Як розрахувати час нагрівання води в бойлері. Як правильно вибрати накопичувальний або проточний водонагрівач. калькулятор розрахунку

Як розрахувати обсяг бойлера непрямого нагріву- це, мабуть, перше питання, яким задаються ті, хто вирішив купити і віддати перевагу цьому виду нагрівача. Якщо ж прилад планується використовувати не в зв'язці з системою центрального опаленняабо сонячним колектором, то необхідно буде визначитися, як розрахувати потужність котла для бойлера непрямого нагріву.

Як розрахувати необхідний обсяг бойлера непрямого нагріву для стандартної сім'ї

Як і у випадку з бойлерами інших типів, основна величина, від якої необхідно відштовхуватися, вибираючи ємність - це заплановані витрати води. Вибираючи необхідний обсяг, слід врахувати кілька моментів:

• вважається, що середньостатистична людина щодня витрачає на повсякденні потреби 110-140л води;
• піком споживання гарячої водиє ранок і вечір;
• під час прийому душу витрачається 12л води в хвилину, а миття посуду в середньому витрачає 10 л;
• існують спеціальні формули, за якими розраховується кількість води, що витрачається і час її нагрівання, але для їх застосування необхідно в точності знати температурні величини, тривалість миття посуду, прийняття душу кожним з домочадців і т.д.

Якщо у вашій родині є потреба витрати гарячої води об'ємом 200л (велика ванна), а також душ приймати будуть двоє домочадців по 5-10 хвилин, то вам потрібно пристрій об'ємом 300л. Витрата 140л. або один прийом душа тієї ж тривалістю дозволить обійтися водонагрівачем всього на 120л.

Пристрої подібного типу не бувають малолітражними, тому мінімальний обсяг для них це 100 літрів, найбільші можуть досягати 500 літрів. Не слід вибирати бойлер найбільшого обсягу, якщо в будинку проживає не надто багато людей, а домочадці до споживання гарячої води підходять помірно. Адже рідина в пристрої великого розміру вимагає більш тривалого нагрівання. Крім того, подібні агрегати будуть займати дуже багато місця, а ціна буде досить значною.

Як розрахувати потужність котла для бойлера непрямого нагріву в приватному будинку

Зазвичай рекомендується розрахувати і підібрати бойлер на 5-20% менше потужності котла, так пристрій не швидко охолоджуватися або закипати. Найчастіше котел обслуговує також і опалювальний контур - необхідно передбачити запас потужності і для його коректної роботи. Чим вище літраж, тим потужнішим повинен бути котел. Так, столітровий пристрій потребує котлі, потужність якого не менше 16кВт, бойлер непрямого нагріву на 120-140л. - не менш 23кВт, а 200л. - 33кВт.

Також слід враховувати контур. Володарі газового котла або працює на будь-якому іншому виді палива повинні враховувати, що при малій витраті води бажано підключити бойлер до двоконтурного пристрою. Якщо ж планується споживати більше 4 літрів в хвилину - то підключення до одноконтурного котла виправдає себе.

Система гарячого водопостачання, оснащена бойлером з правильно підібраним об'ємом і підключеним до потрібного джерела тепла, забезпечить вас гарячою водоюнеобхідної температури, яка буде однаковою, навіть в декількох джерелах водорозбору. Спеціалізований інтернет-магазин опалювальної техніки «Teplozon» також запропонує вам моделі подібних бойлерів з Теном, що дозволить не залежати від опалювального сезонуабо непередбачених обставин.

• Який водонагрівач вибрати?
  • Пристрій стандартного електричного бойлера
  • Джерело енергії для нагріву води
• обсяг накопичувального бака
  • Формула розрахунків необхідного обсягу обладнання
• витрата теплоносія
• Час нагріву води

Як правило, водонагрівач купується для приватного або заміського будинку. Тому що, як правило, проблема постачання гарячої води в квартирі не варто. Всі сучасні будівлі в Росії підключені до систем централізованого водопостачання, Які обслуговують не тільки декілька окремих будинків, а й цілі райони.

Зображення 1. Схема пристрою і підключення накопичувального водонагрівача.

