Расчет мощности электрокотла: Как выбрать оптимальную мощность для электрического котла?

зачем нужны расчеты, основная формула, основные моменты

Зимний период обусловлен не только переменой погодных условий, но и подготовкой к отопительному сезону. Для поддержания постоянной температуры необходимо произвести расчёт требуемой мощность электрического котла. Система отопления должна выдавать тепловую энергию согласно теплопотери здания. К этому также учитывается возможность аномальных температур в зимний период.

Содержание статьи

• Теплоотдача котла — зачем нужны расчёты
• Расчёт мощности по площади — основная формула
• Основные моменты

Теплоотдача котла — зачем нужны расчёты

Расчёты мощности и теплоотдачи электрокотла это основные характеристики. Неправильные расчёты могут привести к переплате за отопительный период в случае избытка мощности, недостаток приведёт к перебоям с горячим водоснабжением и низкой температурой в помещении. Перед покупкой отопительной системы необходимо в первую очередь произвести расчет мощности электрического котла отопления по площади. Перед этим обязательно определяется потеря тепла помещения. Согласно полученным данным подбирается модель электрического котла. А также можно воспользоваться онлайн-калькулятором для расчёта мощности котла.

Расчёт мощности по площади — основная формула

Для определения мощности требуемого электрического агрегата достаточно знать площадь отапливаемого помещения. Среднестатистический расчёт по РФ это 1 кВт хватает на обогрев 10 кв. м. Эти показатели приблизительны, так в расчёт также входит высота потолков здания и климатические условия. Для соответствующего расчёта используют коэффициенты согласно регионам.

Показатели для средней полосы подходят для сооружений с потолками 2,5-2,7 м. Если высота потолков выше, то реальные данные делятся на норму, и получается поправочный коэффициент.

ЗАМЕТКА. Есть специальные сайты, которые произведут онлайн расчёт.

Климатические коэффициенты для российских регионов:

• 1,5-2,0 для северных регионов;
• 1,2-1,5 для подмосковных регионов;
• 1,0–1,2 для средней полосы;
• 0,7-0,9 для южных регионов.

СПРАВКА. Для квартиры коэффициенты незначительно отличаются: сверху отапливаемая квартира 0, 7, отапливаемый чердак 0,9, неотапливаемый 1.

Данные расчёты учитываются только в том случае, если система будет направлена только для поддержания постоянной температуры в сооружении. Если вы рассчитываете, что агрегат будет нагревать воду то необходимо прибавить 20–25%. Также стоит учитывать период аномальных температур в холода это плюс ещё 10%.

Мощность электрического котла рассчитывается по формуле W=S x Wуд/10 м².

Основные моменты

Современные отопительные системы изготавливаются не только с регулируемой мощностью, но и с функцией моделировать мощность. Но профессионалы настаивают на приобретение отопительного агрегата с постоянной мощностью, чтобы не происходило сбоёв в случае отключения электроэнергии.

СПРАВКА. При покупке обязательно проконсультируйтесь со специалистом, он ответит на все вопросы и даст дельный совет.

Основной показатель электрокотла это тепловой показатель, именно от него зависит восполнение потери тепла и бесперебойной подачи горячей воды.

Мощность вычисляется согласно:

• Площади обогрева.
• Стройматериалы стен и перекрытий.
• Площадь остекления.
• Уровень теплоизоляции.
• Количество внешних стен.
• Утеплённый или неутепленный чердак.
• Вид остекления.
• Высота потолков.

Сделав правильный расчёт мощности отопительного котла, он обеспечит вас телом и горячей водой на весь зимний период. Конечно, в данной ситуации лучше обратиться к специалистам, дабы избежать переплат за электроснабжение, или перебоев с горячей водой. Профессиональная организация возьмёт все необходимые расчёты на себя и подберёт подходящую отопительную систему для дома.

Как рассчитать мощность электрического котла для дома или квартиры?

проверено экспертом

Содержание статьи:

• Подбор мощности в зависимости от квадратуры
• Подбор мощности в зависимости от теплопотерь
• Подбор мощности в зависимости от теплоносителя

Перед покупкой любого отопительного оборудования каждый клиент уточняет основные характеристики устройства и то, как они соответствуют нужным требованиям. Главным таким показателем можно смело назвать мощность электрокотла. Зная ее каждый сразу определит, подходит ли модель для его нужд или нет. Для того, чтобы оперировать хотя бы приблизительными цифрами, нужно заранее их просчитать. Также важно понимать, от каких факторов они зависят.

Подбор мощности в зависимости от квадратуры

Самым простым методом считается расчет нужной мощности электрического котла, основанный на площади помещения, которое планируется обогревать. Так, в зонах, где климат мягкий, необходимо использовать пропорцию 100 Вт на 1 кв. м. В южных или северных регионах показатели могут отличаться на 20 единиц.

Конечно же, такой подход не является правильным. Но чтобы не мерзнуть зимой, лучше купить установку с большими показателями. Как правильно рассчитать мощность электрического котла, имея только площадь? Очень просто. Правда для этого еще необходимо знать удельный коэффициент, чтобы вычислить регион. Для теплых широт он составляет 0,7. Средние используют 1,2. А северные – 2.

