Hur mycket el en elpanna förbrukar: hur man gör beräkningar innan man köper

Användningen av elektricitet som energikälla för att värma ett hus på landet är attraktivt av många skäl: enkel tillgänglighet, utbredning, miljövänlighet. Samtidigt förblir ganska höga tullar det främsta hindret för användning av elektriska pannor.

Har du också tänkt på att det är lämpligt att installera en elektrisk panna? Låt oss tillsammans se hur mycket el en elpanna förbrukar. Varför vi kommer att använda reglerna för att utföra beräkningar och formler som diskuteras i vår artikel.

Beräkningar hjälper till att förstå i detalj hur mycket kW el som ska betalas varje månad om en elpanna används för att värma ett hus eller en lägenhet. De resulterande siffrorna gör att du kan fatta ett slutligt beslut om köp / inte köp av pannan.

Metoder för att beräkna kraften hos en elektrisk panna

Två huvudmetoder kan särskiljas för att beräkna den elektriska pannans erforderliga effekt. Den första är baserad på det uppvärmda området, det andra på beräkningen av värmeförlust genom bygghöljet.

Beräkningen enligt det första alternativet är mycket grovt, baserat på en enda indikatorspecifik effekt. Specifik kraft ges i referensböcker och beror på regionen.

Beräkningen enligt det andra alternativet är mer komplicerad, men tar hänsyn till många enskilda indikatorer för en viss byggnad. Fullständig värmekonstruktion av byggnaden är en ganska komplicerad och noggrann uppgift. En förenklad beräkning kommer att beaktas nedan, som ändå har den nödvändiga noggrannheten.

Oavsett beräkningsmetod påverkar mängden och kvaliteten på de insamlade källdata direkt den korrekta bedömningen av den elektriska pannans erforderliga effekt.

Med låg effekt kommer utrustningen ständigt att arbeta med maximal belastning utan att ge den önskade komforten att leva. Med överdriven kraft - orimligt hög energiförbrukning, höga kostnader för uppvärmningsutrustning.

Till skillnad från andra typer av bränsle är el ett miljövänligt, ganska rent och enkelt alternativ, men kopplat till tillgången till ett oavbruten elnät i regionen

Förfarandet för beräkning av en elektrisk panna effekt

Därefter kommer vi att överväga i detalj hur man beräknar den nödvändiga pannkraften så att utrustningen fullständigt uppfyller sin uppgift att värma huset.

Steg # 1 - insamling av initialdata för beräkning

För beräkningarna behöver du följande information om byggnaden:

• S - området i det uppvärmda rummet.
• W_beats - specifik kraft.

Den specifika effektindikatorn visar hur mycket värmeenergi som behövs per 1 m² klockan 1.

Beroende på lokala miljöförhållanden kan följande värden accepteras:

• för den centrala delen av Ryssland: 120 - 150 W / m²;
• för södra regioner: 70-90 W / m²;
• för norra regioner: 150-200 W / m².

W_beats - Teoretiskt värde, som främst används för mycket grova beräkningar, eftersom det inte återspeglar byggnadens verkliga värmeförlust. Tar inte hänsyn till glasytan, antalet dörrar, ytterväggarnas material, takhöjden.

Exakt beräkning av värmeteknik utförs med specialiserade program med hänsyn till många faktorer. För våra ändamål behövs inte en sådan beräkning, det är fullt möjligt att beräkna värmeförlusterna i de externa inneslutna strukturerna.

Värden som ska användas i beräkningarna:

R - värmeöverföringsmotstånd eller värmebeständighetskoefficient. Detta är förhållandet mellan temperaturskillnaden längs kanterna på den inneslutna strukturen och värmeflödet som passerar genom denna struktur. Den har en dimension m²×⁰С / W.

I själva verket är allt enkelt - R uttrycker förmågan hos ett material att hålla värme.

Q - ett värde som visar mängden värmeflöde som passerar 1 m² ytan vid en temperaturskillnad på 1 ° C under 1 timme. Det vill säga den visar hur mycket värme som tappar 1 m² byggnads kuvert per timme vid ett temperaturfall på 1 grad. Har en dimension på W / m²×h.

