Рассчитать мощность электрокотла по площади: Как выбрать оптимальную мощность для электрического котла?

Как рассчитать электрокотел – расчет мощности котла для отопления

Чтобы отопить многоквартирный или частный дом, используются электрические котлы. Они различаются по мощности и функциональным особенностям. Перед покупкой оборудования необходимо правильно рассчитать мощность, которая должна быть у котла для полноценного обогрева помещения. В эти расчеты входят многие параметры, которые очень важно учитывать.

При неправильном выборе котла в помещении может не хватать тепла при суровых температурах.

Содержание

1. Что такое мощность электрокотла
2. Способы определения мощности электрокотла
3. Расчет мощности котла по площади дома
4. Расчет мощности котла по объему комнаты
5. Расчет для ГВС

Что такое мощность электрокотла

Под мощностью электрокотла понимают такую величину, которая включает в себя сразу несколько показателей: площадь помещения, климатическая мощность и коэффициент теплопотерь. Из всех этих величин складываются общие расчеты. Конечная цифра будет показывать то, с какими характеристиками необходимо приобрести котел.

Само оборудование состоит из следующих элементов:

• теплоноситель;
• резервуар с теплообменником;
• ТЭН.

Изначально жидкость, поступающая из труб, прокачивается через резервуар и попадает в устройство водонагрева. Водонагреватель регулирует температуру самостоятельно и прекращает работу в необходимый момент, когда вода уже полностью нагрелась. На скорость этого процесса и влияет мощность котла.

Этот показатель зависит от того, как быстро охлаждается теплоноситель. При этом нужно учитывать ту энергию, которая затрачивается на обогрев предметов в помещении, поскольку к ним переходит значительная часть тепла.

Общие расчеты производятся по следующей формуле:

Sд * Kз * 1,25

Sд – площадь отапливаемого помещения;

Kз – климатическая мощность;

1,25 – степень теплопотерь.

Способы определения мощности электрокотла

Производить расчеты можно по-разному. Нужно просчитать все мелочи, используя при этом разные методы. Так можно гарантировать точность и безошибочность вычислений. Главная задача, с которой должно справляться оборудование, это обогрев всего помещения, а не только отдельных комнат.

В основном пользуются двумя методами стандартных расчетов:

• по объему комнат и помещений;
• по площади жилых комнат и домов, которые подключены к основному источнику отопления.

Также нужно удостовериться не только в мощности самого котла. Может не выдержать электрическая проводка при слишком огромной мощности и выйти из строя. По этой причине очень важно просчитать все параметры несколькими способами.

Расчет мощности котла по площади дома

Данный способ является базовым и применяется довольно часто. За основу берут помещение площадью 10 кв.м. Но коэффициент не учитывает очень много важных параметров. Например, в расчет не берется теплопроводность стен комнат. Чтобы обогреть 10 кв.м. необходимо потратить 1 кВт мощности. Исходя из этого и производятся расчеты.

Учитывается еще и коэффициент тепловых потерь, который приравнивается к значению 0,7. Например, площадь помещения 170 кв.м. Без учета коэффициента число 170 нужно разделить на 10, получится 17 кВт. Это значение умножаем на 0,7, результатом и будет требуемая мощность – 11,9 кВт.

Не подходит для расчета в следующих комнатах и помещениях:

• если потолок выше, чем 2,7 метра;
• в случае, когда есть пластиковые или деревянные окна с двойным стеклопакетом;
• отсутствие теплоизоляции или наличие чердака без отопления;
• наличие дополнительной теплоизоляции толщиной более 1,5 см.

Во всех этих случаях расчеты таким способом будут неверные.

Расчет мощности котла по объему комнаты

В данных вычислениях ключевую роль играет объем комнаты. Для этого способа применяют следующую формулу:

(V * K * T) / S

V – показатель объема дома;

K – коэффициент поправок;

T – разница температур внутри и снаружи помещения;

S — площадь помещения.