Важно! Обязательно нужно помнить, что в случае неправильного определения, будет затрачиваться лишняя электроэнергия. Это может заметно увеличить операционные расходы.

Для вычисления мощности установки, нужно подставить значения в формулу: W=S*K, где

W – вычисляемый параметр оборудования;

S – площадь помещения, которое нужно обогреть;

K – коэффициент.

Подход не является идеальным. Но при этом он берет во внимание реальные климатические условия, которые напрямую влияют на скорость остывания здания.
*

*
Нередко встречаются ситуации, когда хозяин дома или квартиры установил котел большой мощности. И при этом в помещении все равно холодно. Несмотря даже на то, использование какого оборудования предусмотрено – электрического или газового котла.

Первым делом это зависит от невозможности сдерживания энергии внутри сооружения.

Подбор мощности в зависимости от теплопотерь

Итак, уже понятно, что мощность электрического котла выбирается, не только отталкиваясь от имеющейся квадратуры. Так как этот показатель не охватывает ситуацию полностью, за что хозяин дома или квартиры может поплатиться в будущем.

Во время выбора агрегата, необходимо обязательно учитывать теплопотери. Так, например, если здание имеет явные элементы, через которые уходит энергия – установлены панорамные окна, имеются щели в дверях – отапливать такое сооружение будет сложно, независимо от установки. Особенно если используются электрические котлы малой мощности.

Важно понимать, что агрегат должен вырабатывать тепла больше, чем теряет помещение. При этом нужно учитывать, что энергия выходит из дома постоянно, а значит и оборудование будет работать всегда. Это точно недопустимо. Любой нагреватель обязательно должен отдыхать. А потому рассчитывать мощность котла нужно с запасом. Все дело в том, что при постоянной работе установка быстро выйдет из строя. А это довольно неприятно, особенно когда на за окном мороз.

Перед покупкой котла нужно определить теплопотери здания, так как это напрямую будет влиять на потребляемый ресурс, а точнее – на его количество. Понадобится такая информация:

• материал, из которого сделаны стены и перекрытия;
• их толщина;
• площадь окон и число камер.

Все сырье имеет разную теплопроводимость. Ее можно посмотреть в соответствующей таблице:

*
Для того, чтобы определить нужные нам цифры, необходимо взять толщину и разделить на коэффициент теплопроводимости того или иного сырья. Для каждого компонента расчет производится отдельно. После этого все цифры нужно сложить.

Затем, как мы узнаем отдельные элементы, берется расчетный общий показатель. Для этого нужно площадь отапливаемого помещения умножить на разницу температур в доме и на улице. Полученный результат делится на общее теплосопротивление. При этом дельта берется для максимальных показателей.

Такой подход позволит вычислить самые точные параметры для оборудования. Поэтому не стоит лишний раз лениться, а пользоваться именно этим методом. Конечно же на него нужно потратить гораздо больше времени, но зато результат будет максимально приближенным к истине.

Подбор мощности в зависимости от теплоносителя

*

Чтобы правильно выбрать электрический котел, важно также помнить о теплоносителе, с помощью которого и будет проводится отопление. Для вычисления нам нужно знать:

• его объем;
• какая именно жидкость;
• схему разводки.

Стоит отметить, что последний фактор можно назвать незначительным. Тем не менее он все же способен немного поменять общую картину.

А вот первый – объем – важный параметр. Например, вычислив максимально точную мощность, которую должен иметь электрический котел, не был учтен теплоаккумулятор. А такой бак помещает в себе много жидкости – в среднем не менее 300 литров. В результате система будет плохо работать.

Важно! Для нагревания одного литра воды электрический котел тратит 0,001 кВт энергии в час.

Установка поднимает температуру жидкости до установленного пользователем уровня. Для примера возьмем показатель в 40 градусов. Так, в случае первого запуска теплоноситель будет прогрет максимум до отметки в 20 единиц по Цельсию. После достижения поставленной цели электрическая установка отключится с помощью автоматики. Либо внешний датчик сделает это. В первую очередь зависит от «начинки» и модели.

Стоит понимать, что, если в системе вместе с тепловым аккумулятором будет много жидкости и при этом производительность оборудования окажется небольшой – ему придется работать всегда. А это неприемлемо. Обязательно нужно знать, что использование в системе отопления антифриза также создает лишнюю работу агрегату. Ведь такие смеси имеют меньшую теплопроводимость. А это увеличит потребление энергоресурсов и длительность работы, что не является положительным моментом.

При расчете мощности котла обязательно нужно учитывать теплопотери. Кроме того, необходимо уточнить у специалиста, сможет ли та или иная модель справиться с имеющимся количеством теплоносителя. Конечно же, можно все вычисления провести быстро и максимально просто, но тогда во время использования агрегата скорее всего появятся проблемы.

Расчет номинальной мощности электрических водонагревателей – Часть первая ~ Электрические ноу-хау

Расчет номинальной мощности электрических водонагревателей – часть первая

Большинство жилых и коммерческих зданий нуждаются в системе горячего водоснабжения. В зависимости от типа здания эта система может варьироваться от небольшого водонагревателя под раковиной для мытья рук до системы резервуаров для хранения горячей воды объемом 10 000 галлонов, используемой в больничной прачечной.

