Mennyi áramot fogyaszt egy elektromos kazán: hogyan kell számításokat végezni vásárlás előtt

A villamos energia energiaforrásként történő felhasználása egy vidéki ház fűtésére számos okból vonzó: könnyű hozzáférhetőség, prevalencia, környezetbarát jelleg. Ugyanakkor a meglehetősen magas tarifák továbbra is a fő akadályt jelentik az elektromos kazánok használatát.

Gondolkodott-e azon kívül, hogy az elektromos kazán beszerelése is célszerű-e? Nézzük meg együtt, hogy mennyi áramot fogyaszt egy elektromos kazán. Miért fogjuk használni a cikkben tárgyalt számítások és képletek végrehajtásának szabályait?

A számítások segítenek abban, hogy részletesen megértse, mennyi kW villamos energiát kell fizetni havonta, ha egy ház vagy lakás fűtésére elektromos kazánt használnak. A kapott számadatok lehetővé teszik a végső döntés meghozatalát a kazán vásárlásáról / megvásárlásáról.

Az elektromos kazán teljesítményének számítási módszerei

Két fő módszer különböztethető meg az elektromos kazán szükséges teljesítményének kiszámításához. Az első a fűtött felületen alapul, a második az épület burkolatán átmenő hőveszteség kiszámításán alapul.

Az első lehetőség szerinti számítás nagyon durva, egyetlen indikátor-specifikus teljesítményen alapszik. A sajátos hatalom a referenciakönyvekben található, és a régiótól függ.

A második lehetőség szerinti számítás bonyolultabb, de figyelembe veszi az adott épület sok egyedi mutatóját. Az épület teljes hőmérnöki kiszámítása meglehetősen bonyolult és gondos feladat. Az alábbiakban figyelembe vesszük az egyszerűsített számítást, amely ugyanakkor rendelkezik a szükséges pontossággal.

A számítási módszertől függetlenül, az összegyűjtött forrásadatok mennyisége és minősége közvetlenül befolyásolja az elektromos kazán szükséges teljesítményének helyes értékelését.

Alacsony energiafogyasztással a berendezés folyamatosan maximális terheléssel működik, nem biztosítva a kívánt kényelmet az életben. Túl nagy teljesítmény - indokolatlanul magas energiafogyasztás, magas fűtési költségek.

A többi üzemanyagtól eltérően a villamos energia környezetbarát, meglehetősen tiszta és egyszerű lehetőség, de a folyamatos villamosenergia-hálózat rendelkezésre állásához kötődik a régióban

Az elektromos kazán teljesítményének kiszámításához szükséges eljárás

Ezután részletesen megvizsgáljuk, hogyan lehet kiszámítani a szükséges kazánteljesítményt, hogy a berendezés teljes mértékben teljesítse a ház fűtésére vonatkozó feladatát.

1. szakasz - kezdeti adatok gyűjtése a számításhoz

A számításokhoz a következőkre van szüksége az épületről:

• S - a fűtött szoba területe.
• W_ütés - sajátos hatalom.

A fajlagos teljesítményjelző mutatja, hogy mekkora hőenergiára van szükség 1 m-enként² 1 órakor.

A helyi környezeti feltételektől függően a következő értékek fogadhatók el:

• Oroszország középső részén: 120–150 W / m²;
• déli régiók esetén: 70-90 W / m²;
• északi régiók esetében: 150-200 W / m².

W_ütés - Elméleti érték, amelyet főként nagyon durva számításokhoz használnak, mert nem tükrözi az épület valós hőveszteségét. Nem veszi figyelembe az üvegezés területét, az ajtók számát, a külső falak anyagát, a mennyezet magasságát.

A pontos hőmérnöki számításokat speciális programok segítségével hajtják végre, sok tényezőt figyelembe véve. Célunkra, hogy ilyen számításra nincs szükség, ez teljesen lehetséges a külső záró szerkezetek hőveszteségének kiszámításával.

