Koliko električne energije troši električni bojler: kako napraviti izračune prije kupnje

Upotreba električne energije kao energenta za grijanje seoske kuće privlačna je iz više razloga: laka dostupnost, rasprostranjenost, prijatnost za okoliš. U isto vrijeme, prilično visoke tarife ostaju glavna prepreka upotrebi električnih kotlova.

Jeste li razmišljali i o preporucivosti ugradnje električnog kotla? Da vidimo zajedno koliko električne energije troši električni bojler. Zašto ćemo koristiti pravila za izvršavanje izračuna i formula koje smo raspravljali u našem članku.

Proračuni će vam pomoći da detaljno shvatite koliko će kW električne energije morati plaćati mjesečno ako se električni bojler koristi za grijanje kuće ili stana. Dobivene brojke omogućit će vam donošenje konačne odluke o kupnji / ne kupnji kotla.

Metode za izračun snage električnog kotla

Dvije glavne metode mogu se razlikovati za proračun potrebne snage električnog kotla. Prvi se temelji na zagrijanom području, a drugi na proračunu gubitka topline kroz ovojnicu zgrade.

Proračun prema prvoj opciji je vrlo grub, zasnovan na samoj jednoj indikatoru - specifičnoj snazi. Specifična snaga navedena je u referentnim knjigama i ovisi o regiji.

Proračun prema drugoj opciji je složeniji, ali uzima u obzir mnoge pojedinačne pokazatelje pojedine zgrade. Potpuni termički proračun zgrade je prilično kompliciran i mukotrpan zadatak. U nastavku će se razmotriti pojednostavljeni izračun koji ipak posjeduje potrebnu točnost.

Bez obzira na način izračuna, količina i kvaliteta prikupljenih izvorskih podataka izravno utječu na ispravnu procjenu potrebne snage električnog kotla.

S malom snagom oprema će neprestano raditi s maksimalnim opterećenjem, ne pružajući željenu udobnost življenja. Prekomjerna snaga - nerazumno velika potrošnja energije, visoki trošak opreme za grijanje.

Za razliku od drugih vrsta goriva, električna energija je ekološki prihvatljiva, prilično čista i jednostavna opcija, ali vezana za dostupnost neprekidne električne mreže u regiji

Postupak izračuna snage električnog kotla

Zatim ćemo detaljno razmotriti kako izračunati potrebnu snagu kotla, tako da oprema u potpunosti ispunjava svoj zadatak grijanja kuće.

Faza br. 1 - prikupljanje početnih podataka za proračun

Za proračun ćete trebati sljedeće podatke o zgradi:

• S - područje grijane prostorije.
• W_otkucaja - specifična snaga.

Indikator specifične snage pokazuje koliko je potrebno toplinske energije na 1 m² u 1 sat.

Ovisno o lokalnim uvjetima okoliša, mogu se prihvatiti sljedeće vrijednosti:

• za središnji dio Rusije: 120 - 150 W / m²;
• za južne regije: 70-90 W / m²;
• za sjeverne regije: 150-200 W / m².

W_otkucaja - Teoretska vrijednost, koja se koristi uglavnom za vrlo grube proračune, jer ne odražava stvarni toplinski gubitak zgrade. Ne uzima u obzir područje ostakljenja, broj vrata, materijal vanjskih zidova, visinu stropova.

Točan izračun toplinskog inženjerstva provodi se korištenjem specijaliziranih programa uzimajući u obzir mnoge čimbenike. U naše svrhe takav izračun nije potreban, sasvim je moguće dobiti izračunavanjem toplinskih gubitaka vanjskih ogradnih konstrukcija.

Vrijednosti koje će se koristiti u proračunima:

R - otpor topline ili koeficijent otpornosti topline Ovo je omjer razlike temperature duž rubova ogradne konstrukcije i toplinskog toka koji prolazi kroz ovu strukturu. Ima dimenziju m²×⁰S / W.

Zapravo je sve jednostavno - R izražava sposobnost materijala da zadržava toplinu.

P - vrijednost koja pokazuje količinu toplinskog toka koja prolazi kroz 1 m² površine pri temperaturnoj razlici od 1 ° C tijekom 1 sata. Odnosno, pokazuje koliko topline gubi 1 m² omotnica zgrade na sat pri padu temperature od 1 stupanj. Ima dimenziju W / m²×h.

Za ovdje izračune, ne postoji razlika između kelvina i stupnja Celzijusa, jer nije apsolutna temperatura bitna, već samo razlika.

P_društvo - količinu toplotnog toka koja prolazi kroz područje S ovojnice zgrade na sat. Ima dimenziju Š / h.