Эта статья призвана помочь разработчикам выбрать соответствующий тип и рассчитать требуемую номинальную мощность для выбранного типа электрического водонагревателя.

Перед тем, как приступить к расчетам, мы должны дать вам краткую информацию о следующих пунктах:

• Компоненты системы горячего водоснабжения,

• Различные типы водонагревателей, используемых в жилых и коммерческих зданиях,

• Как выбрать лучший тип водонагревателя для любого применения?

Благодаря этому краткому обзору вы познакомитесь с типами и конструкцией обычных водонагревателей.

1- Компоненты системы горячего водоснабжения

Система водяного отопления состоит из (4) основных компонентов (см. рис. 1): Источник тепловой энергии, Теплообменное оборудование, Распределительная система, Терминальные устройства для использования горячей воды. Рис. (1): Система горячего водоснабжения Компоненты Наиболее важными компонентами являются первый и второй.

1. A- Источники тепловой энергии , они может быть: Сжигание топлива, Сбор солнечной энергии, Электрическое преобразование, Регенерированное отработанное тепло.

1.B- Оборудование для теплопередачи , они может быть: Прямая теплопередача (см. рис.2) происходит от сжигания топлива. или прямое преобразование электрической энергии в тепло, Рис. (2): Прямой нагрев Трансфер Косвенная теплопередача (см. рис.3) использует тепловую энергию, от удаленных источников тепла, таких как бойлеры, солнечные коллекторы тепла, когенерационное охлаждение или отработанное тепло. Рис. (3): Непрямой нагрев Трансфер

2-  Типы водонагревателей в жилых и коммерческих зданиях

Распространенные типы коммерческого и промышленного водонагревательного оборудования включает: Нагреватели накопительной воды (резервуарного типа), Проточные водонагреватели (безбакового типа), Гибридные водонагреватели .

2.1- Накопительные водонагреватели (бак) Этот тип нагревателей включает в себя горелку, накопительный бак, внешний кожух, изоляция и элементы управления в одном блоке и обычно устанавливаются без зависимости от другого оборудования для хранения горячей воды (см. рис.4). Рис. (4): Типичное хранилище Водонагреватель (танковый). Они доступны в электрическом, модели с жидким пропаном (LP) и природным газом. Водонагреватели на природном газе и сжиженном газе обычно потребляют меньше энергии и дешевле в эксплуатации, чем электрические модели одного размера. Существует два типа хранилища водонагреватели (Tank-Type), которые: Объем Водонагреватели накопительные (танковый), Малые накопительные водонагреватели (Танкового типа).

2.1.A Объемные накопительные водонагреватели (резервуарного типа) Обычно они вертикальные, цилиндрические резервуары, обычно стоящие на полу или на платформе, приподнятой над на небольшом расстоянии от пола (как на рис.4). В домах их можно монтировать в подпотолочном пространстве над прачечно-подсобными помещениями. Типовые размеры для дома диапазон использования от 75 до 400 литров (от 20 до 100 галлонов США).

2.1.B Малые накопительные водонагреватели (резервуарного типа) Водонагреватели с небольшим накопительным баком, известные как точки использования (POU), коммунальные или мобильные домашние водонагреватели, хороши варианты добавления горячей воды в небольшие здания, магазины или гаражи (см. рис. 5). Рис. (5): Небольшие накопительные водонагреватели (бак) Эти водонагреватели обычно объемом от 2,5 до 19 литров. Самые большие из этих миниатюрных устройств также могут использоваться для обеспечения горячей водой второстепенных санузлов, которые могут быть расположены далеко от основного водонагревателя вашего дома. Крошечная точка использования (POU) накопительные электрические водонагреватели емкостью от 8 до 32 литров (2 до 6 литров) изготавливаются для установки в кухонных и ванных шкафах или на стена над раковиной. Обычно в них используются нагревательные элементы малой мощности, около от 1 кВт до 1,5 кВт и может обеспечивать горячую воду достаточно долго для ручного стирки или, если он подключен к существующей линии горячей воды, до тех пор, пока горячая вода не поступает от удаленного водонагревателя большой мощности.

Накопительные водонагреватели (резервуарного типа) имеют особый тип – солнечные водонагреватели. 2.1.C Солнечные водонагреватели Солнечные водонагреватели имеют два основных компонента (см. рис.6): Солнечные коллекторы, Резервуар для хранения. Рис. (6): Компоненты солнечного водонагревателя 1- Солнечные коллекторы Солнечные коллекторы установлены вне жилых помещений, как правило, на крыше или стенах или поблизости, 2- Резервуар для хранения Питьевая горячая вода резервуар – это, как правило, уже существующий или новый обычный резервуар для воды. нагреватель или водонагреватель, специально разработанный для солнечной тепловой энергии. Типы солнечных водонагревателей Солнечные водонагреватели имеют два основных типа: С прямым усилением, Непрямой или замкнутый тип. A- Тип прямого усиления: В этом типе (см. рис.7) Питьевая вода направляется непосредственно в коллектор. Говорят, что таких систем много. использовать интегрированное хранилище коллекторов (ICS) в качестве систем прямого усиления обычно имеют хранилище, встроенное в коллектор. Рис. (7): Солнечный водонагреватель с прямым усилением Отопительная вода напрямую по своей сути более эффективен, чем косвенный нагрев через теплообменники, но такие системы обеспечивают очень ограниченную защиту от замерзания (если таковая имеется), могут легко нагревать воды до небезопасных для бытового использования температур, а системы ICS страдают от сильная потеря тепла в холодные ночи и холодные пасмурные дни. B- Непрямой или замкнутый контур: Этот тип не позволяет пить воды через панели, а прокачивать теплоноситель (либо вода или смесь воды и антифриза) через панели (см. рис. 8). После сбора тепла в панелях, теплоноситель течет через теплообменник, передающий свое тепло горячей питьевой воде. Рис. (8): Солнечный водонагреватель с замкнутым контуром Когда панели холоднее, чем накопительный бак или когда накопительный бак уже достиг своего максимума температуры, контроллер в замкнутых системах остановит циркуляцию насосы.