Такой показатель, как коэффициент, для каждого здания индивидуален. Все зависит от предназначения комнат, метража и материалов, из которых сделано здание. Распределяется величина по следующим категориям:

Коэффициент	Назначение
0,6-0,9	Кирпичные строения с хорошей изоляцией. Могут быть установлены двухкамерные окна, используется теплоизолирующая крыша.
1-1,9	Здания из двойной кладки кирпича, со встроенными деревянными окнами и стандартной крышей
2-2,9	Помещения со слабой теплоизоляцией, которые пропускают тепло
3-4	Дома из дерева или металлических листов и панелей с незначительным слоем теплоизоляции

При расчетах получаются значения немного больше, чем стандартные. Это поможет избежать последствий: в случае сильных морозов тепла хватит, чтобы прогреть все помещение. Данная формула не берет в расчет необходимую мощность для напора воды в краны или для дополнительного источника отопления.

Санитарные нормы берут за стандартный показатель 41 кВт на 1 кубометр воды. Также необходимо измерить высоту помещения и его площадь, прибавив к этим значениям страховой коэффициент на непредвиденные жизненные случаи.

Расчет для ГВС

Если отопительный котел используется одновременно с источником горячей воды для всего дома, то следует учитывать многие факторы. К ним относятся:

• расчет допустимой температуры и количества горячей воды, которая необходима для автономной жизни всех жителей дома;
• объем воды, который используется ежедневно.

Объем горячей воды можно высчитать по формуле:

(Vr * (Tr — Tx) ) / (Tr — Tx)

Vr – желаемый объем;

Tr – температура проточной воды;

Tx – необходимая температура воды из-под крана.

Чтобы правильно рассчитать необходимый объем теплой воды, необходимо проделать следующее:

• высчитать потребляемый объем на каждого члена семьи;
• просчитать общий потребляемый объем горячей воды;
• по формуле вычислить дополнительную мощность котла.

Приведем пример из среднестатистической семьи. За один день расходуется 200 литров воды в доме. Чтобы получить оптимальную температуру из-под крана, нужно смешать горячую воду и проточную. Проведя все необходимые расчеты, можно прийти к цифре 90 литров. Именно этот показатель и будет допустимым объемом котла, чтобы воды хватало на всю семью.

Чтобы правильно рассчитать количество потребляемой воды в день всеми членами семьи, необходимо знать следующее:

• в обычных жилых помещениях тратится не больше 120 литров воды в день на одного человека;
• такие же помещения, но с газом рассчитаны на 150 литров на пользователя;
• если есть водопровод, ванная, канализация и нагреватель воды – 180 литров;
• помещения с централизованным горячим водоснабжением – 230 литров.

Эта памятка поможет верно определить значения для подставленная их в формулу.

Таким образом, рассчитывать мощность котла перед покупкой необходимо, так как от этого зависит то, с какой силой будет осуществляться обогрев помещения. В качестве параметров берутся площадь комнаты, коэффициент погрешностей, объем и иногда высота потолка. Показатели меняются в зависимости от способа вычислений. Необходимо воспользоваться несколькими методами расчетов, прежде чем приступить к выбору водонагревательного котла.

Расчёт мощности электрического котла отопления

Котёл – это основной агрегат отопительной системы, от производительности которого зависит возможность инженерной сети обеспечивать строение требуемым количеством тепла. Грамотный предварительный расчёт мощности отопительной установки гарантирует комфортный микроклимат в помещении и поможет исключить лишние затраты при её покупке.

Основной расчёт мощности электрического теплогенератора

Определение! Мощность электрического отопительного агрегата должна полностью восполнять теплопотери всех помещений. При необходимости – учитывается мощность, которая будет расходоваться на нагрев воды.

Профессиональный расчёт мощности электрического отопительного оборудования учитывает следующие факторы:

• Среднестатистическую температуру в наиболее холодный период года.
• Изоляционные характеристики материалов, использованных при сооружении ограждающих конструкций домостроения.
• Тип разводки отопительного контура.
• Отношение суммарной площади дверных и оконных проёмов и площади несущих конструкций.
• Конкретные сведения о каждом отапливаемом помещении – количество угловых стен, предполагаемое число радиаторов и прочее.

Внимание! Для выполнения особо точных расчётов принимают во внимание бытовую технику, количество компьютеров и видеотехники, которые также вырабатывают тепловую энергию.

Обычно профессиональные вычисления проводят редко, а при покупке выбирают агрегат, мощность которого превышает приблизительно рассчитанную величину.