Інша ситуація складається з житлом, розташованим за містом, далеко від комунальних мереж. Для забезпечення подачі гарячої води або опалення на дачах встановлюють самі різні системи: опалювальні котли, накопичувальні бойлериз прямим або непрямим нагріванням або проточні водонагрівачі. Але перш ніж купувати і встановлювати устаткування, незалежно від того, яким чином ви збираєтеся отримувати гарячу воду, необхідно провести грамотний розрахунок водонагрівача. Так як тільки система, підібрана для конкретного житла і людей, в ньому проживають, зможе задовольнити всі виникаючі потреби.

Необхідно пам'ятати, що всі розрахунки повинні проводитися після того, як схеми тепло- і водопостачання будівлі складені.

В ідеальному ж варіанті всі комунікації вже повинні бути підключені. В іншому випадку ваші розрахунки можуть не збігтися з реаліями.

Який водонагрівач вибрати?

Залежно від поставленої перед вами завдання розрахунок бойлера, який підійде саме вам, можна виконати двома способами. У першому випадку враховується запасений обсяг води і розраховується потужність теплообмінника і джерела електроживлення. У другому - розраховується для акумулювання тепла, виробленого за певний час джерелом певної потужності.

Слід розуміти, що яку б методику ви не застосували, яка акумулює здатність води завжди характеризується її теплоємністю. Це величина постійна і дорівнює вона 4,187 кДж.кг / ° С. Це означає, що, наприклад, для нагріву 1 кг води на 1 ° С потрібно забезпечити кількість тепла, яке дорівнює 4,187 кДж. А для цього потрібно 1,163 кВт.год

Наприклад, якщо у вас є водонагрівач, чий обсяг становить 1000 л, а нагріти воду необхідно до 50 ° С, то для цього потреба в тепловій енергії розраховується наступним чином: 1000 × 50 = 58 кВт.год

Від різниці температури нагрівається і гріється води, а також від коефіцієнта теплопередачі залежить потужність теплообмінного апарату. Для кожного конкретного теплообмінника коефіцієнт теплопередачі буде індивідуальний. Тому універсальної формули розрахунку водонагрівача існувати не може. І найпростіший спосіб вибору теплообмінника - це діаграми, які виробники вказують в технічні характеристикидо своїх водонагрівачів.

Запам'ятавши цю нехитру істину, можна перейти до розгляду окремих характеристик.

Повернутися до списку

Пристрій стандартного електричного бойлера

У нашій країні прийнято вважати, що водонагрівач і бойлер - це різні пристрої. Але насправді все відмінність у тому, що у бойлера є накопичувальний бак для нагріву і збереження гарячої води. Саме тому в технічній літературі їх називають «». Також бойлери розрізняються за джерелом тепла. Зараз існують системи прямого і непрямого нагріву. Якщо прилад сам генерує тепло за допомогою теплоелектричні нагрівача або газового пальника, то це система прямого нагріву. Непрямий же нагрів відбувається за рахунок надходить від опалювального котла нагрітого до певної температури теплоносія. Найчастіше використовують саме накопичувальні водонагрівачі, їх схему ви можете бачити на Зображенні 1.

Перед тим як приймати рішення про покупку конкретного водонагрівача, необхідно провести розрахунок всіх параметрів і врахувати особливості вашого будинку і умови майбутньої експлуатації. Обов'язково оцініть наступні параметри:

• стан електричної проводки;
• наявність можливості підключення до газових комунікацій;
• справність всього обладнання, що обслуговує будинок (в тому числі водяних насосів, якщо вони є).

Крім того, необхідно враховувати кількість людей, які будуть користуватися водонагрівачем, і приблизно спланувати, який обсяг гарячої води буде ними споживатися щодня. Після цього можна приступати до вибору конкретної моделі.

Для того щоб, який підійде саме вам, слід спочатку визначитися з його основними характеристиками, а саме:

• найбільш підходящий джерело енергії;
• необхідний обсяг води, що нагрівається;
• витрата теплоносія;
• час нагрівання.

За цими параметрами і відбувається розрахунок нагрівача для води.