A számításokban használandó értékek:

R - hőátadási ellenállás vagy hőállósági együttható. Ez a hőmérsékleti különbség aránya a körülzáró szerkezet szélei mentén az ezen átmenő hőárammal. Mérete van²×⁰С / W.

Valójában minden egyszerű - R kifejezi egy anyag hőmegtartó képességét.

Q - egy érték, amely megmutatja az 1 méteren áthaladó hőáramot² A felületet 1 órán át 1 ° C hőmérsékleti különbséggel végezzük. Vagyis megmutatja, hogy mekkora hő veszít 1 métert² épületboríték óránként 1 fokos hőmérsékleten esik. Mérete W / m²×h

Az itt megadott számítások szerint nincs különbség a kelvin és a Celsius fok között, mivel nem az abszolút hőmérséklet számít, hanem csak a különbség.

Q_teljes - az épület burkolatának S területén áthaladó hőmennyiség óránként. W / h mérete van.

P - a fűtőkazán teljesítménye. Ezt a fűtőberendezés kívánt maximális teljesítményértékének számítják, a kültéri és a beltéri levegő közötti maximális hőmérsékleti különbséggel. Más szavakkal: elegendő kazánteljesítmény az épület melegítéséhez a leghidegebb évszakban. W / h mérete van.

Hatékonyság - a fűtőkazán hatékonysága, méretezetlen mennyiség, amely megmutatja a kapott energia és a felhasznált energia arányát. A berendezés dokumentációját általában 100, például 99% százalékban adják meg. A számításokban egy érték 1-től, azaz 0.99.

AT - mutatja a hőmérsékleti különbséget az épület burkolólapjának mindkét oldalán. A különbség helyes kiszámításának tisztázása érdekében lásd egy példát. Ha kívül: -30 °C, és belül +22 ° C ∆T = 22 - (-30) = 52 ° С

Vagy is, de kelvinben: ∆T = 293 - 243 = 52K

Vagyis a különbség mindig ugyanaz a fokok és a kelvin esetében, ezért a számításokhoz a kelvinben szereplő referenciaadatok korrekció nélkül használhatók.

d - az épület vastagsága méterben.

k - az épületburkolat anyagának hővezetési együtthatója, amelyet a referenciakönyvekből vagy a II-3-79. sz. építési szabványokból és az építési hőtechnikából (építési normák és rendeletek - építési normák és szabályok) vettünk. Mérete W / m × K vagy W / m × ⁰C.

A következő képlet bemutatja a mennyiségek kapcsolatát:

• R = d / k
• R = ∆T / Q
• Q = ∆T / R
• Q_teljes = Q × S
• P = q_teljes / Hatékonyság

Többrétegű szerkezeteknél az R hőátadási ellenállást minden egyes szerkezetre külön-külön kiszámítják, majd összeadják.

Időnként a többrétegű szerkezetek kiszámítása túl nehézkes lehet, például egy üveg ablak hőveszteségének kiszámításakor.

Amit a Windows hőátadásának kiszámításakor figyelembe kell venni:

• üvegvastagság;
• a szemüveg száma és a légrések közöttük;
• a pohár közötti gáz típusa: inert vagy levegő;
• az ablaküveg hőszigetelő bevonatának jelenléte.

A teljes szerkezetre vonatkozóan kész értékeket a gyártótól vagy a könyvtárból is megtalálhat. A cikk végén található egy táblázat a közös kialakítású kettős üvegezésű ablakokról.

2. szakasz - az alagsori padló hőveszteségének kiszámítása

Külön kell foglalkozni az épület padlóján átmenő hőveszteség kiszámításával, mivel a talaj jelentős ellenállással rendelkezik a hőátadással szemben.

Az alagsor hőveszteségének kiszámításakor figyelembe kell vennie a talajba történő mélyedést. Ha a ház földszinten van, akkor a mélységet 0-nak kell feltételezni.

Az általánosan elfogadott technika szerint a padlófelület négy zónára van felosztva.

