Cik daudz elektrības katls patērē: kā veikt aprēķinus pirms pirkšanas

Elektrības kā enerģijas avota izmantošana lauku mājas sildīšanai ir pievilcīga daudzu iemeslu dēļ: ērta pieejamība, izplatība, draudzīgums videi. Tajā pašā laikā samērā augsti tarifi joprojām ir galvenais šķērslis elektrisko katlu izmantošanai.

Vai esat domājis arī par elektriskā katla uzstādīšanas lietderību? Kopīgi redzēsim, cik daudz elektrības patērē elektriskais katls. Kāpēc mēs izmantosim aprēķinu un formulu veikšanas noteikumus, kas apskatīti mūsu rakstā.

Aprēķini palīdzēs detalizēti saprast, cik kW par elektroenerģiju būs jāmaksā katru mēnesi, ja mājas vai dzīvokļa sildīšanai tiek izmantots elektriskais katls. Iegūtie skaitļi ļaus jums pieņemt galīgo lēmumu par katla iegādi / nepirkšanu.

Elektriskā katla jaudas aprēķināšanas metodes

Ir divas galvenās metodes elektriskā katla nepieciešamās jaudas aprēķināšanai. Pirmais balstās uz apsildāmo platību, otrais - uz siltuma zudumu aprēķināšanu caur ēkas norobežojošo konstrukciju.

Aprēķins saskaņā ar pirmo variantu ir ļoti aptuvens, pamatojoties uz vienu rādītāju - specifisko jaudu. Īpašā jauda ir dota uzziņu grāmatās un ir atkarīga no reģiona.

Aprēķins saskaņā ar otro variantu ir sarežģītāks, bet ņem vērā daudzus konkrētas ēkas individuālos rādītājus. Pilns ēkas siltumtehnikas aprēķins ir diezgan sarežģīts un sarežģīts uzdevums. Tālāk tiks apskatīts vienkāršots aprēķins, kam tomēr ir vajadzīgā precizitāte.

Neatkarīgi no aprēķina metodes savākto avota datu daudzums un kvalitāte tieši ietekmē pareizu elektriskā katla nepieciešamās jaudas novērtējumu.

Ar mazu jaudu aprīkojums pastāvīgi darbosies ar maksimālu slodzi, nenodrošinot vēlamo dzīves komfortu. Ar pārmērīgu jaudu - nepamatoti liels enerģijas patēriņš, augstas apkures iekārtu izmaksas.

Atšķirībā no citiem kurināmā veidiem, elektrība ir videi draudzīga, diezgan tīra un vienkārša iespēja, taču tā ir saistīta ar nepārtraukta elektrības tīkla pieejamību reģionā

Elektriskā katla jaudas aprēķināšanas procedūra

Tālāk mēs sīki apsvērsim, kā aprēķināt nepieciešamo katla jaudu, lai aprīkojums pilnībā izpildītu savu uzdevumu sildīt māju.

1. posms - sākotnējo datu apkopošana aprēķiniem

Aprēķiniem jums būs nepieciešama šāda informācija par ēku:

• S - apsildāmās telpas platība.
• W_sitieni - īpaša jauda.

Īpašais jaudas indikators parāda, cik daudz siltumenerģijas ir nepieciešams uz 1 m² pulksten 1.

Atkarībā no vietējiem vides apstākļiem var pieņemt šādas vērtības:

• Krievijas centrālajai daļai: 120 - 150 W / m²;
• dienvidu reģioniem: 70–90 W / m²;
• ziemeļu reģioniem: 150-200 W / m².

W_sitieni - Teorētiskā vērtība, kuru galvenokārt izmanto ļoti aptuveniem aprēķiniem, jo ​​tā neatspoguļo reālos ēkas siltuma zudumus. Neņem vērā stiklojuma laukumu, durvju skaitu, ārsienu materiālu, griestu augstumu.

Precīzs siltumtehnikas aprēķins tiek veikts, izmantojot specializētas programmas, ņemot vērā daudzus faktorus. Mūsu vajadzībām šāds aprēķins nav vajadzīgs, to ir pilnīgi iespējams iegūt, aprēķinot ārējo norobežojošo konstrukciju siltuma zudumus.