Для примерного расчёта мощности (W) применяют следующую формулу:

W=S*Wуд/10м², где S – площадь отапливаемого строения в м².

Wуд – это удельная мощность агрегата, величина которой индивидуальна для каждого региона:

• для холодного климата – 1,2-2,0;
• для средней полосы – 1,0-1,2;
• для южных районов – 0,7-0,9.

Определение мощности, необходимой для снабжения горячей водой

Мощность, необходимая для нагрева воды для технических нужд, определяется количеством постоянных потребителей, точек водоразбора, общего количества используемой тёплой воды.

Совет! Для приблизительного определения мощности отопительного агрегата, работающего одновременно на нагрев воды, следует к расчётной мощности для обогрева помещения добавить 20%. В случаях частого водоразбора мощность увеличивают на 25%.

Расчёт объёма накопительного водонагревателя

Если планируется в комплексе с электрической отопительной установкой использовать ёмкостный водонагреватель, то его объём (Vв) можно рассчитать по следующей формуле:

Vв=V*(T-T’)*( T”-T’), где V – требуемое количество подогретой воды, T – требуемая температура подогретой воды, T’ – температура воды, к которой подмешивают горячую воду из нагревателя, T”– температура подогретой в водонагревателе воды.

Выбрав мощность электрической отопительной установки, и определив объём водонагревателя, по формуле можно рассчитать, за какое время (Т, сек) будет нагрета вода:

Т=m*CB*(t₂-t₁)/P, где m – масса (кг) воды в накопителе, CB – это удельная теплоёмкость воды, которая принимается равной 4,2 кДж/(кг*К), t₂ и t₁ – конечная и исходная температура воды в бойлере соответственно, P – мощность отопительного агрегата, кВт.

Дополнительные факторы, учитываемые при расчёте мощности электрокотла

Эксплуатация любого теплогенератора, в том числе, электрического, может сопровождаться дополнительными потерями:

• Если домостроение проветривается слишком интенсивно, то из-за ускоренного воздухообмена помещения будут терять примерно 15% тепла.
• Слабое утепление стен может стать причиной потери 35% тепловой энергии.
• Через оконные рамы уходит примерно 10% тепла, а если окна старые, то это количество может быть ещё больше.
• Неутеплённые полы снизят теплоснабжение комнат ещё примерно на 15%.
• Через неправильно устроенную конструкцию крыши может уйти примерно четвёртая часть тепла.

Внимание! Если в отапливаемом помещении присутствует хотя бы один из факторов непроизводительных тепловых потерь, то его обязательно необходимо учитывать при расчётах мощности.

При желании расчёт требуемой мощности и необходимого объема можно осуществить с помощью онлайн калькулятора, максимально учитывающего все характеристики отапливаемого объекта.

Электрический котел Используйте избыточную мощность

Breadcrumb

Электрический котел Используйте избыточную мощность — заголовок

Электрический котел Использование избыточная мощность — Обзор

Автор / Организация: Benedikt Leitner / AIT

Модели компонентов:

• Электрой Электрой Электрик. Нагреватель
• Аккумулятор тепловой энергии

Параметры испытаний: Все параметры в соответствии с конфигурацией системы

Выходы/измеренные параметры:

• External electric grid:
  • Power flows to and from
• Base district heating boiler
  • heat generation
• District heating network
  • Supply temperatures at substations
  • Differential pressures at substations
• Распределительная сеть низкого напряжения
  • Напряжения в точках подключения потребителей
  • Трансформаторная нагрузка

Избыточная мощность при использовании электрического котла — ввод

Избыточная мощность при использовании электрического котла — описание тепловых приборов по сравнению с базовым сценарием без использования электроэнергии в тепло.

Это означает, что потоки энергии, вытекающие из сети, уменьшаются. В то же время импорт энергоресурсов не должен увеличиваться. Соответствующие переменные нагрузки обеих сетей, т. е. напряжение на шине, температура подачи и дифференциальное давление, должны оставаться в допустимом диапазоне. Кроме того, загрузка трансформатора не должна достигать критических уровней. В противном случае тест не пройден.