P - snaga kotla za grijanje. Izračunava se kao potrebna najveća vrijednost snage opreme za grijanje s maksimalnom temperaturnom razlikom između vanjskog i unutarnjeg zraka. Drugim riječima, dovoljna snaga kotla za zagrijavanje zgrade tijekom najhladnije sezone. Ima dimenziju Š / h.

efikasnost - učinkovitost kotla za grijanje, bezdimenzijska količina koja pokazuje omjer primljene energije i potrošnje energije. Dokumentacija za opremu obično se daje u postocima 100, na primjer 99%. U proračunima, vrijednost od 1 tj. 0.99.

DT - prikazuje temperaturnu razliku s obje strane ovojnice zgrade. Da biste jasnije utvrdili kako se razlika pravilno izračunava, pogledajte primjer. Ako je vani: -30 °C, a unutar +22 ° C, dakle ∆T = 22 - (-30) = 52 ° S

Ili također, ali u kelvinu: ∆T = 293 - 243 = 52K

Odnosno, razlika će uvijek biti ista za stupnjeve i za kelvine, stoga se za izračunavanje referentnih podataka u kelvinima može koristiti bez ispravljanja.

d - debljina zgrade u metrima.

k - koeficijent toplinske vodljivosti materijala ovojnice građevine, preuzet iz referentnih knjiga ili građevinskih normi i propisa II-3-79 "Građevinska toplinska tehnika" (Građevinski propisi i propisi - građevinske norme i pravila). Ima dimenziju Š / m × K ili Š / m × ⁰C.

Sljedeći popis formula prikazuje odnos između količina:

• R = d / k
• R = ∆T / Q
• Q = ∆T / R
• P_društvo = Q × S
• P = q_društvo / Učinkovitost

Za višeslojne strukture, otpor topline R se izračunava odvojeno za svaku strukturu i zatim zbraja.

Ponekad je izračun višeslojnih struktura previše glomazan, na primjer, kad se izračunava gubitak topline staklenog prozora.

Što morate uzeti u obzir pri proračunu otpora topline za prozore:

• debljina stakla;
• broj čaša i praznina u zraku između njih;
• vrsta plina između čaša: inertan ili zrak;
• prisutnost toplinske izolacijske prevlake prozorskog stakla.

Međutim, možete pronaći gotove vrijednosti za cijelu strukturu bilo od proizvođača ili u imeniku, na kraju ovog članka tablica je dvostruko ostakljenih prozora zajedničkog dizajna.

Faza br. 2 - proračun gubitka topline poda u podrumu

Zasebno je potrebno zadržati se na izračunavanju gubitka topline kroz pod zgrade, jer tlo ima značajan otpor prema prijenosu topline.

Prilikom izračunavanja gubitka topline u podrumu morate uzeti u obzir produbljivanje u tlo. Ako je kuća u razini tla, pretpostavlja se da je dubina jednaka 0.

Prema općenito prihvaćenoj tehnici, podna površina je podijeljena u 4 zone.

• 1 zona - 2 metra natrag od vanjskog zida do središta poda oko oboda. U slučaju produbljivanja zgrade, odstupa od razine tla do razine poda duž okomitog zida. Ako je zid dubok 2 m u tlu, tada će zona 1 biti u potpunosti na zidu.
• 2 zona - povlači se 2 m oko oboda do središta od granice 1 zone.
• 3 zona - povlači se 2 m oko perimetra do središta od granice 2 zone.
• 4 zona - preostali kat.

Za svaku zonu iz ustaljene prakse postavljaju se vlastiti R-ovi:

• Rl = 2,1 m²×° C / W;
• R2 = 4,3 m²×° C / W;
• R3 = 8,6 m²×° C / W;
• R4 = 14,2 m²×° C / W.

Navedene vrijednosti R vrijede za neprevučene podove. U slučaju izolacije, svaki R povećava se za R izolacije.

Uz to, za podove postavljene na trupce, R se množi s faktorom 1,18.

Zona 1 je široka 2 metra. Ako je kuća pokopana, tada trebate uzeti visinu zidova u zemlju, oduzeti 2 metra, a ostatak prenijeti na pod

Faza # 3 - proračun gubitka topline stropa

Sada možete nastaviti s izračunima.

Formula koja može poslužiti kao gruba procjena snage električnog kotla:

W = w_otkucaja × S

Cilj: izračunati potrebni kapacitet kotla u Moskvi, grijana površina 150 m².

Prilikom izračunavanja uzimamo u obzir da Moskva pripada središnjoj regiji, tj. W_otkucaja može se uzeti jednako 130 W / m².