Aprēķinos izmantojamās vērtības:

R - siltuma caurlaidības pretestība vai siltuma pretestības koeficients. Šī ir temperatūras starpības attiecība gar norobežojošās struktūras malām un siltuma plūsmu, kas iet caur šo struktūru. Tam ir dimensija m²×⁰С / W.

Patiesībā viss ir vienkārši - R izsaka materiāla spēju saglabāt siltumu.

Q - vērtība, kas parāda siltuma plūsmas daudzumu, kas iet caur 1 m² virsmu ar temperatūras starpību 1⁰C 1 stundu. Tas ir, tas parāda, cik daudz siltuma zaudē 1 m² ēkas aploksne stundā ar temperatūras kritumu 1 grāds. Tam ir W / m izmērs²×h

Šeit sniegtajiem aprēķiniem nav atšķirības starp kelviniem un grādiem pēc Celsija, jo svarīga nav absolūtā temperatūra, bet tikai starpība.

Q_kopā - siltuma plūsmas daudzums stundā, kas iet caur ēkas norobežojošo konstrukciju S laukumu. Tam ir W / h dimensija.

Lpp - apkures katla jauda. To aprēķina kā nepieciešamo apkures iekārtas maksimālo jaudas vērtību ar maksimālo temperatūras starpību starp āra un iekštelpu gaisu. Citiem vārdiem sakot, pietiekama katla jauda, ​​lai sildītu ēku aukstākajā sezonā. Tam ir W / h dimensija.

Efektivitāte - apkures katla efektivitāte, bezmērķa lielums, kas parāda saņemtās enerģijas un patērētās enerģijas attiecību. Iekārtu dokumentācija parasti tiek norādīta procentos no 100, piemēram, 99%. Aprēķinos vērtība no 1, t.i. 0,99.

∆T - parāda temperatūras starpību abās ēkas apvalka pusēs. Lai būtu skaidrāks, kā atšķirība tiek aprēķināta pareizi, skatiet piemēru. Ja ārā: -30 °C, un iekšpusē +22 ° C ∆T = 22 - (-30) = 52 ° С

Vai arī, bet kelvinos: ∆T = 293–243 = 52K

Tas ir, grādiem un kelviniem starpība vienmēr būs vienāda, tāpēc aprēķinos atsauces datus kelvinos var izmantot bez korekcijām.

d - ēkas biezums metros.

k - ēkas norobežojošā materiāla siltumvadītspējas koeficients, kas ņemts no uzziņu grāmatām vai būvnormatīviem un noteikumiem II-3-79 "Būvniecības siltumtehnika" (būvniecības normas un noteikumi - būvniecības normas un noteikumi). Tam ir izmērs W / m × K vai W / m × ⁰C.

Šajā formulu sarakstā parādīta saistība starp daudzumiem:

• R = d / k
• R = ∆T / Q
• Q = ∆T / R
• Q_kopā = Q × S
• P = q_kopā / Efektivitāte

Daudzslāņu konstrukcijām siltuma caurlaidību R aprēķina katrai struktūrai atsevišķi un tad saskaita.

Dažreiz daudzslāņu struktūru aprēķins var būt pārāk apgrūtinošs, piemēram, aprēķinot stikla loga siltuma zudumus.

Kas jums jāņem vērā, aprēķinot logu siltumcaurlaidību:

• stikla biezums;
• glāžu skaits un gaisa spraugas starp tām;
• gāzes veids starp brillēm: inerts vai gaiss;
• loga stikla siltumizolācijas pārklājuma klātbūtne.

Tomēr gatavās vērtības visai struktūrai var atrast vai nu no ražotāja, vai direktorijā, šī raksta beigās ir tabula kopēja dizaina stikla pakešu logiem.

2. posms - pagraba grīdas siltuma zudumu aprēķins

Atsevišķi ir jāpakavējas pie siltuma zudumu aprēķināšanas caur ēkas grīdu, jo augsnei ir ievērojama pretestība siltuma pārnesei.