Электрические котлы используются в качестве нагревательных приборов. Они состоят из электронагревателя для преобразования электроэнергии в тепло и накопителя тепловой энергии для (кратковременного) хранения выработанного тепла. Для планирования работы накопителя и электронагревателя используется прогнозирующий контроллер модели. Целью регулятора является минимизация отрицательной остаточной нагрузки электрической сети. Для обеспечения такого планирования необходимо знать/прогнозировать отрицательную остаточную нагрузку в электрической сети, а также потребность в тепле в тепловой сети. Этот тест предполагает идеальное знание этих данных временного ряда и, таким образом, не фокусируется на качестве прогнозов.

Electric Boiler Use Excess Power — details

Meta Data

Title of Test		ElectricBoilersUseExcessPower
Author / Organization		Benedikt Leitner / AIT
Ссылка на тестовый пример		Повышенное потребление RESSelf
Обоснование теста		Этот тест направлен на собственное потребление избыточной энергии, вырабатываемой распределенными генераторами возобновляемой энергии, такими как фотоэлектрические генераторы на крыше. Избыточная мощность подается в сеть централизованного теплоснабжения. Локальное использование избыточной мощности помогает смягчить проблемы в распределительной электрической сети, такие как обратные потоки мощности, высокая загрузка оборудования и нарушения диапазона напряжения. С другой стороны, распределенная подача в сеть централизованного теплоснабжения может вызвать проблемы из-за обратных массовых потоков, колебаний температуры подачи или проблем с перепадом давления. Электрические котлы используются как тепловые приборы. Они состоят из электронагревателя для преобразования электроэнергии в тепло и накопителя тепловой энергии для (кратковременного) хранения выработанного тепла. Для планирования работы накопительного блока и электронагревателя используется модельно-предиктивный контроллер. Целью регулятора является минимизация отрицательной остаточной нагрузки электрической сети. Для обеспечения такого планирования необходимо знать/прогнозировать отрицательную остаточную нагрузку в электрической сети, а также потребность в тепле в тепловой сети. Этот тест предполагает идеальное знание этих данных временного ряда и, таким образом, не фокусируется на качестве прогнозов. Тест успешно пройден, если перетоки мощности во внешнюю сеть снижены по сравнению со сценарием без теплоснабжения. При этом не допускается увеличение ввода мощности в сеть более чем на 1%. Таким образом, электрические котлы должны точно следовать отрицательной кривой остаточной нагрузки, не увеличивая нагрузку в другое время или потребляя больше доступной избыточной мощности. Кроме того, должны быть соблюдены соответствующие сетевые ограничения.

Система тестирования и схема тестирования

Специальная система тестирования		уставки для электрических котлов. Моделирование сети централизованного теплоснабжения/электрического котла передает фактическое энергопотребление электрических котлов в моделирование электрической сети.
Тестовые и выходные параметры		Параметры испытаний: Все параметры в соответствии с конфигурацией системы Выходы / измеренные параметры: Внешний электрический сетка: Power Clows: . Внешний электрический сетка: Power Clows: . Базовый котел централизованного теплоснабжения: Производство тепла Внешняя электрическая сеть: Передача электроэнергии к и от Районная нагревательная сеть: Температура питания на подстанциях Дифференциальные давления на подстанциях Распределительная сеть низкого напряжения: Напряжения на точках подключения потребителей .		Для сети централизованного теплоснабжения был выбран подход к динамическому моделированию с учетом временных задержек и рассеивания тепла в сети трубопроводов, смешивания потоков из разных труб, источников питания или подстанций, а также для учета различных средств управления в системе. Квазистатический подход, основанный на последовательных расчетах потока мощности, был выбран для изучения среднесрочного и долгосрочного воздействия изменяющихся во времени нагрузок и генераторов на электрическую распределительную сеть. Такой квазистатический подход подходит для оценки поведения сети во временных масштабах от минут до часов. Эта оценка включает в себя расчет потоков активной и реактивной мощности для всех ветвей, а также величину и фазу напряжения для всех узлов. Для управления электрическими котлами был выбран модельный прогнозирующий подход к управлению. Это позволяет планировать разрядку и зарядку теплоаккумуляторов с учетом наличия избыточной мощности. Например, теплоаккумуляторы могут быть опорожнены раньше времени с высокой избыточной мощностью, но низкой потребностью в тепле, что делает возможным использование электрического нагревателя. Этот тест должен выполняться в течение всего года, чтобы охватить ежедневные/сезонные колебания нагрузки/генераторов и влияние прогнозирующего управления моделью, поскольку горизонт планирования обычно составляет несколько часов/дней.