W_otkucaja = 130 × 150 = 19500W / h ili 19,5kW / h

Ova je brojka toliko netočna da ne zahtijeva uvažavanje učinkovitosti opreme za grijanje.

Sada određujemo gubitak topline kroz 15m² područje stropa izolirano mineralnom vunom. Debljina izolacijskog sloja je 150 mm, vanjska temperatura -30 ° C, unutar zgrade +22 ° C tokom 3 sata.

Rješenje: prema tablici nalazimo koeficijent toplinske provodljivosti mineralne vune, k = 0,036 W / m×° C Debljina d mora biti izražena u metrima.

Postupak izračuna je sljedeći:

• R = 0,15 / 0,036 = 4,167 m²×° C / W
• ∆T = 22 - (-30) = 52 ° S
• Q = 52 / 4.167 = 12,48 W / m²× h
• P_društvo = 12,48 × 15 = 187 Wh / h.

Proračunali smo da će gubitak topline kroz strop u našem primjeru biti 187 * 3 = 561W.

U naše je svrhe sasvim moguće pojednostaviti izračune, izračunavajući gubitak topline samo vanjskih konstrukcija: zidova i stropova, ne obraćajući pozornost na unutarnje pregrade i vrata.

Osim toga, to možete učiniti bez izračuna gubitka topline za ventilaciju i kanalizaciju. Nećemo uzeti u obzir infiltraciju i opterećenje vjetra. Ovisnost položaja zgrade o kardinalnim točkama i količini primljenog sunčevog zračenja.

Iz općih razloga, može se izvući jedan zaključak. Što je zgrada veća, to je manji gubitak topline po 1 m², To je lako objasniti, budući da se područje zidova povećava kvadratno, a volumen u kocki.Kugla ima najmanje gubitka topline.

Kod ograđujućih konstrukcija uzimaju se u obzir samo zatvoreni slojevi zraka. Ako vaša kuća ima ventiliranu fasadu, onda se takav sloj zraka smatra ne zatvorenim, ne uzima se u obzir. Ne uzimajte sve slojeve koji slijede ispred sloja na otvorenom: fasadne pločice ili kasete.

U obzir se uzimaju zatvoreni slojevi zraka, na primjer, u dvostrukim ostakljenim prozorima.

Svi zidovi kuće su vanjski. Potkrovlje se ne zagrijava, toplinski otpor krovnih materijala ne uzima se u obzir

Faza # 4 - izračun ukupnog gubitka topline kućice

Nakon teoretskog dijela, možete prijeći na praktični.

Na primjer, izračunavamo kuću:

• dimenzije vanjskih zidova: 9x10 m;
• visina: 3 m;
• prozor sa dvostrukim ostakljenim prozorom 1,5×1,5 m: 4 kom;
• hrastova vrata 2.1×0,9 m, debljina 50 mm;
• borovi podovi od 28 mm, preko ekstrudiranog polistirena debljine 30 mm, položeni na trupce;
• GKL strop od 9 mm, preko mineralne vune debljine 150 mm;
• materijal za zidove: zidanje 2 silikatne cigle, izolacija od mineralne vune 50 mm;
• najhladnije razdoblje je 30 ° C, izračunata temperatura unutar zgrade je 20 ° S.

Izvršit ćemo pripremne proračune potrebnih područja. Kada izračunavamo zone na podu, uzimamo nulti produbljivanje zidova. Podna ploča položena je na trupce.

• prozori - 9 m²;
• vrata - 1,9 m²;
• zidovi, minus prozori i vrata - 103,1 m²;
• strop - 90 m²;
• površina zona poda: S1 = 60 m², S2 = 18 m², S3 = 10 m², S4 = 2 m²;
• ΔT = 50 ° C.

Nadalje, prema referentnim knjigama ili tablicama danim na kraju ovog poglavlja, za svaki materijal odabiremo potrebne vrijednosti koeficijenta toplinske vodljivosti. Preporučujemo da se upoznate koeficijent toplinske vodljivosti i njegove vrijednosti za najpopularniji građevinski materijal.

Za borove ploče toplinska vodljivost treba uzeti duž vlakana.

Cijeli je izračun prilično jednostavan:

1. korak: Izračun gubitka topline kroz nosive zidne konstrukcije uključuje tri koraka.

Izračunavamo koeficijent gubitka topline zidova opeke: R_Cyrus = d / k = 0,51 / 0,7 = 0,73 m²×° C / W.

Isto za izolaciju zida: R_Juta = d / k = 0,05 / 0,043 = 1,16 m²×° C / W.

Gubitak topline 1 m² vanjski zidovi: Q = ΔT / (R_Cyrus + R_Juta) = 50 / (0,73 + 1,16) = 26,46 m²×° C / W.