Повернутися до списку

Джерело енергії для нагріву води

В якості основних джерел енергії для водонагрівачів використовують газ і електроенергію. Існують і більш екзотичні джерела на зразок сонячних батарей, Але вони не дуже поширені в нашій країні. Тому для того, щоб провести точний розрахунок, необхідно порівняти переваги і недоліки саме газу та електрики.

1. Електричні водонагрівачі випускаються потужністю від 1 до 6 кВт. Потужність ж газового бойлера починається з 4 кВт.
2. Як правило, газові водонагрівачі накопичувального типу мають більший бак для гарячої води (до 150 л), тоді як електричні рідко перевищують 100 л.
3. Вартість газу в Росії значно дешевше, ніж електроенергії.

Здається, що вибір очевидний і виробляти складні розрахунки немає необхідності. Щоб отримати 100-150 л гарячої води за допомогою газового водонагрівача, потрібно приблизно в два рази менше часу, ніж при використанні системи, що працює на електриці. Але електричні пристрої не вимагають обладнання додаткової силової лінії - їм достатньо простої розетки. Запрошувати фахівців для монтажу такого бойлера не потрібно. Тоді як газовий водонагрівачнеобхідно підключати до газопроводу, який є не в кожному дачному господарстві. Крім того, для безпечної установки водонагрівача, що працює на газу, потрібно спорудження димоходу.

Порівнювати ж ціни на бойлери з різними джереламихарчування не можна. вартість електричних системзалежить, перш за все, від потужності нагрівального елементуі обсягу бака. Ціна на водонагрівачі, що працюють на газу, формується в залежності від типу камери згоряння. Вони бувають внутрішніми і зовнішніми. Монтаж обладнання з внутрішньою камерою вимагає мінімальної витрати сил і часу. Але такі пристрої коштують приблизно в два рази дорожче, ніж бойлери з зовнішньої камерою.

Необхідно враховувати і ще одна умова. газові бойлериздатні значно нагріти повітря. В умовах дачі і маленьких приміщень така особливість може стати справжньою проблемою, якщо розташувати водонагрівач, наприклад, на кухні.

Повернутися до списку

Обсяг накопичувального бака

Обсяг води, що нагрівається вважається основним параметром при. Необхідно пам'ятати, що розрахунок необхідної щодобового кількості гарячої води залежить від кількості проживаючих людей. Зазвичай приймають середнє значення, рівне 80 л. Але, звичайно, це цифра досить умовна. Реальний обсяг споживання залежить від звичок і способу життя конкретної людини. Слід враховувати і те, що запас «понад ліміти» ніколи не буде зайвим, особливо в заміському будинку.

Але значне перевищення використовуваного обсягу гарячої води зазвичай призводить до витрат, які спочатку в розрахунок не входили. Вам доведеться переплачувати за газ чи електроенергію. Крім цього, ціна на саме обладнання безпосередньо залежить від кількості літрів, які воно здатне накопичити. Виходить, що купуючи водонагрівач саме тієї місткості, яка вам потрібна, ви забезпечуєте свій будинок за необхідне водопостачанням, але не витрачаєте зайві кошти на придбання неекономічного обладнання.

Стандартні бойлери, які можна зустріти в сучасних магазинах, мають баки на 30, 50, 80, 100 і 150 л. Продаються і моделі на 500 л, але такий водонагрівач розрахований більше не на побутове, а на промислове використання. Вибір же конкретної системи для квартири або заміського будинку залежить тільки від ваших особистих переваг.

Якщо ж ви проживаєте в міській квартирі, підключеної до центрального водопостачання гарячої води, але хочете убезпечити себе від періодичних відключень, можна придбати компактний водонагрівач. Такі моделі розраховані на нагрів невеликого обсягу води. Їх монтують на тільки на один кран (наприклад, на кухню або ванну).

Але в разі, коли гаряче водопостачання потрібно постійно, а в будинку необхідно налагодити кілька кранів з подачею води (кухня, ванна кімната, санвузли), розумніше придбати бойлери, чий обсяг перевищує 100 л. Деякі сучасні моделі можуть забезпечити ваш будинок не тільки водою для побутових потреб, а й для обігріву приміщень. Природно, що такий водонагрівач коштує набагато дорожче.