• 1 zóna - 2 méterrel a külső faltól a padló közepéig a kerület mentén. Az épület elmélyítése esetén a függőleges fal mentén a talajszinttől a padlószintig tér el. Ha a fal 2 m mélyen van a talajban, akkor az 1. zóna teljesen a falon lesz.
• 2 zóna - 2 m-re visszavonul a kerület mentén a középpontba az 1 zóna határától.
• 3 zóna - 2 m-re visszavonul a kerület mentén a középpontba a 2 zóna határától.
• 4 zóna - fennmaradó padló.

A bevált gyakorlat alapján minden egyes zónához meg kell határozni a saját R-t:

• R1 = 2,1 m²×° C / W;
• R2 = 4,3 m²×° C / W;
• R3 = 8,6 m²×° C / W;
• R4 = 14,2 m²×° C / W.

A megadott R értékek nem bevont padlókra érvényesek. Szigetelés esetén mindegyik R R-vel növekszik a szigetelésnél.

Ezenkívül a rönkökre fektetett padlók esetében az R szorzója 1,18.

Az 1. zóna 2 méter széles. Ha a ház el van temetve, akkor le kell vennie a falak magasságát a talajban, le kell vonni a 2 métert, és a maradékot át kell helyezni a padlóra

3. szakasz - a mennyezet hőveszteségének kiszámítása

Most folytathatja a számításokat.

Egy képlet, amely durva becslésként szolgálhat egy elektromos kazán teljesítményére:

W = w_ütés × S

Cél: kiszámítani a szükséges kazánkapacitást Moszkvában, a fűtött terület 150 m²-en.

A számítások során figyelembe vesszük, hogy Moszkva a központi régióhoz tartozik, azaz W_ütés 130 W / m-nek tekinthető².

W_ütés = 130 × 150 = 19500 W / h vagy 19,5 kW / h

Ez a szám annyira pontatlan, hogy nem igényli a fűtőberendezések hatékonyságának figyelembevételét.

Most meghatározzuk a hőveszteséget 15 méteren keresztül² a mennyezet területe ásványgyapotral szigetelt. A szigetelőréteg vastagsága 150 mm, a kültéri hőmérséklet -30 ° C, az épület belsejében +22 ° C 3 órán keresztül.

Megoldás: A táblázat szerint megtaláljuk az ásványgyapot hővezetési együtthatóját, k = 0,036 W / m×° C A d vastagságot méterben kell venni.

A számítási eljárás a következő:

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

Kiszámítottuk, hogy a példánkban a mennyezet menti hőveszteség 187 * 3 = 561W lesz.

Céljaink számára egyszerűen egyszerűsíthető a számítások kiszámítása, csak a külső szerkezetek: falak és mennyezetek hőveszteségének kiszámítása nélkül, figyelembe véve a belső válaszfalakat és ajtókat.

Ezen felül megteheti a szellőzés és a szennyvíz hőveszteségének kiszámítását. A beszivárgást és a szélterhelést nem vesszük figyelembe. Az épület helyének a függőleges pontoktól és a kapott napsugárzás mennyiségétől való függése.

Általános megfontolások alapján egy következtetést lehet levonni. Minél nagyobb az épület, annál kevesebb a hőveszteség 1 méterenként². Ez könnyen magyarázható, mivel a falak területe négyzetesen növekszik, és a térfogat a kocka.A labda a legkevesebb hőveszteséggel rendelkezik.

A zárt szerkezetekben csak a zárt levegőrétegeket veszik figyelembe. Ha házának szellőztetett homlokzata van, akkor az ilyen levegőréteget nem kell lezárni, akkor ezt nem veszik figyelembe. Ne vegye be az összes réteget, amelyet egy szabadtéri réteg előtt követ: homlokzati burkolatot vagy kazettát.

Például a dupla üvegezésű ablakok zárt levegőrétegeit veszik figyelembe.