Aprēķinot pagraba siltuma zudumus, jums jāņem vērā padziļināšanās zemē. Ja māja atrodas zemes līmenī, tiek pieņemts, ka dziļums ir 0.

Saskaņā ar vispārpieņemto tehniku ​​grīdas platība ir sadalīta 4 zonās.

• 1 zona - 2 metrus atpakaļ no ārsienas līdz grīdas centram pa perimetru. Ēkas padziļināšanas gadījumā tā novirzās no zemes līmeņa līdz grīdas līmenim pa vertikālu sienu. Ja siena atrodas 2 m dziļi zemē, tad 1. zona būs pilnībā pie sienas.
• 2 zona - atkāpjas 2 m pa perimetru uz centru no 1 zonas robežas.
• 3 zona - atkāpjas 2 m pa perimetru uz centru no 2 zonu robežas.
• 4 zona - atlikušais stāvs.

Katrai zonai no iedibinātās prakses tiek noteikts savs R:

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

Dotās R vērtības ir spēkā neklātām grīdām. Izolācijas gadījumā katrs R palielinās par izolācijas R.

Turklāt grīdām, kas uzliktas uz apaļkokiem, R tiek reizināts ar koeficientu 1,18.

1. zonas platums ir 2 metri. Ja māja ir aprakta, tad jums jāņem sienu augstums zemē, jāatņem no 2 metriem un jāpārliek atlikušais uz grīdas

3. posms - griestu siltuma zudumu aprēķins

Tagad jūs varat turpināt aprēķinus.

Formula, kas var kalpot par aptuvenu elektriskā katla jaudas aprēķinu:

W = w_sitieni × S

Mērķis: aprēķināt nepieciešamo katla jaudu Maskavā, apsildāmā platībā 150 m².

Veicot aprēķinus, mēs ņemam vērā, ka Maskava pieder centrālajam reģionam, t.i. W_sitieni var tikt pieņemts vienāds ar 130 W / m².

W_sitieni = 130 × 150 = 19500W / h vai 19,5kW / h

Šis skaitlis ir tik neprecīzs, ka tas neprasa ņemt vērā apkures iekārtu efektivitāti.

Tagad mēs nosakām siltuma zudumus caur 15m² ar minerālvilnu izolētu griestu platība. Izolācijas slāņa biezums ir 150 mm, āra temperatūra ir -30 ° C, ēkas iekšpusē +22 ° C 3 stundas.

Risinājums: saskaņā ar tabulu atrodams minerālvates siltumvadītspējas koeficients, k = 0,036 W / m×° C. D biezums jāņem metros.

Aprēķina procedūra ir šāda:

• 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_kopā = 12,48 × 15 = 187 Wh / h.

Mēs aprēķinājām, ka siltuma zudumi caur griestiem mūsu piemērā būs 187 * 3 = 561W.

Mūsu vajadzībām ir pilnīgi iespējams vienkāršot aprēķinus, aprēķinot siltuma zudumus tikai ārējām konstrukcijām: sienām un griestiem, nepievēršot uzmanību iekšējām starpsienām un durvīm.

Turklāt jūs varat iztikt, neaprēķinot siltuma zudumus ventilācijai un notekūdeņiem. Mēs neņemsim vērā infiltrāciju un vēja slodzi. Ēkas atrašanās vietas atkarība no kardinālajiem punktiem un saņemtā saules starojuma daudzuma.

No vispārējiem apsvērumiem var izdarīt vienu secinājumu. Jo lielāka ēka, jo mazāk siltuma zudumu uz 1 m². To ir viegli izskaidrot, jo sienu laukums palielinās kvadrātiski, un kubā ir tilpums.Bumbai ir vismazākie siltuma zudumi.

Norobežojošās konstrukcijās tiek ņemti vērā tikai slēgti gaisa slāņi. Ja jūsu mājā ir ventilējama fasāde, tad šāds gaisa slānis tiek uzskatīts par neaizvērtu, tas netiek ņemts vērā. Neuzņemiet visus slāņus, kas seko brīvdabas slāņa priekšā: fasādes flīzes vai kasetes.