2.2- Мгновенная вода Нагреватели (безрезервуарные) Они также могут быть вызваны по запросу водонагреватели, этот тип нагревателей имеет минимальную накопительную емкость, они не хранить горячую воду; скорее они нагревают воду, когда она проходит через ряд катушки в блоке (см. рис.9). Они доступны в электрическом, LP и естественном исполнении. газовые модели. Большинство безрезервуарных устройств могут обеспечить до 3,5 галлонов нагретой воды. в минуту. Рис. (9): Мгновенное Водонагреватели (безбакового типа) Обычно они включают поток переключатель как часть системы управления. Безбаковые, проточные водонагреватели лучше всего использовать для стабильной, непрерывной подачи горячей воды. Безрезервуарные обогреватели может быть установлен по всему дому более чем в одной точке использования (POU), далеко от центрального водонагревателя, или более крупные централизованные модели все еще могут используется для обеспечения всех потребностей горячей воды для всего дома. Основные преимущества безрезервуарных водонагреватели: Непрерывный поток горячей воды по сравнению к ограниченному расходу постоянно нагретой горячей воды из обычного бака водонагреватели, Так как агрегат только нагревает воду как вы его используете, нагреватель без бака обычно более энергоэффективен, чем традиционный накопительный водонагреватель. Основные недостатки безрезервуарные водонагреватели: Проточные водонагреватели могут обеспечить неограниченное количество горячей воды, но может предоставить только ограниченное количество ПОУ, Распространенные типы водонагревателей не может подавать горячую воду более чем в две точки одновременно.

Известный тип Instantaneous водонагреватели (безрезервуарные) Электрические душевые лейки 2.2.A Электрические душевые лейки Электрический нагревательный элемент встроен в такие насадки для душа, чтобы мгновенно нагревать воду, когда она протекает через (см. рис.10). Рис. (10): Электрические душевые лейки Электрический душ имеет простую электрическая система, работающая как кофеварка, но с большим расходом воды. А реле протока включает устройство, когда через него проходит вода. Как только вода останавливается, устройство автоматически выключается. Обычный электрический душ. часто имеет три режима нагрева: низкий (2,5 кВт), высокий (5,5 кВт) или холодный (0 Вт) для использования при наличии системы центрального отопления или в времена года.

2,3 Гибридные водонагреватели Гибридный водонагреватель (см. Рис.11) представляет собой систему водяного отопления, объединяющую технологические черты обеих водонагреватели бакового типа и безбаковые водонагреватели. Это Нагревает холодную воду с помощью электрического нагревателя элемент и тепловой насос, который втягивает окружающий воздух и извлекает имеющийся нагревать. Рис. (11): Гибридные водонагреватели Их еще называют тепловыми насосами. Водонагреватели (HPWH), у них есть небольшие накопительные баки, которые охлаждают поступающий холод. вода; Это означает, что гибриды должны только увеличить температуру воды с теплой горячей, в отличие от безрезервуарного, который должен поднимать полностью холодную воду до горячий. Определяющими характеристиками «гибридного водонагревателя» являются: А сочетание расхода воды бака и эффективности безбакового водонагревателя, Встроенный небольшой резервуар для хранения воды как часть теплообменника (обычно между от двух галлонов до 20 галлонов), Двойной активация: измерение расхода и управление термостатом. Гибридные водонагреватели могут быть работать на газе (природном газе или пропане) или питаться от электричества с помощью сочетание теплового насоса и обычного электрического нагревательного элемента.

3- Как выбрать лучший тип водонагревателя?

Многие факторы определяют, какой водонагреватель лучше всего подходит для вашего дома. три основных фактора, которые следует учитывать при выборе водонагревателя:   Емкость для хранения воды, Метод нагрева воды, конструкция системы водяного отопления, система водяного отопления Тип топлива, Скорость восстановления, Ограничения по пространству, Энергоэффективность.