A ház minden fala külső. A tetőtér nincs fűtve, a tetőfedő anyagok hőállóságát nem veszik figyelembe

4. szakasz - a ház teljes hőveszteségének kiszámítása

Az elméleti rész után folytathatja a gyakorlatot.

Például kiszámoljuk a házat:

• a külső falak mérete: 9x10 m;
• magasság: 3 m;
• ablak dupla üvegablakkal 1,5×1,5 m: 4 db;
• tölgyfa ajtó 2.1×0,9 m, vastagsága 50 mm;
• rönkökre fektetett 28 mm-es fenyő padlók, extrudált polisztirollal, vastagsága 30 mm;
• GKL mennyezet 9 mm, ásványgyapot felett 150 mm vastag;
• fali anyag: falazott 2 szilikát tégla, ásványgyapot szigetelés 50 mm;
• a leghidegebb idő 30 ° С, a számított hőmérséklet az épületben 20 ° С.

Előkészítő számításokat készítünk a szükséges területekről. A talaj zónáinak kiszámításakor a falak nulla mélységét vesszük figyelembe. A padlólapot a rönkökre fektetik.

• ablakok - 9 m²;
• ajtó - 1,9 m²;
• falak, mínusz ablakok és ajtók - 103,1 m²;
• mennyezet - 90 m²;
• padlózónák területe: S1 = 60 m², S2 = 18 m², S3 = 10 m², S4 = 2 m²;
• ΔT = 50 ° C.

Ezenkívül az e fejezet végén található referenciakönyvek vagy táblázatok alapján minden anyag számára kiválasztjuk a hővezetési együttható szükséges értékeit. Javasoljuk, hogy olvassa el részletesebben a hővezetési tényező és értékei a legnépszerűbb építőanyagokhoz.

Fenyőlemezeknél a hővezető képességet a szálak mentén kell figyelembe venni.

A teljes számítás meglehetősen egyszerű:

1. lépés: A teherhordó falszerkezetek hőveszteségének kiszámítása három lépésből áll.

Kiszámoljuk a téglafal falainak hőveszteségi együtthatóját: R_Cyrus = d / k = 0,51 / 0,7 = 0,73 m²×° C / W.

Ugyanez vonatkozik a falszigetelésre: R_ut = d / k = 0,05 / 0,043 = 1,16 m²×° C / W.

Hőveszteség 1 m² külső falak: Q = ΔT / (R_Cyrus + R_ut) = 50 / (0,73 + 1,16) = 26,46 m²×° C / W.

Ennek eredményeként a falak teljes hővesztesége: Q_utca = Q × S = 26,46 × 103,1 = 2728 W / h.

2. lépés: Az ablakon keresztüli hőveszteség kiszámítása: Q_{Az ablak} = 9 × 50 / 0,32 = 1406 W / h.

3. lépés: A tölgyajtón keresztüli hőenergia-szivárgás kiszámítása: Q_dv = 1,9 × 50 / 0,23 = 413 W / h.

4. lépés: Hőveszteség a felső mennyezet mentén: Q_izzad = 90 × 50 / (0,06 + 4,17) = 1064 W / h.

5. lépés: R-t számolunk_ut a padlóra is több lépésben.

Először a hőszigetelés hőveszteségi tényezőjét találjuk: R_ut= 0,16 + 0,83 = 0,99 m²×° C / W.

Ezután adjunk hozzá R-t_ut minden zónába:

• R1 = 3,09 m²×° C / W; R2 = 5,29 m²×° C / W;
• R3 = 9,59 m²×° C / W; R4 = 15,19 m²×° C / W.

6. lépés: Mivel a padlót a rönkökre fektetik, szorozzuk meg 1,18-zal:

R1 = 3,64 m²×° C / W; R2 = 6,24 m²×° C / W;

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

7. lépés: Kiszámoljuk a Q értéket az egyes zónákra:

Q1 = 60 × 50 / 3,64 = 824 W / h;

Q2 = 18 × 50 / 6,24 = 144W / h;

Q3 = 10 × 50 / 11,32 = 44 W / h;

Q4 = 2 × 50 / 17,92 = 6 W / h.