Tiek ņemti vērā slēgtā gaisa slāņi, piemēram, stikla pakešu logos.

Visas mājas sienas ir ārējās. Bēniņi netiek apsildīti, jumta materiālu siltumizturība netiek ņemta vērā

4. posms - kotedžas kopējo siltuma zudumu aprēķins

Pēc teorētiskās daļas jūs varat pāriet uz praktisko.

Piemēram, mēs aprēķinām māju:

• ārsienu izmēri: 9x10 m;
• augstums: 3 m;
• logs ar stikla paketi 1,5×1,5 m: 4 gab .;
• ozolkoka durvis 2.1×0,9 m, biezums 50 mm;
• priežu grīdas 28 mm virs ekstrudēta putupolistirola ar biezumu 30 mm, uzklātas uz apaļkokiem;
• GKL griesti 9 mm virs 150 mm biezas minerālvates;
• sienas materiāls: mūra 2 silikāta ķieģeļi, minerālvates izolācija 50 mm;
• aukstākais periods ir 30 ° С, aprēķinātā temperatūra ēkas iekšpusē ir 20 ° С.

Mēs veiksim nepieciešamo teritoriju sagatavošanas aprēķinus. Aprēķinot zonas uz grīdas, mēs ņemam sienu padziļināšanu uz nulli. Grīdas dēlis ir uzlikts uz apaļkokiem.

• logi - 9 m²;
• durvis - 1,9 m²;
• sienas, mīnus logi un durvis - 103,1 m²;
• griesti - 90 m²;
• grīdas zonu platība: S1 = 60 m², S2 = 18 m², S3 = 10 m², S4 = 2 m²;
• ΔT = 50 ° C.

Turklāt saskaņā ar uzziņu grāmatām vai tabulām, kas sniegtas šīs nodaļas beigās, mēs katram materiālam izvēlamies nepieciešamās siltumvadītspējas koeficienta vērtības. Mēs iesakām izlasīt sīkāk ar siltumvadītspējas koeficients un tā vērtības vispopulārākajiem būvmateriāliem.

Priežu dēļiem siltumvadītspēja jāņem pa šķiedrām.

Viss aprēķins ir diezgan vienkāršs:

1. darbība: Siltuma zudumu aprēķināšana caur nesošo sienu konstrukcijām ietver trīs posmus.

Mēs aprēķinām ķieģeļu sienu siltuma zudumu koeficientu: R_kir = d / k = 0,51 / 0,7 = 0,73 m²×° C / W.

Tas pats attiecībā uz sienu siltināšanu: R_ut = d / k = 0,05 / 0,043 = 1,16 m²×° C / W.

Siltuma zudumi 1 m² ārsienas: Q = ΔT / (R_kir + R_ut) = 50 / (0,73 + 1,16) = 26,46 m²×° C / W.

Rezultātā kopējais sienu siltuma zudums būs: Q_st = Q × S = 26,46 × 103,1 = 2728 W / h.

2. darbība: Siltuma zudumu aprēķins caur logiem: Q_logs = 9 × 50 / 0,32 = 1406W / h.

3. darbība: Siltumenerģijas noplūdes aprēķins caur ozolkoka durvīm: Q_dv = 1,9 × 50 / 0,23 = 413W / h.

4. darbība: Siltuma zudumi caur augšējiem griestiem: Q_sviedri = 90 × 50 / (0,06 + 4,17) = 1064W / h.

5. darbība: Mēs aprēķinām R_ut grīdai arī vairākās darbībās.

Pirmkārt, mēs atrodam izolācijas siltuma zudumu koeficientu: R_ut= 0,16 + 0,83 = 0,99 m²×° C / W.

Tad pievieno R_ut uz katru zonu:

• 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. darbība: Tā kā grīda ir uzlikta uz baļķiem, reiziniet ar koeficientu 1,18:

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. solis: Mēs aprēķinām Q katrai zonai:

Q1 = 60 × 50 / 3,64 = 824 W / h;

Q2 = 18 × 50 / 6,24 = 144W / h;

Q3 = 10 × 50 / 11,32 = 44W / h;

Q4 = 2 × 50 / 17,92 = 6W / h.