3.1 Емкость для хранения воды (в галлонах или литрах) Водонагреватель меньшего размера будет работать тяжелее и иметь более короткий срок службы. продолжительность жизни. Поэтому убедитесь, что вы выбрали водонагреватель, который обеспечивает достаточно горячей воды для вашего дома. Типичные емкости для разных типов водонагреватели следующие: Объем Водонагреватели накопительные (Тип бака): типичные размеры для бытового использования варьируются от 75 до 400 литров (20 до 100 галлонов США). Малые накопительные водонагреватели (Тип резервуара: диапазон размеров от 2,5 до 19 галлонов. Миниатюрная точка использования (POU) накопительные электрические водонагреватели емкостью от 8 до 32 литров (2 до 6 литров). Проточные водонагреватели (безбакового типа). до 3,5 галлонов нагретой воды в минуту. Гибридные водонагреватели : Типовые размеры от двух галлонов до 20 галлоны.

3. 2 Метод нагрева воды По словам пользователя Требования, выбранный метод нагрева воды может быть определен следующим образом: Нагреватели накопительной воды (резервуарного типа), Проточные водонагреватели (безбакового типа), Гибридные водонагреватели . Каждый предлагает уникальные преимущества, и вы можете сравнить функции и преимущества в таблице ниже. Тип Метод эксплуатации Факторы к рассмотрению Обычный бак Регулярно запасает горячую воду в резервуаре, размер которого соответствует требованиям пользователя. Экономичный, Может быть расположен в кладовка, подвал или гараж Вместимость от 20 до 100 галлонов, Эффективность зависит от модели, бренды и  источников топлива. Безбаковый Они не сохраняют горячее вода; скорее они нагревают воду, когда она проходит через ряд змеевиков в водонагреватель. Требуются большие первоначальные инвестиции, лучше всего использовать для стабильная, непрерывная подача горячей воды, Непрерывный поток горячая вода, Повесьте на стену и освободите место на полу, Отличный вариант для проживания занятых на полставки, обычно больше энергии эффективность на целых 30%, может предоставить неограниченное количество горячей воды, но только для ограниченного количества POU, Требуется вентиляция. Гибрид Нагревает холодную воду через электрический нагревательный элемент и тепловой насос, который всасывает окружающий воздух и извлекает имеющееся тепло. Требуется больший аванс инвестиции, Магниевый анодный стержень продлевает срок службы бака, Тепловой насос обеспечивает больше горячей воды до 33% быстрее, чем стандартный электрический водонагреватель.

3.3 Конструкция системы водяного отопления Также, по словам пользователя требований, структура или распределение системы горячего водоснабжения может быть одним из следующих типов: Централизованная (для всего дома) система, Системы точек использования. Каждый тип подробно описан в пунктах выше.

3.4 Система водяного отопления Тип топлива В соответствии с требованиями пользователя, выбранное топливо для системы водяного отопления может быть одним из следующих: Природный газ, LP (жидкий пропан), Электрический, Солнечная. Большинство водонагревателей работают на газе или электричестве. Обратитесь к таблица ниже для сравнения: Тип Факторы, которые необходимо учитывать Газ Требуются немного большие первоначальные инвестиции, В целях безопасности необходимо выводить наружу, Агрегаты с герметичным сгоранием или принудительной вентиляцией повышают безопасность, Затраты на эксплуатацию меньше, Не подвержен перебоям в подаче электроэнергии (только в танковом стиле). Электрический Обычно стоимость меньше газовых моделей, Легко поддерживать, Требуется без горючих материалов и вентиляции, Заезды вода быстро, Предложение высокие рейтинги энергетического фактора. Гибрид (электрический) Требуются большие первоначальные инвестиции, Не требует горючих материалов или вентиляции, Нагревает воду на 33% быстрее, чем стандартный электрический модели, Более низкие эксплуатационные расходы позволяют экономить сотни человек в год, Компрессор мощностью 8700 БТЕ/ч является самым мощным в своем классе. Жидкий пропан (газ) Требуется немного большие авансовые инвестиции, Должен вентилироваться на открытом воздухе в целях безопасности, единиц с герметичным сгоранием или принудительной вентиляцией для повышения безопасности, Стоимость меньше в эксплуатации, чем электрические модели, Нет подвержены перебоям в подаче электроэнергии (только в танковом стиле). Солнечная энергия относительно хороший срок окупаемости, в среднем 5-10 лет, низкий эксплуатационные расходы, относительно высокие первоначальные затраты, в В большинстве районов им потребуется электрическое, газовое или другое резервное топливо во время зимний период, они требуют отличной защиты от перегрева и замерзания, Окружающая среда дружелюбно.

3.5 Скорость извлечения Это количество галлонов или литров горячей воды, которое водонагреватель способен обеспечить в заданный период времени (час или минута). Таким образом, чем больше ваш спрос на горячую воду, тем выше скорость восстановления. тебе нужно. используемые единицы, выражающие скорость регенерации для водонагревателей: галлонов в час (Галлонов в час): Количество воды в галлонах, которое расходуется каждый час сантехника и оборудование, такое как посудомоечные машины. гал/мин (галлонов в минуту): Количество воды в галлонах, протекающей по водопроводу. приспособление или через проточный водонагреватель в минуту. Общие коэффициенты восстановления: Общие нормы восстановления для электрических водонагревателей для данного входная мощность указана в таблице ниже: Рекуперация Тарифы в галлонах в час – Электрический водонагреватель Общие коэффициенты восстановления для газовых водонагревателей для потребленных БТЕ составляют как в таблице ниже: Рекуперация Тарифы в галлонах в час – Газовый водонагреватель БТЕ (британская термальная единица): количество теплоты, необходимое для нагревания одного фунта воды на один степень Ф.