För de beräkningar som ges här är det ingen skillnad mellan kelvin och grader Celsius, eftersom det inte är den absoluta temperaturen som är viktig, utan bara skillnaden.

Q_samhället - mängden värmeflöde som passerar genom byggnadens kuvert område per timme. Den har en dimension av W / h.

P - värmepannans kraft. Det beräknas som det erforderliga maximala effektvärdet för värmeutrustningen med den maximala temperaturskillnaden mellan utomhus- och inomhusluften. Med andra ord tillräcklig pannkraft för att värma byggnaden under den kallaste säsongen. Den har en dimension av W / h.

effektivitet - värmepannans effektivitet, en måttlös kvantitet som visar förhållandet mellan energi och energi som har använts. Dokumentationen för utrustningen ges vanligtvis i procent, till exempel 99%. Vid beräkningar är ett värde från 1 dvs. 0,99.

AT - visar temperaturskillnaden på båda sidorna av byggnadens kuvert. För att göra det tydligare hur skillnaden beräknas korrekt, se ett exempel. Om utanför: -30 °C, och därefter +22 ° C ∆T = 22 - (-30) = 52 ° С

Eller också, men i kelvin: ∆T = 293 - 243 = 52K

Det vill säga skillnaden kommer alltid att vara densamma för grader och kelvin, för beräkningar kan referensdata i kelvin användas utan korrigeringar.

d - byggnadens tjocklek i meter.

k - värmekonduktivitetskoefficient för materialet i byggnadens kuvert, som är hämtat från referensböckerna eller konstruktionsnormer och förordningar II-3-79 "Construction Heat Engineering" (konstruktionsnormer och förordningar - konstruktionsnormer och regler). Den har en dimension på W / m × K eller W / m × ⁰C.

Följande lista med formler visar förhållandet mellan kvantiteterna:

• R = d / k
• R = ∆T / Q
• Q = ∆T / R
• Q_samhället = Q × S
• P = q_samhället / Effektivitet

För flerskiktsstrukturer beräknas värmeöverföringsmotståndet R separat för varje struktur och läggs sedan upp.

Ibland kan beräkningen av flerskiktsstrukturer vara för klumpig, till exempel när man beräknar värmeförlusten i ett glasfönster.

Vad du behöver tänka på när du beräknar värmeöverföringsmotstånd för fönster:

• glastjocklek;
• antalet glasögon och luftgap mellan dem;
• typ av gas mellan glasögonen: inert eller luft;
• närvaron av värmeisoleringsbeläggning av fönsterglas.

Men du kan hitta färdiga värden för hela strukturen antingen från tillverkaren eller i katalogen, i slutet av denna artikel är en tabell för dubbelglasade fönster med en gemensam design.

Steg 2 - beräkning av värmeförlust i källarens golv

Separat är det nödvändigt att stanna vid beräkningen av värmeförlust genom byggnadens golv, eftersom jorden har betydande motstånd mot värmeöverföring.

När du beräknar källarens värmeförlust måste du ta hänsyn till fördjupningen i marken. Om huset ligger på marknivå antas djupet vara 0.

Enligt den allmänt accepterade tekniken är golvytan uppdelad i fyra zoner.

• 1 zon - 2 meter tillbaka från ytterväggen till golvet mitt runt omkretsen. Vid fördjupning av byggnaden avviker den från marknivån till golvplanet längs en vertikal vägg. Om väggen är 2 m djup i marken kommer zon 1 att vara helt på väggen.
• 2 zon - drar sig tillbaka 2 m runt omkretsen till mitten från gränsen till 1 zon.
• 3 zon - drar sig tillbaka 2 m runt omkretsen till mitten från gränsen till 2 zoner.
• 4 zon - återstående våning.

För varje zon från etablerad praxis ställs dess egna 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.

De angivna R-värdena är giltiga för obelagda golv. När det gäller isolering ökar varje R med isoleringen.

Dessutom multipliceras R för golv belagda med stockar med en faktor 1,18.

Zon 1 är 2 meter bred. Om huset är begravt, måste du ta höjden på väggarna i marken, subtrahera från 2 meter och överföra resten till golvet

Steg 3 - beräkning av värmeförlusten i taket

Nu kan du fortsätta med beräkningarna.