Общая настройка моделирования

Модели компонентов		Следующие модели представляют особый интерес, поскольку они представляют собой точки связи между тепловой и электрической сетью. Более подробно они описаны в следующих формах описания модели: Electricheater ThermalenergyStorage
Начальное состояние системы		Окружные нагрева работает
Временное разрешение		Централизованное отопление и электрические котлы: динамический, переменный размер шага Электрическая сеть и прогнозирующие контроллеры модели: 15 минут
Эволюция состояния системы и тестовые сигналы сброс от соответствующих электрокотлов вместе с прогнозируемой остаточной нагрузкой электрической сети и потребностью в тепле сети централизованного теплоснабжения. Таким образом, электрические котлы получают новые уставки для выработки и отвода тепла от контроллеров с предсказанием модели. Каждые 15 минут в электрическую сеть поступает текущая потребляемая мощность от электрокотлов. В противном случае подсистемы независимы друг от друга.
Источник неопределенности Критерии остановки		Замораживающая/кипящая вода в любой части районной модели Прогнозный расчет мощности Модельный контроллер.
Хранение данных		Формат данных SmILES

Какой размер выключателя для водонагревателя можно получить на Amazon. Учить больше.

Большинство электрических водонагревателей подключаются к выделенной цепи на 240 вольт с двухполюсным выключателем на 30 ампер. Но это не вся история, и нет никаких абсолютов. Поэтому вопрос о том, какой размер выключателя подходит для вашего водонагревателя, является важным и стоящим вопросом.

В этой статье рассказывается, как определить, какой размер выключателя требуется для вашего электрического водонагревателя, и объясняется, какую важную роль выключатели играют в вашем доме. Кроме того, мы также ответим на некоторые часто задаваемые вопросы.

Молоток какого размера для водонагревателя на 50 галлонов?

Хотя многие домовладельцы спрашивают: « Какой размер гидромолота мне нужен для 50-галлонного водонагревателя?»

На самом деле размер резервуара не имеет значения.

Правильный вопрос: » Какой размер прерывателя мне нужен для водонагревателя мощностью 4500 Вт?»

Чтобы определить размер прерывателя, вам необходимо знать мощность и номинальное напряжение водонагревателя. Мы рассмотрим это ниже.

Во многих водонагревателях на 50 галлонов используются нагревательные элементы мощностью 4500 Вт. Автоматический выключатель на 30 А. 

Выбор размера гидромолота для вашего водонагревателя

Калибровка — это причудливый способ сказать: «Определить гидромолот правильного размера для вашего водонагревателя». Хотя это не сложно, в этом процессе есть несколько шагов.

Вот несколько основных сведений о выключателях водонагревателей:

• Электрические водонагреватели должны быть жестко подключены к выключателю на электрощите
• Если используется выключатель неправильного размера, вы рискуете не только повредить воду. нагревателя, но и создает серьезную проблему безопасности
• Кодекс NEC требует, чтобы автоматический выключатель был рассчитан на 125 % предполагаемой нагрузки. Проще говоря, вам необходимо приобрести автоматический выключатель, который может выдерживать на 25% больше электрической нагрузки, чем требуется для водонагревателя.
• Это должен быть двухполюсный выключатель

Зачем нужен двухполюсный выключатель?

Для водонагревателей требуется двухполюсный выключатель, чтобы изолировать напряжение. Поскольку большинство электрических водонагревателей используют напряжение от 220 до 250 вольт, питание поступает на оба провода устройства.

Если бы использовался однополюсный выключатель, в водонагревателе были бы провода под напряжением, проходящие через нагревательные элементы.

Двухполюсный выключатель имеет два провода под напряжением, соединенные одним нейтральным проводом. Таким образом, если произойдет короткое замыкание на любом из горячих проводов, оба сработают и отключат водонагреватель.