3.6 Ограничение пространства Как только вы узнаете емкость вашего водонагревателя, не забудьте принять во внимание размеры устройства. Вы можете следовать следующим рекомендациям:   Новый обычный сменный блок хранения может быть больше старого потому что требуется дополнительная изоляция, чтобы соответствовать последним строгим федеральным энергетические стандарты. Имейте это в виду, если блоки установлены в шкафах или другие тесные помещения, Если вы переходите на более крупный блок, возможно, вам потребуется проложить сантехнику к это если его нужно переместить. Один из способов избежать перемещения устройства заключается в том, чтобы выбрать модель нестандартного размера, например, модуль, короче, но больше, известный как водонагреватель «низкий мальчик». Lowboys варьируются от 30 до 49 дюймов и выдерживают до 50 галлонов воды, Высокие водонагреватели высотой от 50 до 76 дюймов и могут вмещает до 100 литров воды. Они идеально подходят для подвалов или гаражей, где рост не проблема, Если вы покупаете проточный водонагреватель, убедитесь, выбрать для установки соответствует требованиям вентиляции, Идеальное место для установки безбакового агрегата – внешняя стена рядом с газовой колонкой. линия подачи воды, линия подачи воды и источник электроэнергии. Это тоже самый простой и экономичный способ запуска вентиляции, Устройство должно иметь зазор ½ дюйма по бокам и 12 дюймов спереди и 18 дюймов от пола, Гибриды имеют узкий диаметр 21 дюйм для доступа в небольшие помещения.

3. 7 Энергоэффективность Какой бы источник топлива вы ни использовали, водонагреватель может быть третьим по величине источником энергии. пользователь в вашем доме, поэтому вам понадобится устройство, которое обеспечивает экономию энергии и затрат. К счастью, почти все водонагреватели обладают повышенной эффективностью, ужесточение федеральных энергетических стандартов. Энергетический коэффициент EF и годовые эксплуатационные расходы можно найти на Табличка Energy Guide на блоке (см. рис. 12). Рис. (12):  Табличка с руководством по энергопотреблению Энергетический фактор EF измеряет, как эффективно блок преобразует энергию в тепло, а также сколько тепла теряется во время хранения. Чем выше коэффициент энергии, тем более энергоэффективен водонагреватель. Ищите рейтинги EF как можно ближе к 1. Электрические обогреватели, как правило, самые высокие рейтинги EF.

В следующей статье я подробно объясню расчеты размеров и мощности электрических водонагревателей . Так что, пожалуйста, продолжайте следить.

Новое сообщение Старый пост Главная

Подписаться на: Опубликовать комментарии (Atom)

Технический справочник — EnergyPlus 8.1

Простой водогрейный котел[ССЫЛКА]

Объект ввода Boiler:HotWater предоставляет простую модель для котлов, которая требует от пользователя только ввода номинальной мощности котла и тепловой эффективности. Кривая эффективности также может использоваться для более точного представления производительности неэлектрических котлов, но не считается обязательным входом. Тип топлива вводится пользователем для целей учета энергии.

Модель основана на следующих трех уравнениях

-или-

Последнее уравнение, приведенное выше, включает влияние дополнительной кривой производительности котла. Чтобы подчеркнуть использование нормализованной кривой эффективности котла, уравнение использования топлива также показано в расширенном формате. Нормализованная кривая КПД котла представляет изменения номинального теплового КПД котла из-за нагрузки и изменения рабочей температуры. Если дополнительная кривая эффективности котла не используется, номинальная тепловая эффективность котла остается постоянной на протяжении всего моделирования (т. е. BoilerEfficiencyCurveOutput = 1).

Когда используется кривая производительности котла, можно использовать любой допустимый объект кривой с 1 или 2 независимыми переменными. Кривые производительности доступны через встроенный в EnergyPlus менеджер уравнений кривых производительности (объекты кривых). Линейные, квадратичные и кубические типы кривых могут использоваться, когда эффективность котла зависит исключительно от нагрузки котла или коэффициента частичной нагрузки (PLR). Эти типы кривых используются, когда котел работает при заданной заданной температуре на протяжении всего моделирования. Другие типы кривых могут использоваться, когда эффективность котла может быть представлена ​​как PLR, так и рабочей температурой котла. Примеры действительных уравнений с одной и двумя независимыми переменными показаны ниже. Для всех типов кривых PLR всегда является независимой от x переменной. При использовании типов кривых с 2 независимыми переменными температура котловой воды (Twater) всегда является независимой переменной y и может представлять собой температуру на входе или на выходе в зависимости от ввода пользователя.

Одна независимая переменная:[ССЫЛКА]

Линейная

Квадратичная

Кубическая

Двойные независимые переменные:[ССЫЛКА]

QuadraticLinear

Biquadratic

Bicubic

-коэффициент нагрузки или который имеет нелинейную зависимость эффективности с коэффициентом частичной нагрузки, обычно устанавливает коэффициенты линейной, квадратичной или кубической кривой на ненулевые значения. Использование других типов кривых позволяет более точно моделировать, когда КПД котла изменяется в зависимости от коэффициента частичной нагрузки и когда температура воды на выходе из котла изменяется с течением времени из-за нагрузки или когда происходят изменения в заданном значении температуры воды.