Zbog toga će ukupni gubitak topline zidova biti: Q_članak = Q × S = 26,46 × 103,1 = 2728 W / h.

Korak broj 2: Proračun gubitka topline kroz prozore: Q_prozor = 9 × 50 / 0,32 = 1406W / h.

3. korak: Proračun curenja toplinske energije kroz hrastova vrata: Q_dv = 1,9 × 50 / 0,23 = 413 W / h.

4. korak: Gubitak topline kroz gornji plafon - strop: Q_znoj = 90 × 50 / (0,06 + 4,17) = 1064W / h.

Korak broj 5: Izračunavamo R_Juta za pod također u nekoliko radnji.

Prvo pronalazimo koeficijent gubitka topline izolacije: R_Juta= 0,16 + 0,83 = 0,99 m²×° C / W.

Zatim dodajte R_Juta do svake zone:

• Rl = 3,09 m²×° C / W; R2 = 5,29 m²×° C / W;
• R3 = 9,59 m²×° C / W; R4 = 15,19 m²×° C / W.

Korak 6: Budući da je pod položen na trupce, pomnožite s faktorom 1,18:

Rl = 3,64 m²×° C / W; R2 = 6,24 m²×° C / W;

R3 = 11,32 m²×° C / W; R4 = 17,92 m²×° C / W.

Korak broj 7: Izračunavamo Q za svaku zonu:

Q1 = 60 × 50 / 3,64 = 824 W / h;

Q2 = 18 × 50 / 6,24 = 144 W / h;

Q3 = 10 × 50 / 11,32 = 44W / h;

Q4 = 2 × 50 / 17,92 = 6W / h.

Korak broj 8: Sada možete izračunati Q za cijeli spol: Q_kat = 824 + 144 + 44 + 6 = 1018W / h.

Korak 9: Kao rezultat naših izračuna možemo odrediti zbroj ukupnih gubitaka topline:

P_društvo = 2728 + 1406 + 413 + 1064 + 1018 = 6629W / h.

U proračun nisu bili uključeni gubici topline povezane s kanalizacijom i ventilacijom. Da se ne bi zakomplicirali izvan mjere, samo dodajte 5% na navedene curenja.

Naravno, potrebna je marža od najmanje 10%.

Dakle, konačni podatak o gubitku topline u primjeru kuće je:

P_društvo = 6629 × 1,15 = 7623 W / h.

P_društvo prikazuje maksimalan gubitak topline kod kuće kada je temperaturna razlika između vanjskog i unutarnjeg zraka 50 ° C.

Ako računate prema prvoj pojednostavljenoj verziji preko Wud-a:

W_otkucaja = 130 × 90 = 11700W / h.

Jasno je da je druga verzija proračuna još složenija, ali daje realniju cifru za zgrade s izolacijom. Prva opcija omogućuje vam da dobijete generaliziranu vrijednost gubitka topline za zgrade s niskim stupnjem toplinske izolacije ili bez njega uopće.

U prvom slučaju, kotao će morati potpuno obnavljati svakih sat vremena gubitak toplinske energije koji nastaje kroz otvore, podove, zidove bez izolacije.

U drugom slučaju potrebno je zagrijati samo jednom prije nego što postignete ugodnu temperaturu.Tada će bojler samo trebati vratiti gubitak topline, čija je veličina znatno manja od prve opcije.

Tablica 1. Toplinska provodljivost različitih građevinskih materijala.

Tablica prikazuje toplinsku vodljivost za uobičajene građevinske materijale.

Tablica 2. Debljina cementnog spoja za različite vrste zidanja.

Prilikom izračunavanja debljine zida uzima se u obzir debljina šava 10 mm. Zbog cementnih spojeva toplinska vodljivost zida je nešto viša od jedne cigle

Tablica 3. Toplinska provodljivost različitih vrsta ploča od mineralne vune.

Tablica prikazuje vrijednosti koeficijenta toplinske vodljivosti za različite ploče od mineralne vune. Za zagrijavanje fasada koristi se tvrda ploča

Tablica 4. Gubici topline prozora raznih izvedbi.

Oznake u tablici: Ar - čaša koja puni inertni plin, K - vanjsko staklo ima toplinski zaštitni premaz, debljina čaše je 4 mm, a preostali brojevi označavaju razmak između čaša

7,6 kW / h procijenjena je najveća potrebna snaga koja se troši na grijanje dobro izolirane zgrade. Međutim, električni kotlovi za rad također trebaju malo naboja za vlastitu snagu.