Уже давно ми не уявляємо комфортне життя без постійної наявності гарячої води в будинку. При відсутності централізованого постачання гарячої води це завдання звичайно вирішується за допомогоюпроточних або накопичувальних водонагрівачів .

Плюси і мінуси обох рішень очевидні - в першому випадку ми маємо компактний прилад, який можна розмістити без втрати простору в приміщенні. Однак ці прилади мають досить високу електричну потужність, що вкрай ускладнює їх використання в звичайних будинках. Саме тому найбільш прийнятним рішенням в більшості випадків є установка накопичувального водонагрівача. Ці пристрої, хоч і займають значний простір, дуже прості і надійні у використанні і здатні практично одноразово надати великий обсяг гарячої води. У цій статті ми поговоримо про методику підбору водонагрівачів.

Спочатку спробуємо відповісти на питання: як же правильно вибрати накопичувальний водонагрівач?Перш за все, потрібно оцінити максимальну потребу в нагрітій воді. Візьмемо класичний приклад, коли накопичувальний прилад купується на сім'ю з трьох осіб. саме велика кількістьводи витрачається, як правило, при прийнятті душа. При температурі змішаної води 38 градусів її витрата в цьому випадку становить зазвичай 50-60 літрів. Для трьох чоловік нам потрібно забезпечити приблизно 160 літрів води. Скільки ж при цьому необхідно не розведеною, гарячої води? Це залежить від того, на яку температуру нагрівання встановлено терморегулятор водонагрівача.

У більшості накопичувальних пристроїв можна підтримувати температуру гарячої води до 70-80 градусів.Але найбільш економічним режимом є підтримання температури 55-60 градусів. І справа тут не тільки в зайвих тепловтрат при зберіганні занадто гарячої води. Суть в тому, що накип на ТЕНах водонагрівача починає утворюватися при температурі понад 60 градусів, вона з часом знижує тепловіддачу нагрівального елементу приладу і призводить до зниження його ККД і передчасного виходу його з ладу. Але якщо ми будемо підтримувати температуру в приладі 40-50 градусів, то в ньому будуть активно розмножуватися всякі мікроорганізми, що істотно позначиться на якості нагрітої води. Вони ж в свою чергу, гинуть при 55-60 градусах. Тому ця температура і вважається самою економічною для накопичувальних водонагрівачів.

На нашому сайті є зручні калькуляториз розрахунку часу нагріву, кількості змішаної води, і навіть вартості електроенергії на один нагрів накопичувального водонагрівача. Такий же сервіс є і для проточних приладів. Вони розміщені як на сторінці списку товарів в поле фільтра за характеристиками, так і на кожній картці товару - наприклад подивіться водонагрівач літрів.

Повернемося до нашого прикладу. Розбавляючи воду 60 градусів до потрібної температури, ми отримаємо обсяг води більше в два рази. Тобто, якщо сім'я з трьох осіб планує послідовно прийняти душ, необхідний обсяг водонагрівача не менше 80 літрів. Однак якщо при прийомі душа можлива перерва близько години, то можна обійтися і приладом 30 літрів потужністю 2 кВт. Звичайно для прийому ванни, обсяг змішаної води повинен дорівнювати обсягу самої ванни.

Час нагріву накопичувального водонагрівача безпосередньо залежить від його об'єму і потужності. Його досить точно можна розрахувати за наступною формулою:

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

де:

Т - час нагрівання води, годину

T2 - температура нагрітої води, ° С

T1 - температура холодної води, ° С

W - потужність водонагрівача, кВТ

Оцінити ж обсяг змішаної води, можна застосувавши такий вираз:

Q =Vx (t2 - t1): (t ° - t1)

де:

Q- кількість змішаної води;

T ° - температура змішаної води;

V - об'єм водонагрівача, л

Усереднений витрата змішаної води становить для душа 50-70 літрів, умивальника 6-10 літрів, кухонної мийки 20 літрів, ванною 150-200 літрів.

Застосовуючи ці розрахунки з урахуванням своїх власних уподобань та звичок Ви можете досить точно визначити необхідний обсяг накопичувального водонагрівача.