Паразитная электрическая мощность рассчитывается на основе определяемой пользователем паразитной электрической нагрузки и рассчитанного выше коэффициента нагрузки рабочей части. В модели предполагается, что эта паразитная мощность не способствует нагреву воды.

где:

= паразитная электрическая мощность (Вт), среднее значение для временного шага моделирования

= паразитная электрическая нагрузка, указанная пользователем (Вт)

Описание модели[ССЫЛКА]

Паровой котел является неотъемлемой частью системы парового отопления здания и может быть описан как основной двигатель парового контура. Это компонент, который поддерживает желаемую температуру контура.

Акцент в EnergyPlus был сделан на разработку имитационной модели здания для парового котла с возможностью детального моделирования производительности котла без затрат на исчерпывающие вводы данных пользователем в модель котла. Объект Boiler:Steam input используется на стороне подачи EnergyPlus контура установки с основной целью подачи пара в нагревательные змеевики, которые составляют сторону потребления контура.

Паровой котел представляет собой устройство с регулируемым массовым расходом. Массовый расход пара через котел определяется потребностью в отоплении в контуре, которая, в свою очередь, определяется оборудованием, подключенным к стороне потребления в контуре, а именно паровыми змеевиками и нагревателем горячей воды. Короче говоря, паровой змеевик определяет массовый расход пара, необходимый для нагрева зоны до требуемой уставки, смеситель суммирует общий расход пара, требуемый каждым из отдельных змеевиков, и передает его в котел через насос.

Схема парового котла в паровом контуре

На рис. 157 показана элементарная конструкция контура с потоком пара из змеевиков в котел. Важно отметить, что именно змеевики определяют требуемую массу пара, и котел просто обеспечивает требуемый массовый расход при желаемой температуре при условии, что он имеет соответствующие размеры. Алгоритм определения массового расхода построен на стороне потребления, и котел с регулируемым расходом не играет никакой роли в определении массового расхода пара.

На рис. 158 показана простая модель парового котла. Переохлажденная вода поступает в котел с переменным расходом через насос, котел отдает энергию потоку воды, потребляющему топливо, потери котла учитываются через КПД котла. Котел выдает пар с качеством, равным 1,0 в состоянии насыщения.

Преимуществом систем парового отопления перед водяным является высокая скрытая теплоемкость пара, что снижает массовый расход требуемой жидкости. Величина передачи перегретого и недоохлажденного тепла в системах парового отопления незначительна, на скрытую теплопередачу приходится почти весь теплообмен в зоны через паровоздушные теплообменники.

Схема работы парового котла

Нагрузка котла представляет собой сумму подвода явного и скрытого тепла к потоку воды, как описано с помощью следующего уравнения. Массовый расход через котел известен, а дельта темп — это разница температур на входе в котел и на выходе из котла. Скрытая теплота пара рассчитывается при рабочей температуре контура.

Теоретический расход топлива рассчитывается по следующему уравнению. КПД котла вводится пользователем и учитывает все потери в паровом котле.

Коэффициент рабочей частичной нагрузки рассчитывается по следующему уравнению. В дальнейшем это используется для расчета фактического расхода топлива, его отношения нагрузки котла к номинальной мощности котла.

Фактический расход топлива котлом рассчитывается по следующей формуле, где C1, C2 и C3 — коэффициенты коэффициента частичной нагрузки.

По сути, модель котла обеспечивает приближение первого порядка к характеристикам мазутных, газовых и электрических котлов. Производительность котла основана на теоретическом КПД котла и одной квадратичной кривой отношения использования топлива к частичной нагрузке, представленной в приведенном выше уравнении. Эта единственная кривая учитывает все неэффективности сгорания и потери дымовых газов.

Алгоритм управления паровым котлом является важным вопросом. Пользователь может захотеть, чтобы котел был меньшего размера, и в таком случае он не сможет удовлетворить запрос на расход пара со стороны потребления. Впоследствии нагрузка котла превышает номинальную мощность котла. Котел работает на своей номинальной мощности, но не может удовлетворить потребность предприятия в отоплении. Псевдокод от EnergyPlus использовался для описания логики управления, используемой в моделировании парового котла.

********************************************** ПСЕВДОКОД НАЧАЛО РАЗДЕЛА*** *************************************

В начале моделирования вычисляется начальное значение массового расхода пара. Это необходимо для запуска потока пара по контуру.

End If для алгоритма управления нагрузкой котла. Этот алгоритм определяет все возможные условия управления, которые могут возникнуть при моделировании системы в EnergyPlus.

********************************************** ПСЕВДОКОД РАЗДЕЛ КОНЕЦ*** ****************************************

Если рабочее давление в котле превышает максимально допустимое давление в котле , симуляция срабатывает и выводит предупреждение об этом. Это уведомляет пользователя о возможных проблемах с определением давления в системе.