En formel som kan tjäna som en grov uppskattning av kraften hos en elektrisk panna:

W = w_beats × S

Mål: att beräkna den nödvändiga pannkapaciteten i Moskva, den uppvärmda ytan på 150 m².

När vi gör beräkningar tar vi hänsyn till att Moskva tillhör den centrala regionen, d.v.s. W_beats kan tas lika med 130 W / m².

W_beats = 130 × 150 = 19500W / h eller 19,5kW / h

Denna siffra är så felaktig att den inte kräver att hänsyn tas till värmeutrustningens effektivitet.

Nu bestämmer vi värmeförlusten genom 15 m² takets yta isolerat med mineralull. Tjockleken på isoleringsskiktet är 150 mm, utomhustemperaturen är -30 ° C, i byggnaden +22 ° C i 3 timmar.

Lösning: enligt tabellen hittar vi den termiska konduktiviteten för mineralull, k = 0,036 W / m×° C Tjockleken d måste tas i meter.

Beräkningsförfarandet är som följer:

• 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_samhället = 12,48 × 15 = 187 Wh / h.

Vi beräknade att värmeförlusten genom taket i vårt exempel är 187 * 3 = 561W.

För våra ändamål är det fullt möjligt att förenkla beräkningarna genom att bara beräkna värmeförlusten för de yttre strukturerna: väggar och tak utan att uppmärksamma de inre skiljeväggarna och dörrarna.

Dessutom kan du göra det utan att beräkna värmeförlusten för ventilation och avlopp. Vi kommer inte att ta hänsyn till infiltration och vindbelastning. Beroende av byggnadens placering på kardinalpunkterna och mängden mottagen solstrålning.

Av allmänna överväganden kan en slutsats dras. Ju större byggnad, desto mindre värmeförlust per 1 m². Detta är lätt att förklara, eftersom väggarnas area ökar kvadratiskt och volymen i kuben.Bollen har minst värmeförlust.

I slutna konstruktioner beaktas endast stängda luftlager. Om ditt hus har en ventilerad fasad, anses ett sådant luftskikt inte vara stängt, det beaktas inte. Ta inte alla lager som följer framför ett friluftskikt: fasadplattor eller kassetter.

Stängda luftlager, till exempel i dubbelglasade fönster, beaktas.

Husets alla väggar är yttre. Vinden upphettas inte, takmaterialets värmebeständighet beaktas inte

Steg 4 - beräkning av stugans totala värmeförlust

Efter den teoretiska delen kan du gå vidare till det praktiska.

Till exempel beräknar vi huset:

• mått på ytterväggar: 9x10 m;
• höjd: 3 m;
• fönster med dubbelglasfönster 1,5×1,5 m: 4 st;
• ekdörr 2.1×0,9 m, tjocklek 50 mm;
• tallgolv av 28 mm, över extruderad polystyren med en tjocklek av 30 mm, lagda på stockar;
• GKL-tak på 9 mm, över mineralull 150 mm tjock;
• väggmaterial: murverk 2 silikatstenar, mineralullisolering 50 mm;
• den kallaste perioden är 30 ° С, den beräknade temperaturen i byggnaden är 20 ° С.

Vi kommer att göra förberedande beräkningar av de områden som krävs. När vi beräknar zonerna på golvet tar vi nollfördjupningen av väggarna. Golvbrädan läggs på stockarna.

• fönster - 9 m²;
• dörr - 1,9 m²;
• väggar, minus fönster och dörrar - 103,1 m²;
• tak - 90 m²;
• yta av golvzoner: S1 = 60 m²S2 = 18 m²S3 = 10 m²S4 = 2 m²;
• ΔT = 50 ° C.

Vidare, enligt referensböcker eller tabeller som ges i slutet av detta kapitel, väljer vi de nödvändiga värdena för värmeledningsförmågan för varje material. Vi rekommenderar att du läser mer i detalj med värmeledningskoefficient och dess värden för de mest populära byggnadsmaterialen.

För tallplankor bör värmeledningsförmågan tas längs fibrerna.

Hela beräkningen är ganska enkel:

Steg 1: Beräkningen av värmeförlust genom bärande väggkonstruktioner innefattar tre steg.

Vi beräknar värmeförlustskoefficienten för tegelverkets väggar: R_Cyrus = d / k = 0,51 / 0,7 = 0,73 m²×° C / W.

Samma för väggisolering: R_ut = d / k = 0,05 / 0,043 = 1,16 m²×° C / W.

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

Som ett resultat kommer väggarnas totala värmeförlust att vara: Q_artikel = Q × S = 26,46 × 103,1 = 2728 W / h.

Steg nummer 2: Beräkning av värmeförlust genom fönster: Q_fönstret = 9 × 50 / 0,32 = 1406W / h.

Steg nummer 3: Beräkning av termisk energiläckage genom en ekdörr: Q_dv = 1,9 × 50 / 0,23 = 413W / h.

Steg 4: Värmeförlust genom det övre taket - taket: Q_svett = 90 × 50 / (0,06 + 4,17) = 1064W / h.

Steg nummer 5: Vi beräknar R_ut för golvet också i flera åtgärder.

Först finner vi koefficienten för värmeförlust för isoleringen: R_ut= 0,16 + 0,83 = 0,99 m²×° C / W.

Lägg sedan till R_ut till varje zon:

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

Steg 6: Eftersom golvet är lagt på stockarna, multiplicera med en faktor 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.

Steg nummer 7: Vi beräknar Q för varje zon:

Q1 = 60 × 50 / 3,64 = 824W / h;

Q2 = 18 × 50 / 6,24 = 144W / h;

Q3 = 10 × 50 / 11,32 = 44W / h;

Q4 = 2 × 50 / 17,92 = 6W / h.

Steg nummer 8: Nu kan du beräkna Q för hela könet: Q_våning = 824 + 144 + 44 + 6 = 1018W / h.

Steg 9: Som ett resultat av våra beräkningar kan vi ange summan av den totala värmeförlusten:

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

Beräkningen inkluderade inte värmeförluster i samband med avlopp och ventilation. För att inte komplicera över måtten, lägg bara till 5% till de listade läckorna.

Naturligtvis behövs en marginal på minst 10%.

Således är den slutliga värmeförlustsiffran i ett exempel hem:

Q_samhället = 6629 × 1,15 = 7623W / h.

Q_samhället visar den maximala värmeförlusten hemma när temperaturskillnaden mellan den yttre och den inre luften är 50 ° C.

Om du räknar enligt den första förenklade versionen genom Wud så:

W_beats = 130 × 90 = 11700W / h.

Det är tydligt att den andra versionen av beräkningen är ännu mer komplicerad, men den ger en mer realistisk siffra för byggnader med isolering. Det första alternativet låter dig få ett generaliserat värde på värmeförlust för byggnader med låg värmeisolering eller utan det alls.

I det första fallet måste pannan helt förnyas varje timme förlusten av termisk energi som uppstår genom öppningar, golv, väggar utan isolering.

I det andra fallet är det nödvändigt att värma endast en gång innan du når en behaglig temperatur.Då behöver pannan bara återställa värmeförlust, vars storlek är betydligt lägre än det första alternativet.

Tabell 1. Värmeledningsförmåga för olika byggnadsmaterial.

Tabellen visar värmeledningsförmågan för vanliga byggnadsmaterial.

Tabell 2. Cementfogens tjocklek för olika typer av murverk.

Vid beräkning av murverkets tjocklek beaktas sömnens 10mm tjocklek. På grund av cementförband är murverkets värmeledningsförmåga något högre än en enda tegel

Tabell 3. Värmeledningsförmåga hos olika typer av ullplattor.

Tabellen visar värdena på koefficienten för värmeledningsförmåga för olika mineralullplattor. En hård platta används för att värma fasaderna

Tabell 4. Värmeförluster i fönster med olika utföranden.

Beteckningar i tabellen: Ar - fylla glaset med inert gas, K - det yttre glaset har en värmeskyddande beläggning, glasets tjocklek är 4 mm; de återstående siffrorna indikerar mellanrummet mellan glaset

7,6 kW / h är den uppskattade maximala kraften som krävs för att värma en välisolerad byggnad. Emellertid behöver elektriska pannor för arbete lite laddning för sin egen kraft.

Som du märkte att ett dåligt isolerat hus eller lägenhet kommer att kräva stora mängder el för uppvärmning. Och detta gäller för alla typer av pannor. Korrekt isolering av golv, tak och väggar kan minska kostnaderna avsevärt.

På vår webbplats finns artiklar om isoleringsmetoder och regler för att välja ett värmeisolerande material. Vi föreslår att du bekanta dig med dem:

• Isolering av ett privat hus utanför: populär teknik + materialgranskning
• Golvisolering med stockar: material för värmeisolering + isoleringssystem
• Takisolering: en detaljerad instruktion om installation av värmeisolering på vinden i en lågbyggnad
• Typer av isolering för husets väggar inifrån: material för isolering och deras egenskaper
• Isolering för taket i ett privat hus: typer av material som används + hur man väljer rätt
• Gör-det-själv-uppvärmning av balkongen: populära alternativ och tekniker för att värma balkongen inifrån

Steg 5 - Beräkning av elkostnader

Om du förenklar den tekniska essensen i en värmepanna, kan du kalla den en konventionell omvandlare av elektrisk energi till dess termiska analog. Utför konverteringsarbetet, han förbrukar också en viss mängd energi. dvs pannan får en full enhet el och endast 0,98 av sin del levereras för uppvärmning.

För att få en exakt siffra av energiförbrukningen av den elektriska värmepannan som studeras är det nödvändigt att dela dess effekt (klassad i det första fallet och beräknas i det andra) med det verkningsvärde som anges av tillverkaren.

Den genomsnittliga effektiviteten för sådan utrustning är 98%. Som ett resultat kommer energiförbrukningen till exempel att vara för beräkningsalternativet:

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

Det återstår att multiplicera värdet med den lokala taxan. Beräkna sedan den totala kostnaden för elvärme och börja leta efter sätt att minska dem.

Köp till exempel en tvåtarifmätare som låter dig delvis betala till lägre "natt" -tariffer. Varför behöver du byta ut den gamla elmätaren mot en ny modell. Förfarandet och reglerna för att byta ut i detalj granskas här.

Ett annat sätt att minska kostnaderna efter byte av mätaren är att inkludera en termisk ackumulator i värmekretsen för att fylla på billig energi på natten och spendera den på dagen.

Steg 6 - beräkning av säsongskostnader för uppvärmning

Nu när du har behärskat metoden för att beräkna framtida värmeförlust kan du enkelt uppskatta kostnaden för uppvärmning under hela uppvärmningsperioden.

Enligt SNiP 23-01-99 ”Construction Climatology” i kolumnerna 13 och 14 hittar vi för Moskva periodens period med en medeltemperatur under 10 ° C.

För Moskva varar denna period 231 dagar och har en medeltemperatur på -2,2 ° C. För att beräkna Q_samhället för ΔT = 22,2 ° С är det inte nödvändigt att utföra hela beräkningen på nytt.

Det räcker med att skriva ut Q_total 1 ° C:

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

Följaktligen för ΔT = 22,2 ° C:

Q_total = 152,46 × 22,2 = 3385W / h

För att hitta den förbrukade elektriciteten multiplicerar vi med uppvärmningsperioden:

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

Ovanstående beräkning är också intressant eftersom det gör att du kan analysera hela husets struktur utifrån effektiviteten i användningen av isolering.

Vi övervägde en förenklad version av beräkningarna. Vi rekommenderar att du också bekanta dig med det fulla värmteknisk beräkning av byggnaden.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Hur man undviker värmeförlust genom grunden:

Hur man beräknar värmeförlust online:

Användningen av elektriska pannor som huvuduppvärmningsutrustning är mycket begränsad av elektriska nätverk och elektricitetskostnader.

Som ett tillägg, till exempel till panna med fast bränslekan vara ganska effektiv och användbar. De kan reducera tiden för uppvärmning av värmesystemet avsevärt eller användas som huvudpanna vid inte låga temperaturer.

Använder du en elektrisk panna för uppvärmning? Berätta med vilken metod du beräknade den nödvändiga kraften för ditt hem. Eller kanske du bara vill köpa en elektrisk panna och du har frågor? Fråga dem i kommentarerna till artikeln - vi kommer att försöka hjälpa dig.