8. solis: Tagad jūs varat aprēķināt Q visam dzimumam: Q_dzimums = 824 + 144 + 44 + 6 = 1018 W / h.

9. darbība: Aprēķinu rezultātā mēs varam noteikt kopējo siltuma zudumu summu:

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

Aprēķinā neietvēra siltuma zudumus, kas saistīti ar notekūdeņiem un ventilāciju. Lai nekomplicētu pēc mēra, pievienojiet uzskaitītajām noplūdēm tikai 5%.

Protams, ir nepieciešama vismaz 10% rezerve.

Tādējādi mājas gala siltuma zudumu skaitlis ir:

Q_kopā = 6629 × 1,15 = 7623W / h.

Q_kopā parāda maksimālo siltuma zudumu mājās, kad temperatūras starpība starp āra un iekštelpu gaisu ir 50 ° C.

Ja jūs skaitāt saskaņā ar pirmo vienkāršoto versiju caur Wud, tad:

W_sitieni = 130 × 90 = 11700W / h.

Ir skaidrs, ka aprēķina otrā versija ir vēl sarežģītāka, taču tā sniedz reālistiskāku skaitli ēkām ar izolāciju. Pirmais variants ļauj iegūt vispārinātu siltuma zudumu vērtību ēkām ar zemu siltumizolācijas pakāpi vai bez tām vispār.

Pirmajā gadījumā apkures katlam katru stundu būs pilnībā jāatjauno siltumenerģijas zudumi, kas rodas caur atverēm, grīdām un sienām bez izolācijas.

Otrajā gadījumā pirms komfortablas temperatūras sasniegšanas ir nepieciešams sildīt tikai vienu reizi.Tad apkures katlam būs jāatjauno tikai siltuma zudumi, kuru lielums ir ievērojami mazāks nekā pirmais variants.

1. tabula. Dažādu celtniecības materiālu siltumvadītspēja.

Tabulā parādīta parasto celtniecības materiālu siltumvadītspēja.

2. tabula. Cementa savienojuma biezums dažāda veida mūriem.

Aprēķinot mūra biezumu, tiek ņemts vērā šuves biezums 10 mm. Cementa savienojumu dēļ mūra siltumvadītspēja ir nedaudz augstāka nekā viena ķieģeļa

3. tabula. Dažāda veida minerālvates plātņu siltumvadītspēja.

Tabulā parādītas siltumvadītspējas koeficienta vērtības dažādām minerālvates plāksnēm. Fasāžu sildīšanai tiek izmantota cieta plāksne

4. tabula. Dažāda dizaina logu siltuma zudumi.

Apzīmējumi tabulā: Ar - stikla piepildīšana ar inertu gāzi, K - ārējam stiklam ir siltumizolējošs pārklājums, stikla biezums ir 4 mm; atlikušie skaitļi norāda atstarpi starp brillēm

7,6 kW / h ir aprēķinātā maksimālā nepieciešamā jauda, ​​kas tiek tērēta labi izolētas ēkas apsildīšanai. Tomēr arī elektriskajiem apkures katliem, kas paredzēti darbam, nepieciešama sava maksa.

Kā pamanījāt slikti izolētā mājā vai dzīvoklī, apkurei būs nepieciešams liels daudzums elektrības. Un tas attiecas uz jebkura veida katliem. Pareiza grīdas, griestu un sienu izolācija var ievērojami samazināt izmaksas.

Mūsu vietnē ir raksti par izolācijas metodēm un noteikumiem siltumizolācijas materiāla izvēlei. Mēs iesakām iepazīties ar viņiem:

• Privātmājas siltināšana ārpusē: populārās tehnoloģijas + materiālu apskats
• Grīdas siltināšana ar apaļkokiem: materiāli siltumizolācijai + izolācijas shēmas
• Bēniņu jumta siltināšana: detalizēta instrukcija par siltumizolācijas uzstādīšanu mazstāvu ēkas bēniņos
• Izolācijas veidi mājas sienām no iekšpuses: izolācijas materiāli un to īpašības
• Griestu izolācija privātmājā: izmantoto materiālu veidi + kā izvēlēties pareizo
• Balkona sildīšana patstāvīgi: balkona sildīšanas iespējas no iekšpuses ir populāras iespējas un tehnoloģijas

