из накопительного водонагревателя равна 10 °С (t1).

Можно приступать к расчету объема водонагревателя:

Объем водонагревателя = 125 *(35 – 10) : (65 – 10) = 56 литров

Если необходимый вам объем горячей воды не превышает 200 литров, можно выбрать один из настенных накопительных водонагревателей.

Если вам необходимо большее количество горячей воды, обратите внимание на напольные накопительные водонагреватели.

Типы внутренней поверхности бойлеры.

Оптимальным соотношением цены и качества будет покупка бойлера с внутренней поверхностью из эмали и стеклофарфора. Но у них тоже есть свои недостатки. Это чувствительность к резким перепадам температур. В таких ситуациях может возникнуть трещина. Если не выставлять температуру больше 60°С, то вероятность возникновения трещин уменьшается. Когда поступаешь таким образом, количество воды, которое используется, возрастает и вам может понадобиться бойлер большего объема.

Цена бойлера из нержавеющей стали и с титановым напылением будет еще выше. Но все же их преимущества заслуживают внимания — это более долгий срок эксплуатации и отсутствие ограничений по температуре.

Источник энергии бойлера.

Выбирая бойлер, обратите внимание на источник питания. Существует 2 варианта.

Электрический бойлер. Его мощность составляет от 1 до 3 кВт, однако есть модели мощностью 6 кВт. Питание такого оборудования может осуществляться от обычной электросети, это дает возможность не прибегать к использованию силовой линии питания. Подробнее о подключении бойлера к электросети.

Наиболее распространенные — это электрические бойлеры:

Газовое оборудование. С помощью газового оборудования можно уменьшить время нагрева. Его мощность составляет от 4 до 6 кВт. Для его использования понадобится дымоход.

Стоит учесть, что монтаж зависит от типа камеры сгорания. Если камера сгорания открыта, то потратится больше средств. Для монтажа устройства с закрытой камерой не потребуется большой расход средств, зато сам агрегат может стоить в полтора раза дороже.

Виды бойлеров по нагреву воды.

По способу нагрева воды устройства делятся на 3 вида:

Накопительные бойлеры. Такие устройства напоминают термос. Вода нагревается, а по мере того, как она расходуется, ее добирают и подогревают. Размеры такого устройства могут быть разными, зависеть это будет от объема бака.

Проточный тип устройства. Устройство гораздо меньше по размерам. Вода нагревается, когда протекает через бойлер. Для обеспечения процесса нагрева необходима большая мощность.

Косвенный нагрев. При косвенном нагреве используется энергия сторонних отопительных приборов. Это может быть любой теплогенератор, который встроен в отопительную систему.

Косвенный нагрев удобен тем, что электросеть не перегружается. Так же его плюсом является высокая производительностью по горячей воде. Подключение оборудования с косвенным нагревом к различным источникам тепла подразумевает, что платить за электричество не нужно.

Бойлер может иметь мокрый или сухой тэн, то есть водонагревательный элемент.

Мокрый тэн — это тот же кипятильник, опущенный в воду, только он больше и мощнее.

Сухие тэны находятся внутри бака, поэтому греют сам бак, а не воду. Это дает ряд преимуществ: так как тэн не контактирует с водой, требования к ее качеству уменьшаются; исключаются случаи пробоя тэна, что составляет угрозу для человека; на тэне не образуется накипь, что позволяет ему дольше и эффективнее работать.

При покупке бойлера обязательно обращайте внимание на все факторы, если вы не уверены в своих силах, обратитесь к специалистам.

Расчет бойлера косвенного нагрева — мощность и объем

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.

Читать еще:  Автополив своими руками

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

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.

      1. 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

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.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector