Bir elektrikli kazan ne kadar elektrik tüketir: satın almadan önce hesaplamalar nasıl yapılır

Bir kır evini ısıtmak için bir enerji kaynağı olarak elektriğin kullanımı birçok nedenden dolayı caziptir: kolay erişilebilirlik, yaygınlık, çevre dostu. Aynı zamanda, elektrikli kazanların kullanımının önündeki engeller oldukça yüksek tarifeler olmaya devam etmektedir.

Ayrıca elektrikli bir kazan kurmanın tavsiyesini düşündünüz mü? Bir elektrikli kazanın ne kadar elektrik tükettiğini birlikte görelim. Kuralları makalemizde tartışılan hesaplama ve formülleri gerçekleştirmek için neden kullanacağız.

Hesaplamalar, bir evi veya daireyi ısıtmak için bir elektrikli kazan kullanılıyorsa, aylık olarak ne kadar kW elektrik ödenmesi gerektiğini ayrıntılı olarak anlamaya yardımcı olacaktır. Ortaya çıkan rakamlar, kazanın satın alınması / alınmaması hakkında son bir karar vermenizi sağlayacaktır.

Elektrikli bir kazanın gücünü hesaplama yöntemleri

Bir elektrikli kazanın gerekli gücünü hesaplamak için iki ana yöntem ayırt edilebilir. Birincisi ısıtılmış alana, ikincisi bina zarfından ısı kaybının hesaplanmasına dayanır.

İlk seçeneğe göre hesaplama, tek bir göstergeye özgü güce dayanarak çok kaba. Spesifik güç referans kitaplarında verilmiştir ve bölgeye bağlıdır.

İkinci seçeneğe göre hesaplama daha karmaşıktır, ancak belirli bir binanın birçok bireysel göstergesini dikkate alır. Binanın tam termal mühendislik hesaplaması oldukça karmaşık ve özenli bir iştir. Bununla birlikte, gerekli doğruluğa sahip olan basitleştirilmiş bir hesaplama aşağıda ele alınacaktır.

Hesaplama yönteminden bağımsız olarak, toplanan kaynak verilerin miktarı ve kalitesi, elektrikli kazanın gerekli gücünün doğru değerlendirmesini doğrudan etkiler.

Düşük güçte, ekipman istenen yaşam konforunu sağlamayacak şekilde sürekli olarak maksimum yük ile çalışacaktır. Aşırı güç ile - makul olmayan yüksek enerji tüketimi, yüksek ısıtma ekipmanı maliyeti.

Diğer yakıt türlerinin aksine, elektrik çevre dostu, oldukça temiz ve basit bir seçenektir, ancak bölgedeki kesintisiz bir elektrik ağının kullanılabilirliğine bağlıdır.

Elektrikli bir kazanın gücünü hesaplama prosedürü

Daha sonra, ekipmanın evi ısıtma görevini tam olarak yerine getirmesi için gerekli kazan gücünün nasıl hesaplanacağını ayrıntılı olarak ele alacağız.

Aşama # 1 - hesaplama için ilk verilerin toplanması

Hesaplamalar için bina hakkında aşağıdaki bilgilere ihtiyacınız olacak:

• S - ısıtılmış odanın alanı.
• W_atım - özgül güç.

Özel güç göstergesi 1 m başına ne kadar termal enerji gerektiğini gösterir² saat 1'de.

Yerel çevre koşullarına bağlı olarak, aşağıdaki değerler kabul edilebilir:

• Rusya'nın orta kısmı için: 120-150 W / m²;
• güney bölgeler için: 70-90 W / m²;
• kuzey bölgeler için: 150-200 W / m².

W_atım - Binanın gerçek ısı kaybını yansıtmadığı için esas olarak çok kaba hesaplamalar için kullanılan teorik değer. Cam alanını, kapı sayısını, dış duvarların malzemesini, tavanların yüksekliğini dikkate almaz.

Doğru ısı mühendisliği hesaplaması, birçok faktörü dikkate alarak özel programlar kullanılarak gerçekleştirilir. Bizim amacımız için böyle bir hesaplama gerekli değildir, dış muhafaza yapılarının ısı kayıplarını hesaplayarak elde etmek oldukça mümkündür.

Hesaplamalarda kullanılacak değerler:

R, - ısı transfer direnci veya ısı direnci katsayısı. Bu, kapalı yapının kenarları boyunca sıcaklık farkının, bu yapıdan geçen ısı akısına oranıdır. M boyutunda²×⁰С / W.

Aslında, her şey basittir - R bir malzemenin ısıyı tutma yeteneğini ifade eder.

S - 1 m'den geçen ısı akışı miktarını gösteren bir değer² 1 ° C sıcaklık farkında 1 saat boyunca yüzey. Yani 1 m'nin ne kadar ısı kaybettiğini gösterir² 1 derece sıcaklık düşüşünde saatte bina zarfı. W / m boyutunda²×h.

Burada verilen hesaplamalar için, kelvinler ve Santigrat derece arasında bir fark yoktur, çünkü önemli olan mutlak sıcaklık değil, sadece farktır.

S_toplum - bina zarfının saatte S alanından geçen ısı akışı miktarı. W / h boyutundadır.

P - ısıtma kazanının gücü. Dış ve iç hava arasındaki maksimum sıcaklık farkıyla ısıtma ekipmanının gerekli maksimum güç değeri olarak hesaplanır. Başka bir deyişle, en soğuk mevsimde binayı ısıtmak için yeterli kazan gücü. W / h boyutundadır.

verim - ısıtma kazanının verimliliği, alınan enerjinin harcanan enerjiye oranını gösteren boyutsuz bir miktar. Ekipmanın dokümantasyonu genellikle yüzde 100, örneğin% 99 olarak verilir. Hesaplamalarda, 1'den yani 0.99.

AT - bina zarfının her iki tarafındaki sıcaklık farkını gösterir. Farkın nasıl doğru hesaplandığını daha net hale getirmek için bir örneğe bakın. Dışarıda ise: -30 °C ve +22 ° C içinde, daha sonra ∆T = 22 - (-30) = 52 ° С

Ya da, ama kelvin'de: =T = 293 - 243 = 52K

Yani, fark derece ve kelvinler için her zaman aynı olacaktır, bu nedenle, hesaplamalar için kelvinlerdeki referans verileri düzeltmeler olmadan kullanılabilir.

d - binanın metre cinsinden kalınlığı.

k - referans kitaplardan veya İnşaat Normları ve Yönetmelikleri II-3-79 "İnşaat Isı Mühendisliği" (İnşaat Normları ve Yönetmelikleri - inşaat normları ve kuralları) 'dan alınan bina zarfının malzemesinin ısıl iletkenlik katsayısı. W / m × K veya W / m × ⁰C boyutlarındadır.

Aşağıdaki formül listesi miktarlar arasındaki ilişkiyi gösterir:

• R = d / k
• R = ∆T / Q
• Q = ∆T / R
• S_toplum = Q × S
• P = q_toplum / Verimlilik

Çok katmanlı yapılar için, ısı transfer direnci R, her yapı için ayrı ayrı hesaplanır ve daha sonra ilave edilir.

Bazen çok katmanlı yapıların hesaplanması, örneğin bir cam pencerenin ısı kaybını hesaplarken çok hantal olabilir.

Pencereler için ısı transfer direncini hesaplarken nelere dikkat etmelisiniz:

• cam kalınlığı;
• gözlük sayısı ve aralarındaki hava boşlukları;
• gözlükler arasındaki gaz türü: inert veya hava;
• pencere camının ısı yalıtım kaplamasının varlığı.

Ancak, tüm yapı için hazır değerleri üreticiden veya dizinden bulabilirsiniz, bu makalenin sonunda ortak bir tasarıma sahip çift camlı pencereler için bir tablo bulunmaktadır.

Aşama # 2 - bodrum katının ısı kaybının hesaplanması

Ayrı olarak, toprak ısı transferine karşı önemli bir dirence sahip olduğundan, binanın zeminden ısı kaybının hesaplanması üzerinde durmak gerekir.

Bodrumun ısı kaybını hesaplarken, toprağa derinleşmeyi dikkate almanız gerekir. Ev zemin seviyesinde ise, derinliğin 0 olduğu varsayılır.

Genel kabul gören tekniğe göre, taban alanı 4 bölgeye ayrılmıştır.

• 1 bölge - dış duvardan zeminin ortasına kadar 2 metre geri. Binanın derinleşmesi durumunda, zemin seviyesinden dikey bir duvar boyunca zemin seviyesine sapar. Duvar zeminde 2 m derinliğinde ise, bölge 1 tamamen duvarda olacaktır.
• 2 bölge - 1 bölge sınırından çevre çevresine 2 m geri çekilir.
• 3 bölge - 2 bölge sınırından çevre çevresine 2 m geri çekilir.
• 4 bölge - kalan kat.

Yerleşik uygulamadaki her bölge için kendi R'leri belirlenir:

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

Verilen R değerleri kaplamasız zeminler için geçerlidir. Yalıtım durumunda, her bir R, yalıtımın R'si kadar artar.

Ek olarak, kütüklere serilmiş zeminler için R, 1.18 katsayısı ile çarpılır.

Bölge 1 2 metre genişliğindedir. Ev gömülü ise, o zaman yerdeki duvarların yüksekliğini almanız, 2 metreden çıkarmanız ve kalanını zemine aktarmanız gerekir.

Aşama # 3 - Tavanın ısı kaybının hesaplanması

Şimdi hesaplamalara devam edebilirsiniz.

Bir elektrikli kazanın gücünün kabaca bir tahmini olarak kullanılabilecek bir formül:

W = w_atım × S

Amaç: Moskova'da gerekli kazan kapasitesini hesaplamak, 150 m² ısıtmalı alan.

Hesaplamalar yaparken, Moskova'nın merkezi bölgeye ait olduğunu, yani. W_atım 130 W / m'ye eşit olarak alınabilir².

W_atım = 130 × 150 = 19500W / s veya 19.5kW / s

Bu rakam o kadar yanlıştır ki ısıtma ekipmanının verimliliğini dikkate almayı gerektirmez.

Şimdi ısı kaybını 15m² tavanın mineral yünü ile izole edilmiş alanı. Yalıtım tabakasının kalınlığı 150 mm, dış sıcaklık -30 ° C, bina içinde 3 saat +22 ° C'dir.

Çözüm: tabloya göre mineral yünün termal iletkenlik katsayısını buluyoruz, k = 0.036 W / m×° C Kalınlık d metre olarak alınmalıdır.

Hesaplama prosedürü aşağıdaki gibidir:

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

Örneğimizdeki tavandaki ısı kaybının 187 * 3 = 561W olacağını hesapladık.

Bizim amaçlarımız için, iç bölümlere ve kapılara dikkat etmeden, sadece dış yapıların: duvar ve tavanların ısı kaybını hesaplayarak hesaplamaları basitleştirmek oldukça mümkündür.

Ayrıca, havalandırma ve kanalizasyon için ısı kaybını hesaplamadan yapabilirsiniz. Sızma ve rüzgar yükünü dikkate almayacağız. Binanın konumunun ana noktalara ve alınan güneş radyasyonu miktarına bağlılığı.

Genel değerlendirmelerden bir sonuç çıkarılabilir. Bina ne kadar büyük olursa, 1 m'de daha az ısı kaybı olur². Bunu açıklamak kolaydır, çünkü duvarların alanı kuadratik olarak artar ve küp içindeki hacim.Top en az ısı kaybına sahiptir.

Kapalı yapılarda sadece kapalı hava tabakaları dikkate alınır. Evinizde havalandırmalı bir cephe varsa, böyle bir hava tabakası kapalı değil olarak kabul edilir, dikkate alınmaz. Açık hava tabakasının önündeki tüm katmanları almayın: cephe karoları veya kasetler.

Örneğin çift camlı pencerelerde kapalı hava katmanları dikkate alınır.

Evin tüm duvarları harici. Tavan ısıtılmaz, çatı malzemelerinin termal direnci dikkate alınmaz

Aşama # 4 - kulübenin toplam ısı kaybının hesaplanması

Teorik bölümden sonra uygulamaya geçebilirsiniz.

Örneğin, evi hesaplıyoruz:

• dış duvarların boyutları: 9x10 m;
• yükseklik: 3 m;
• çift ​​camlı pencere 1,5×1,5 m: 4 adet;
• meşe kapı 2.1×0.9 m, kalınlık 50 mm;
• kütüklerin üzerine serilmiş, 30 mm kalınlığında ekstrüde polistiren üzerine 28 mm çam zeminler;
• GKL tavan 9 mm, 150 mm kalınlığında mineral yün üzerinden;
• duvar malzemesi: duvarcılık 2 silikat tuğla, mineral yün yalıtım 50 mm;
• en soğuk süre 30 ° С, bina içindeki hesaplanan sıcaklık 20 ° С'dir.

Gerekli alanların hazırlık hesaplarını yapacağız. Zemindeki bölgeleri hesaplarken, duvarların sıfır derinleşmesini alıyoruz. Döşeme tahtası kütüklerin üzerine serilir.

• pencereler - 9 m²;
• kapı - 1.9 m²;
• duvarlar, eksi pencere ve kapılar - 103.1 m²;
• tavan - 90 m²;
• taban bölgelerinin alanı: S1 = 60 m², S2 = 18 m², S3 = 10 m², S4 = 2 m²;
• =T = 50 ° C.

Ayrıca, bu bölümün sonunda verilen referans kitaplarına veya tablolara göre, her malzeme için gerekli termal iletkenlik katsayısının değerlerini seçiyoruz. İle daha ayrıntılı okumanızı öneririz ısı iletkenlik katsayısı ve en popüler yapı malzemeleri için değerleri.

Çam tahtaları için, ısı iletkenliği lifler boyunca alınmalıdır.

Tüm hesaplama oldukça basittir:

Adım # 1: Yük taşıyan duvar yapıları yoluyla ısı kaybının hesaplanması üç adımdan oluşur.

Tuğla duvarlarının ısı kaybı katsayısını hesaplıyoruz: R_Cyrus = d / k = 0,51 / 0,7 = 0,73 m²×° C / W.

Duvar yalıtımı için aynı: R_ut = d / k = 0,05 / 0,043 = 1,16 m²×° C / W.

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

Sonuç olarak, duvarların toplam ısı kaybı: Q_makale = Q × S = 26,46 × 103,1 = 2728 W / s.

Adım 2: Pencerelerden ısı kaybının hesaplanması: Q_pencere = 9 × 50 / 0.32 = 1406W / s.

Adım 3: Bir meşe kapısından termal enerji sızıntısının hesaplanması: Q_dv = 1,9 × 50 / 0,23 = 413W / s.

4. Adım: Üst tavandan ısı kaybı - tavan: Q_ter = 90 × 50 / (0,06 + 4,17) = 1064W / s.

Adım 5: R'yi hesaplıyoruz_ut zemin için de birkaç eylem.

İlk olarak, yalıtımın ısı kaybı katsayısını buluyoruz: R_ut= 0,16 + 0,83 = 0,99 m²×° C / W.

Sonra R ekle_ut her bölgeye:

• 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. Adım: Zemin kütüklere yerleştirildiğinden, 1.18 katıyla çarpın:

R1 = 3.64 m²×° C / W; R2 = 6.24 m²×° C / W;

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

Adım 7: Her bölge için Q değerini hesaplıyoruz:

Q1 = 60 × 50 / 3.64 = 824W / s;

Q2 = 18 x 50 / 6,24 = 144 W / s;

Q3 = 10 x 50 / 11,32 = 44 W / s;

Q4 = 2 × 50 / 17.92 = 6W / s.

Adım 8: Şimdi tüm cinsiyet için Q'yu hesaplayabilirsiniz: Q_zemin = 824 + 144 + 44 + 6 = 1018W / s.

9. Adım: Hesaplamalarımız sonucunda toplam ısı kaybının toplamını belirleyebiliriz:

S_toplum = 2728 + 1406 + 413 + 1064 + 1018 = 6629W / s.

Hesaplama, kanalizasyon ve havalandırma ile ilişkili ısı kayıplarını içermiyordu. Ölçümün ötesine geçmemek için, listelenen sızıntılara sadece% 5 ekleyin.

Tabii ki, en az% 10'luk bir marj gereklidir.

Böylece, örnek bir evin son ısı kaybı rakamı:

S_toplum = 6629 × 1,15 = 7623W / s.

S_toplum harici ve dahili hava arasındaki sıcaklık farkı 50 ° C olduğunda evde maksimum ısı kaybını gösterir.

Wud aracılığıyla ilk basitleştirilmiş sürüme göre sayıyorsanız:

W_atım = 130 × 90 = 11700W / s.

Hesaplamanın ikinci versiyonunun daha da karmaşık olduğu açıktır, ancak yalıtımlı binalar için daha gerçekçi bir rakam verir. İlk seçenek, düşük derecede ısı yalıtımı olan veya hiç olmayan binalar için genel bir ısı kaybı değeri elde etmenizi sağlar.

İlk durumda, kazan açıklıklardan, zeminlerden, duvarlardan yalıtımsız olarak meydana gelen ısı enerjisi kaybını her saat tamamen yenilemek zorunda kalacaktır.

İkinci durumda, rahat bir sıcaklığa ulaşmadan önce sadece bir kez ısıtmak gerekir.Daha sonra kazanın sadece büyüklüğü ilk seçenekten önemli ölçüde düşük olan ısı kaybını düzeltmesi gerekecektir.

Tablo 1. Çeşitli yapı malzemelerinin ısıl iletkenliği.

Tablo, yaygın yapı malzemeleri için termal iletkenliği göstermektedir.

Tablo 2. Çeşitli duvarcılık türleri için çimento derzinin kalınlığı.

Duvarın kalınlığını hesaplarken, dikişin 10mm kalınlığı dikkate alınır. Çimento derzleri nedeniyle, duvarın termal iletkenliği tek bir tuğladan biraz daha yüksektir

Tablo 3. Çeşitli mineral yün levhaların termal iletkenliği.

Tablo, çeşitli mineral yün plakaları için termal iletkenlik katsayısının değerlerini göstermektedir. Cepheleri ısıtmak için sert bir plaka kullanılır

Tablo 4. Çeşitli tasarımlardaki pencerelerin ısı kayıpları.

Tablodaki isimler: Ar - camı inert gazla doldurmak, K - dış cam ısıya karşı koruyucu bir kaplamaya sahiptir, camın kalınlığı 4 mm'dir; kalan sayılar camlar arasındaki boşluğu gösterir

7,6 kW / s, iyi yalıtılmış bir binanın ısıtılması için harcanan tahmini maksimum güçtür. Ancak, iş için elektrikli kazanlar da kendi güçleri için bir miktar yüke ihtiyaç duyarlar.

Kötü yalıtımlı bir ev veya dairenin ısınması için büyük miktarda elektrik gerektirecektir. Ve bu her tür kazan için geçerlidir. Zemin, tavan ve duvarların uygun izolasyonu maliyetleri önemli ölçüde azaltabilir.

Sitemizde ısı yalıtım malzemesi seçimi için yalıtım yöntemleri ve kuralları hakkında makaleler bulunmaktadır. Onlara alışmanızı öneririz:

• Dışarıda özel bir evin yalıtımı: popüler teknolojiler + malzeme incelemesi
• Kütüklerle zemin yalıtımı: ısı yalıtımı için malzemeler + yalıtım şemaları
• Tavan arası çatı yalıtımı: alçak bir binanın çatı katında ısı yalıtımının kurulumu hakkında ayrıntılı bir talimat
• Evin duvarları için içeriden yalıtım türleri: yalıtım malzemeleri ve özellikleri
• Özel bir evde tavan için yalıtım: kullanılan malzeme türleri + doğru seçim
• Kendin yap balkonu ısıtmak: balkonu içeriden ısıtmak için popüler seçenekler ve teknolojiler

Aşama # 5 - Elektrik Maliyetlerinin Hesaplanması

Bir ısıtma kazanının teknik özünü basitleştirirseniz, ona termal analoguna geleneksel bir elektrik enerjisi dönüştürücüsü diyebilirsiniz. Dönüştürme işini yaparken, belli miktarda enerji de tüketir. yani kazan tam bir elektrik alır ve parçasının sadece 0,98'i ısıtma için verilir.

İncelenmekte olan elektrikli ısıtma kazanı tarafından elektrik enerjisi tüketiminin doğru bir rakamını elde etmek için, gücü (ilk durumda derecelendirilmiş ve ikinci durumda hesaplanmıştır), üretici tarafından beyan edilen verimlilik değerine bölünmelidir.

Bu tür ekipmanların ortalama verimliliği% 98'dir. Sonuç olarak, enerji tüketimi, örneğin hesaplama seçeneği için olacaktır:

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

Değeri yerel tarife ile çarpmaya devam ediyor. Daha sonra elektrikli ısıtmanın toplam maliyetini hesaplayın ve azaltmanın yollarını aramaya başlayın.

Örneğin, daha düşük "gece" tarifelerinde kısmen ödeme yapmanızı sağlayan iki tarifeli bir sayaç satın alın. Neden eski elektrik sayacını yeni bir modelle değiştirmeniz gerekiyor? Ayrıntılı değiştirme prosedürü ve kuralları burada incelendi.

Sayacı değiştirdikten sonra maliyetleri azaltmanın bir başka yolu, geceleri ucuz enerjiyi stoklamak ve gündüz harcamak için ısıtma devresine bir termal akümülatör dahil etmektir.

Aşama # 6 - Mevsimsel ısıtma maliyetlerinin hesaplanması

Gelecekteki ısı kaybını hesaplama yöntemine hakim olduğunuza göre, tüm ısıtma süresi boyunca ısıtma maliyetini kolayca tahmin edebilirsiniz.

Sütun 13 ve 14'teki SNiP 23-01-99 “İnşaat Klimatolojisi” ne göre Moskova için ortalama sıcaklık 10 ° C'nin altında olan dönem süresini buluyoruz.

Moskova için bu süre 231 gün sürer ve ortalama sıcaklık -2.2 ° C'dir. Q hesaplamak için_toplum ΔT = 22.2 ° С için, tüm hesaplamayı yeniden yapmak gerekli değildir.

Q yazdırmak yeterlidir_toplum 1 ° C:

S_toplum = 7623/50 = 152,46 W / s

Buna göre, ΔT = 22.2 ° C için:

S_toplum = 152,46 × 22,2 = 3385 W / s

Tüketilen elektriği bulmak için ısıtma süresiyle çarpıyoruz:

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

Yukarıdaki hesaplama da ilginçtir, çünkü yalıtımın kullanımının etkinliği açısından evin tüm yapısını analiz etmenizi sağlar.

Hesaplamaların basitleştirilmiş bir versiyonunu düşündük. Kendinizi de tam olarak tanımanızı öneririz. binanın termal mühendislik hesabı.

Konu hakkında sonuçlar ve faydalı video

Temel yoluyla ısı kaybından nasıl kaçınılır:

Online ısı kaybı nasıl hesaplanır:

Ana ısıtma ekipmanı olarak elektrikli kazanların kullanımı, elektrik şebekelerinin yetenekleri ve elektrik maliyeti ile çok sınırlıdır..

Ancak, ek olarak, örneğin katı yakıtlı kazanoldukça etkili ve yararlı olabilir. Isıtma sistemini ısıtma süresini önemli ölçüde azaltabilir veya çok düşük sıcaklıklarda ana kazan olarak kullanılabilirler.

Isıtma için elektrikli bir kazan kullanıyor musunuz? Eviniz için gerekli gücü hangi yöntemle hesapladığınızı bize bildirin. Ya da belki sadece elektrikli bir kazan satın almak istersiniz ve sorularınız mı var? Onlara makalenin yorumlarında sorun - size yardımcı olmaya çalışacağız.