Kao što ste primijetili, loše izolirana kuća ili stan trebat će vam velike količine električne energije za grijanje. A to vrijedi za bilo koju vrstu kotla. Pravilna izolacija poda, stropa i zidova može značajno smanjiti troškove.

Na našoj web stranici nalaze se članci o načinima izolacije i pravilima odabira toplinski izolacijskog materijala. Predlažemo da se upoznate s njima:

• Izolacija privatne kuće izvana: popularne tehnologije + pregled materijala
• Podna izolacija trupcima: materijali za toplinsku izolaciju + izolacijske sheme
• Izolacija krovnog potkrovlja: detaljno uputstvo o ugradnji toplinske izolacije u potkrovlju niske zgrade
• Vrste izolacije za zidove kuće iznutra: materijali za izolaciju i njihove karakteristike
• Izolacija za strop u privatnoj kući: vrste materijala koji se koriste + kako odabrati pravu
• Učinite sami zagrijavanje balkona: popularne opcije i tehnologije za zagrijavanje balkona iznutra

Faza 5 - Obračun troškova električne energije

Ako pojednostavite tehničku suštinu kotla za grijanje, možete ga nazvati konvencionalnim pretvaračem električne energije u njegov toplinski analog. Obavljajući posao pretvorbe, on također troši određenu količinu energije. tj bojler prima punu jedinicu električne energije, a samo 0,98 njegovog dijela isporučuje se za grijanje.

Da bi se dobila točna brojka o potrošnji električne energije za električni grijaći kotao koji se proučava, njegova snaga (koja se ocjenjuje u prvom slučaju i izračunava u drugom) mora se podijeliti s vrijednošću učinkovitosti koju je najavio proizvođač.

Prosječna učinkovitost takve opreme je 98%. Kao rezultat, potrošnja energije će se npr. Izračunati:

7,6 / 0,98 = 7,8 kW / h.

Ostaje nam da množimo vrijednost s lokalnom tarifom. Zatim izračunajte ukupni trošak električnog grijanja i počnite tražiti načine kako ih smanjiti.

Na primjer, kupite dvocarinski brojilo koje vam omogućuje djelomično plaćanje po nižim "noćnim" tarifama. Zašto trebate zamijeniti stari mjerač električne energije novim modelom. Postupak i pravila za zamjenu u pojedinostima pregledan ovdje.

Drugi način za smanjenje troškova nakon zamjene brojila je uključivanje toplinskog akumulatora u krug grijanja kako bi se noću nagomilalo jeftinu energiju i trošilo je danju.

Faza 6 - izračun sezonskih troškova grijanja

Sada kada ste savladali metodu izračunavanja budućih gubitaka topline, lako možete procijeniti cijenu grijanja tijekom čitavog razdoblja grijanja.

Prema SNiP 23-01-99 „Građevinska klimatologija“ u stupcima 13 i 14 pronalazimo za Moskvu trajanje razdoblja sa prosječnom temperaturom ispod 10 ° C.

Za Moskvu ovo razdoblje traje 231 dan i prosječna je temperatura -2,2 ° C. Za izračunavanje Q_društvo za ΔT = 22,2 ° C, nije potrebno izvoditi cijeli izračun iznova.

Dovoljno je ispisati Q_društvo 1 ° C:

P_društvo = 7623/50 = 152,46 W / h

Prema tome, za ΔT = 22,2 ° C:

P_društvo = 152,46 × 22,2 = 3385W / h

Da bismo pronašli potrošenu električnu energiju množimo s razdobljem grijanja:

Q = 3385 × 231 × 24 × 1,05 = 18766440W = 18766kW

Gornji izračun je također zanimljiv jer vam omogućuje analizu cijele strukture kuće s gledišta učinkovitosti izolacije.

Razmotrili smo pojednostavljenu verziju izračuna. Preporučujemo da se upoznate s punima termički proračun zgrada.

Zaključci i korisni video na temu

Kako izbjeći gubitak topline kroz temelj:

Kako izračunati gubitak topline na mreži:

Upotreba električnih kotlova kao glavne opreme za grijanje vrlo je ograničena mogućnostima električnih mreža i troškovima električne energije.

Međutim, kao dodatni primjer, na primjer kotao na kruto gorivomože biti prilično učinkovit i koristan. Oni mogu značajno smanjiti vrijeme grijanja sustava grijanja ili se koristiti kao glavni kotao na ne vrlo niskim temperaturama.

Koristite li električni bojler za grijanje? Recite nam kojom metodom ste izračunali potrebnu snagu za vaš dom. Ili možda samo želite kupiti električni bojler i imate pitanja? Pitajte ih u komentarima na članak - pokušat ćemo vam pomoći.