Так само Ви можете скористатися для підбору водонагрівача наступними графіками:

При виборі проточних водонагрівачів, Як ми вже говорили, потрібно в першу чергу звернути увагу на можливості внутрішньої електромережі. Справа в тому, що комфортне використання можуть забезпечити лише водонагрівачі потужністю 5-6 кВт і більше. А таке споживання здатні підтримувати далеко не всі внутрішньобудинкові електричні сітки. Зазвичай на один прилад будинку Ви можете виділити тільки 2-3 кВт.

Для розрахунку слід враховувати середня витратанагрітої води в хвилину на точках водорозбору. При прийомі душа це зазвичай 8 літрів в хвилину, при митті посуду і умовно 4 літри в хвилину. Далі потужність накопичувального водонагрівача можна визначити за формулою:

W = Q × (t2 - t1) × 0,073

де

Q - витрата води, л / хв .;

W - потужність, кВт;

T1 - температура холодної води;

T2 - температура нагрітої води.

Наприклад, якщо Ви приймаєте душ з температурою води 35 градусів, а на кухні хтось ще миє посуд, і температура холодної води становить 10 градусів, то потужність проточного водонагрівача повинна бути не менше (8 + 4) х (35-10) х0, 073 = 21,9 кВт.

Розрахунок накопичувального водонагрівачав залежності від поставленого завдання може виконуватися двома шляхами. В одному випадку задаються запасені об'ємом води і розраховують потужність джерела і теплообмінника, а в іншому - обсяг накопичувального водонагрівача розраховують для акумулювання тепла виробленого іcточніком певної потужності за певний час.

Незалежно від методик розрахунку слід розуміти, що акумулює здатність води характеризує її теплоємність, яка дорівнює 4,187 кДж кг / ° С, це означає що для нагріву одного кілограма води на 1 градус необхідно підвести кількість тепла еквівалентну 4,187 кДж або, що те ж саме = 1 ккал = 1,163 вт.ч. Наприклад, якщо у нас є накопичувальний водонагрівач об'ємом в 1000 літрів (далі умовно прийнята маса 1 літра води рівна 1 кг) і ми його нагріємо на 50 градусів, то для цього нам буде потрібно підвести таку кількість теплової енергії 1000 * 50 = 50 000 ккал = 0,05 Гкал = 58 кВт.год

Потужність теплообмінного апарату залежить від коефіцієнта теплопередачі і різниці температур між нагрівається і гріє водою. Коефіцієнт теплопередачі індивідуальний для кожного теплообмінника, тому універсальної формули розрахунку немає і рекомендується вибирати теплообмінник по діаграмах представленим в технічних характеристиках накопичувальних водонагрівачів.

Підбір накопичувального водонагрівача

Підбір накопичувального водонагрівачав залежності від схеми застосування виконується з використанням різних методик, але в цілому при виборі слід враховувати.

• Чим більше пікове споживання тепла відрізняється від среднечасового і чим довше його тривалість, тим більше повинен бути обсяг накопичувального водонагрівача.


• Чим більше пікове теплопоступленія і чим менше його тривалість, тим більше повинна бути потужність теплообмінного апарату незалежно зовнішній він, інтегрований або це електронагрівач.


• Згодом утворилася на теплообміннику накип збільшить час нагрівання накопичувального бака. Швидкість утворення накипу буде тим вище, чим вище температура гріючої і нагрівається.


• Потужність джерела тепла повинна бути більше або дорівнює потужності теплообмінника встановленого в накопичувальному водонагрівачі.


• Накопичувальний водонагрівач, підключений до твердопаливного котла, повинен акумулювати тепло генерується, як мінімум разової завантаженням котла.


• Для будинків з низькою теплонеобхідністю на опалення, потужність котла визначається за часом розігріву бака яке рекомендують приймати від 30 до 45 хвилин.


• У схемах з використанням одного котла для покриття опалювального навантаження і підігріву води в системі гарячого водопостачання, рекомендується вибирати площа поверхні нагрівального елементу накопичувача таким чином, щоб мінімізувати тактовою роботи котла і перерва в роботі системи опалення.