8. lépés: Most kiszámíthatja a Q-t a teljes nemre: Q_padló = 824 + 144 + 44 + 6 = 1018 W / h.

9. lépés: Számításaink eredményeként meghatározzuk a teljes hőveszteség összegét:

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

A számítás nem tartalmazza a szennyvízhez és a szellőzéshez kapcsolódó hőveszteségeket. Annak érdekében, hogy a mérésen túl ne bonyolódjon, csak 5% -ot kell hozzáadni a felsorolt ​​szivárgásokhoz.

Természetesen legalább 10% -os mozgástérre van szükség.

Így egy példaház végső hővesztesége:

Q_teljes = 6629 × 1,15 = 7623 W / h.

Q_teljes mutatja a maximális hőveszteséget otthon, ha a külső és a belső levegő hőmérsékleti különbsége 50 ° C.

Ha a Wudon keresztül számol az első egyszerűsített verzió szerint, akkor:

W_ütés = 130 × 90 = 11700 W / h.

Nyilvánvaló, hogy a számítás második verziója még bonyolultabb, ám realisztikusabb eredményt ad a szigeteléssel rendelkező épületek számára. Az első opció lehetővé teszi a hőveszteség általános értékelésének elérését alacsony hőszigetelésű vagy éppen nem rendelkező épületeknél.

Az első esetben a kazánnak óránként teljes mértékben meg kell újítania a hőenergia veszteségeket, amelyek szigetelés nélküli nyílásokon, padlókon és falakon keresztül merülnek fel.

A második esetben a kényelmes hőmérséklet elérése előtt csak egyszer kell melegíteni.Ezután a kazánnak csak a hőveszteséget kell visszaállítania, amelynek nagysága lényegesen alacsonyabb, mint az első lehetőségnél.

1. táblázat. Különböző építőanyagok hővezető képessége.

A táblázat a közönséges építőanyagok hővezető képességét mutatja.

2. táblázat: A cementkötés vastagsága különféle falazatoknál.

A falazat vastagságának kiszámításakor a 10mm varrás vastagságát veszik figyelembe. A cementkötés miatt a falazat hővezetőképessége valamivel magasabb, mint egyetlen tégla esetén

3. táblázat. Különböző típusú ásványgyapot lemezek hővezető képessége.

A táblázat a különböző ásványgyapot lemezek hővezetési együtthatójának értékeit mutatja. A homlokzatok melegítéséhez kemény lemezt használnak

4. táblázat: Különböző típusú ablakok hővesztesége.

A táblázatban szereplő megnevezések: Ar - az üveg megtöltése inert gázzal, K - a külső üveg hővédő bevonattal rendelkezik, az üveg vastagsága 4 mm; a fennmaradó számok az üvegek közötti rést jelzik

7,6 kW / h a becsült maximálisan szükséges teljesítmény, amelyet egy jól szigetelt épület fűtésére fordítanak. A munkához szükséges elektromos kazánoknak ugyanakkor bizonyos energiára is szükségük van.

Amint észrevette, hogy a rosszul szigetelt ház vagy lakás nagy mennyiségű villamos energiát igényel a fűtéshez. És ez igaz minden típusú kazánra. A padló, a mennyezet és a falak megfelelő szigetelése jelentősen csökkentheti a költségeket.

Webhelyünkön vannak cikkek a szigetelési módszerekről és a hőszigetelő anyag kiválasztásának szabályairól. Javasoljuk, hogy ismerkedjen meg velük:

• Magánház szigetelése kívül: népszerű technológiák + anyag áttekintés
• Fa padlószigetelés: hőszigetelő anyagok + szigetelési rendszerek
• Tetőtéri tetőszigetelés: részletes útmutató a hőszigetelés beépítéséről egy alacsony emeletes épület tetőtérén
• A ház falainak szigetelésének típusai belülről: a szigetelés anyagai és jellemzőik
• A ház mennyezetének szigetelése: a felhasznált anyagok típusai + hogyan válasszuk ki a megfelelőt
• Az erkély melegítése csináld magad: népszerű lehetőségek és technológiák az erkély belső felmelegítéséhez