Интеграция имитационной модели парового котла в EnergyPlus потребовала разработки ряда подпрограмм, которые работают последовательно. Эти подпрограммы предназначены для чтения входных данных из входного файла, инициализации переменных, используемых в имитационной модели котла, имитации производительности котла, обновления узловых соединений и отчета о необходимых переменных. На случай, если у пользователя возникнут трудности с вводом параметров котла, предусмотрена автоматическая настройка номинальной мощности котла и максимального расхода пара. Эти два значения играют важную роль при выборе размера котла.

Модельные предположения[ССЫЛКА]

Модель котла EnergyPlus является «простой» в том смысле, что она требует, чтобы пользователь указал теоретическую эффективность котла. Процесс горения в модели не рассматривается. Модель не зависит от типа топлива, которое вводится пользователем только для целей учета энергии. Это идеальная модель для программы моделирования зданий, так как она использует желаемое количество ресурсов с точки зрения времени выполнения моделирования, но успешно обеспечивает достаточно хорошие параметры размеров для реального котла.

Предполагается, что паровой котел работает для поддержания заданной температуры, температура является температурой насыщения пара и соответствует этой температуре насыщения существует единственное значение давления насыщения, при котором работает контур. Следовательно, котел может регулироваться либо по давлению насыщения, либо по температуре. Так как пользователи будут иметь лучшее представление о температуре пара, а не о давлении, входы котла предназначены для контроля температуры.

Номенклатура парового контура[ССЫЛКА]

Номенклатура парового контура

	Теплообменник котла. В.
	Номинальная мощность котла. В.
	Коэффициент нагрузки рабочей части котла.
	Степень переохлаждения в змеевике.
	Разница температур в паровом котле. ºС.
	Плотность конденсата, поступающего в насос. кг/м3.
	Расчетная нагрузка на паровой змеевик. В.
	Энтальпия жидкости в точке n на диаграмме Ts. Дж/кг.
	Доля мощности насоса при полной нагрузке. В.
	Дробная мощность двигателя теряется из-за жидкости. В.
	Тепловая нагрузка на паровой змеевик воздушного контура. В.
	Тепловая нагрузка на паровой змеевик зоны. В.
	Скрытая теплота пара при рабочей температуре контура. Дж/кг.
	Скрытая теплота пара. Дж/кг.
	Скрытая тепловая часть нагрузки нагревательного змеевика. В.
	Потери контура в паровом змеевике. В.
	Разница температур контура.
	Массовый расход парового змеевика кг/с.
	Массовый расход пара, поступающего в паровой змеевик, кг/с.
	Массовый расход пара для парового змеевика с воздушным контуром кг/с
	Массовый расход пара для зонального парового змеевика кг/с.
	Массовый расход пара. кг/с.
	Массовый расход пара для парового контура. кг/с.
	Масса конденсата, поступающего в насос. кг/с.
	Максимально допустимый массовый расход воздуха. кг/с
	Максимальный массовый расход пара кг/с
	Максимальный массовый расход пара от котла. кг/с.
	Максимальный объемный расход конденсата в насосе. м 3 /с.
	Максимальный объемный расход конденсата в паровом контуре. м 3 /с.
	Минимально возможная температура воздуха на входе. ºС.
	Номинальная мощность конденсатного насоса. В.
	Номинальная мощность насоса. В.
	Номинальный напор насоса. М.
	Номинальный объемный расход через конденсатный насос. м 3 /с.
	Коэффициент частичной нагрузки для конденсатного насоса.
	Эффективность насоса.
	Эффективность двигателя насоса.
	Мощность насоса. В.
	Часть явного тепла нагрузки нагревательного змеевика. В.
	Уставка Температура зоны. ºС.
	Заданная температура воздуха на выходе из парового змеевика. ºС.
	Мощность на валу насоса. В.
	Удельная теплоемкость воздуха. Дж/кг К.
	Удельная теплоемкость воды. Дж/кг К.
	Эффективность парового котла.
	Температура воздуха на входе в змеевик. ºС.
	Температура воздуха на входе в паровой змеевик. ºС.
	Температура воздуха на выходе из змеевика. ºС.
	Температура пара, поступающего в змеевик. ºС.
	Теоретический расход топлива паровым котлом. В.
	Суммарный массовый расход, запрошенный всеми паровыми змеевиками. кг/с.
	Объем конденсата, поступающего в насос. м 3 /с.
	Температура воды на выходе из насоса. ºС.

Ссылки[ССЫЛКА]

Справочник ASHRAE. 1996. Системы и оборудование HVAC, Системы кондиционирования и отопления. Глава 10, Паровые системы. стр. **10.1-10.16. 1996.

BLAST 3.0 Руководство пользователя . 1999. Лаборатория строительных систем. Урбана-Шампейн: Лаборатория строительных систем, факультет машиностроения и промышленной инженерии, Университет Иллинойса.

Чиллар, Р.Дж. 2005. «Разработка и внедрение парового контура в программе моделирования энергопотребления зданий EnergyPlus», М.С. Диссертация кафедры машиностроения и промышленной инженерии Иллинойского университета в Урбана-Шампейн.

TRNSYS 16 Руководство пользователя . 2004. Программа моделирования переходных систем. Лаборатория солнечной энергии, Мэдисон. Университет Висконсин-Мэдисон.

El-Wakil, MM 1984.