5. posms - elektroenerģijas izmaksu aprēķins

Ja jūs vienkāršojat apkures katla tehnisko būtību, varat to saukt par parasto elektroenerģijas pārveidotāju tā termiskajā analogā. Veicot pārveidošanas darbu, viņš patērē arī noteiktu enerģijas daudzumu. T. i. katls saņem pilnu elektroenerģijas vienību, un tikai 0,98 no tās daļas tiek piegādāti apkurei.

Lai iegūtu precīzu pētāmā elektriskā apkures katla enerģijas patēriņa skaitli, tā jauda (pirmajā gadījumā nominālā un otrajā aprēķinātā) jāsadala ar ražotāja deklarēto efektivitātes vērtību.

Šādu iekārtu vidējā efektivitāte ir 98%. Rezultātā enerģijas patēriņš būs, piemēram, aprēķināšanas opcijai:

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

Atliek reizināt vērtību ar vietējo tarifu. Pēc tam aprēķiniet kopējās elektriskās apkures izmaksas un sāciet meklēt veidus, kā tās samazināt.

Piemēram, iegādājieties divu tarifu skaitītāju, kas ļauj daļēji maksāt par zemākiem "nakts" tarifiem. Kāpēc jums ir jāaizstāj vecais elektrības skaitītājs ar jaunu modeli. Detalizētas aizstāšanas procedūra un noteikumi pārskatīts šeit.

Vēl viens veids, kā samazināt izmaksas pēc skaitītāja nomaiņas, ir apkures lokā iekļaut termoakumulatoru, lai naktī uzkrātu lētu enerģiju un tērētu to dienā.

6. posms - sezonālo apkures izmaksu aprēķins

Tagad, kad esat apguvis siltuma zudumu aprēķināšanas metodi nākotnē, varat viegli aprēķināt apkures izmaksas visā apkures periodā.

Saskaņā ar SNiP 23-01-99 “Būvniecības klimatoloģija” 13. un 14. ailē Maskavā mēs atrodam perioda ilgumu ar vidējo temperatūru zem 10 ° C.

Maskavai šis periods ilgst 231 dienu, un tā vidējā temperatūra ir -2,2 ° C. Lai aprēķinātu Q_kopā ja ΔT = 22,2 ° С, viss aprēķins nav jāveic no jauna.

Pietiek, lai izdrukātu Q_kopā 1 ° C:

Q_kopā = 7623/50 = 152,46 W / h

Attiecīgi, ja ΔT = 22,2 ° C:

Q_kopā = 152,46 × 22,2 = 3385 W / h

Lai atrastu patērēto elektrību, reizinām ar apkures periodu:

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

Iepriekš minētais aprēķins ir interesants arī tāpēc, ka tas ļauj analizēt visu mājas struktūru no izolācijas izmantošanas efektivitātes viedokļa.

Mēs izskatījām aprēķinu vienkāršotu versiju. Mēs iesakām iepazīties arī ar visu ēkas siltumtehniskais aprēķins.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Kā izvairīties no siltuma zudumiem caur pamatu:

Kā aprēķināt siltuma zudumus tiešsaistē:

Elektrisko katlu kā galveno apkures iekārtu izmantošanu ļoti ierobežo elektrisko tīklu iespējas un elektrības izmaksas.

Tomēr kā papildu, piemēram, cietā kurināmā katlsvar būt diezgan efektīvs un noderīgs. Tie var ievērojami samazināt apkures sistēmas sildīšanas laiku vai tikt izmantoti kā galvenais katls ne pārāk zemā temperatūrā.

Vai sildīšanai izmantojat elektrisko katlu? Pastāstiet mums, ar kādu metodi jūs aprēķinājāt nepieciešamo jaudu jūsu mājām. Vai varbūt jūs vienkārši vēlaties iegādāties elektrisko katlu un jums ir jautājumi? Pajautājiet viņiem raksta komentāros - mēs centīsimies jums palīdzēt.