5. szakasz - Villamosenergia-költségek kiszámítása

Ha egyszerűsíti a fűtőkazán műszaki jellegét, akkor azt hagyományos elektromosenergia-átalakítónak nevezheti termikus analógjának. Az átalakítási munka elvégzésekor bizonyos mennyiségű energiát is fogyaszt. Azok. a kazán teljes egység villamos energiát kap, és csak 0,98 részét fűtjük.

A vizsgált elektromos fűtőkazán energiafogyasztásának pontos meghatározásához meg kell osztani annak teljesítményét (az első esetben névleges és a másodikban számított értékét) a gyártó által megadott hatékonysági értékkel.

Az ilyen berendezések átlagos hatékonysága 98%. Ennek eredményeként az energiafogyasztás például a számítási lehetőségnél lesz:

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

Az értéket meg kell szorozni a helyi tarifával. Ezután számolja ki az elektromos fűtés összköltségét, és keresse meg a csökkentési lehetőségeket.

Például vásároljon egy kétdíjas mérőt, amely lehetővé teszi az alacsonyabb "éjszakai" tarifák részben történő fizetését. Miért kell a régi villamosenergia-fogyasztásmérőt új modellre cserélni? A részletes lecserélési eljárás és szabályok itt áttekintett.

A költségcsökkentés másik módja a fogyasztásmérő cseréje után az, ha a hőtárolót beépítik a fűtési körbe annak érdekében, hogy éjszakánként olcsó energiát tudjon felhalmozni, és nappal eltöltse.

6. szakasz - a szezonális fűtési költségek kiszámítása

Most, hogy elsajátította a hőveszteség kiszámításának módszerét, könnyen becsülheti meg a fűtés költségeit a teljes fűtési időszak alatt.

Az SNiP 23-01-99 „Építési klimatológia” 13. és 14. oszlop szerint Moszkvára az időtartamot tekintjük 10 ° C alatti átlagos hőmérsékleten.

Moszkva esetében ez az időszak 231 napig tart, átlagos hőmérséklete -2,2 ° C. Q kiszámításához_teljes ΔT = 22,2 ° С esetén nem szükséges a teljes számítást újból elvégezni.

Elegendő a Q nyomtatása_teljes 1 ° C:

Q_teljes = 7623/50 = 152,46 W / h

Ennek megfelelően ΔT = 22,2 ° C esetén:

Q_teljes = 152,46 × 22,2 = 3385 W / h

Az elfogyasztott villamos energia kiszámításához szorozjuk meg a fűtési időszakot:

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

A fenti számítás azért is érdekes, mert lehetővé teszi a ház teljes szerkezetének elemzését a szigetelés hatékonyságának szempontjából.

A számítások egyszerűsített változatát vettük figyelembe. Javasoljuk, hogy ismerkedjen meg velük teljes egészében az épület hőmérnöki számítása.

Következtetések és hasznos videó a témáról

Hogyan kerüljük el a hőveszteséget az alapon keresztül:

Hogyan számolhatjuk a hőveszteséget az interneten:

Az elektromos kazánok fő fűtőberendezésként való használatát nagyon korlátozza az elektromos hálózatok képessége és a villamos energia költsége.

Kiegészítőként, például szilárd tüzelésű kazánnagyon hatékony és hasznos lehet. Jelentősen csökkenthetik a fűtési rendszer melegítésének idejét, vagy fő kazánként használhatók nem túl alacsony hőmérsékleten.

Fűtéshez elektromos kazánt használ? Mondja el nekünk, hogy milyen módszerrel kiszámította otthonának a szükséges energiát. Vagy csak elektromos kazánt szeretne vásárolni, és kérdése van? Kérdezd meg őket a cikk megjegyzésében - megpróbálunk segíteni.