Как определить правильный размер прерывателя для вашего водонагревателя

Есть 3 шага, чтобы определить размер прерывателя для вашего водонагревателя:

Шаг 1 — Сбор информации

Во-первых, вам нужно найти мощность водонагревателя и напряжение рейтинги.

Если у вас больше нет руководства, вы обычно можете найти эту информацию на наклейке, прикрепленной к баку, или на панели управления термостата.

Если вы все еще не можете найти данные о мощности и напряжении, вы можете выполнить быстрый поиск в Google, указав название производителя и номер модели вашего водонагревателя.

Шаг 2. Рассчитайте нагрузку

Далее вам необходимо определить максимальный ток, необходимый для вашего водонагревателя. Уравнение простое:

Ватт ÷ Вольт = Ампер

Например, если ваш водонагреватель имеет номинальную мощность 4500 ватт и номинальное напряжение 240, ему потребуется 18,75 ампер.

( 4500 Вт ÷ 240 В = 18,75 А )

Шаг 3 – Расчет размера выключателя

Наконец, умножьте ток на 125% (код NEC). Это позволит определить правильный размер прерывателя для вашего водонагревателя.

Итак, следуя нашему примеру, умножьте 18,75 Ампер на 125%.

( 18,75 А x 125% = 23,43 А )

Для водонагревателя мощностью 4500 Вт на 240 В вам понадобится автоматический выключатель на 25 или 30 А. Большинство электриков рекомендуют установить выключатель на 30 ампер, чтобы учесть электрические колебания.

Мы настоятельно рекомендуем нанять профессионала для внесения любых изменений в ваш электрический щит.

FYI

• Электрические водонагреватели используют от 220 до 259 вольт переменного тока
• Для большинства электрических водонагревателей требуется двухполюсный выключатель на 20 или 30 А. (Размыкатель должен быть рассчитан на потребляемую мощность водонагревателя)
• Сечение провода определяется силой тока, потребляемой водонагревателем

Часто задаваемые вопросы

У вас остались вопросы? Вот несколько часто задаваемых вопросов:

Как работает автоматический выключатель?

Автоматический выключатель пропускает электричество, когда электрический ток ниже номинала автоматического выключателя. Однако автоматический выключатель «отключится», когда электрический ток превысит номинальный ток выключателя.

При срабатывании прерывателя он отключает подачу электричества к водонагревателю, защищая его от повреждений.

Какой размер провода я использую?

Калибр провода (размер провода) определяется тем, сколько ампер будет проходить по нему.

В электрических водонагревателях на 240 вольт используется выключатель на 30 ампер, поэтому они должны подключаться проводом калибра 10.

Можно ли использовать выключатель большего (или меньшего) размера?

Нет, всегда следует использовать автоматический выключатель соответствующего размера.

Если выключатель слишком большой (сила выше необходимой), он не защитит водонагреватель в случае перегрузки или короткого замыкания. Прерыватель не сработает и может привести к повреждению водонагревателя или даже пожару.

Если автоматический выключатель слишком мал (сила меньше необходимой), автоматический выключатель будет часто срабатывать. Это не только раздражает, но и постоянное включение и выключение может привести к повреждению вашего водонагревателя.

Почему срабатывает автоматический выключатель водонагревателя?

Если срабатывает автоматический выключатель вашего водонагревателя, мы настоятельно рекомендуем нанять профессионального сантехника для оценки ситуации. Чаще всего в водонагревателе происходит короткое замыкание, из-за которого он потребляет слишком большой ток.

Другая возможная причина – неправильный монтаж водонагревателя. Если ваш водонагреватель не подключен к выделенной цепи или цепь слишком мала, это приведет к перегрузке и срабатыванию выключателя. Обратитесь к электрику для устранения неполадок и разрешения ситуации.

Опасности при использовании выключателя неподходящего размера

Имеются 3 основные опасности при использовании выключателя неподходящего размера:

• Опасность возгорания
• Опасность повреждения водонагревателя
• Риск повреждения электрической панели

My Water Нагреватель имеет два элемента по 4500 Вт, я рассчитываю на 9000 Вт?

Нет, несмотря на то, что ваш водонагреватель имеет два нагревательных элемента мощностью 4500 Вт, они никогда не работают одновременно. Когда верхний элемент включается в периоды высокой потребности в горячей воде, нижний элемент выключается.