Обсяг бойлера непрямого нагріву

  1. P = c * m * (tнаг - tхол) / T,
  2. Розрахунок гарячої води двоконтурного котла.
  3. Різниця між проточним і накопичувальним режимами нагріву

23 січня 2017р.

Найбільш популярний і цікавий для всіх питання: а який потужності або обсягу мені потрібен бойлер, щоб я не відчував дискомфорту при користуванні гарячою водою?

Варіанти: скільки часу буде нагріватися вода в бойлері? Чи зможу я користуватися одночасно душем і кухонною мийкою? А ще одним душем? Чи вистачить мені 150-літрового водонагрівача?

У каталогах і технічної документації виробників наводяться якісь цифри, але вони, як правило, мало інформативні, оскільки використовують лише якийсь конкретний набір вихідних даних, тоді як в дійсності реальних ситуацій зустрічається безліч: У каталогах і технічної документації виробників наводяться якісь цифри, але вони, як правило, мало інформативні, оскільки використовують лише якийсь конкретний набір вихідних даних, тоді як в дійсності реальних ситуацій зустрічається безліч:

У кого-то джакузі, а хтось задовольняється душовою кабіною; один миє посуд руками, у другого варто посудомийна машина, для якої гаряча вода взагалі не потрібно.

А тому точну відповідь на всі ці та багато інших питань може дати відповідь одна проста універсальна формула:

P = c * m * (tнаг - tхол) / T,

де P - необхідна потужність (Вт) для нагріву даного обсягу води на зазначену різницю температур,

c - питома теплоємність води, яка при 10 ° C дорівнює 4192 Дж / (кг ° С),

m - маса води, що нагрівається (кг),

t нагий - температура нагрітої води, ° C; tхол - температура води, що нагрівається (холодної) води, ° C;

T - час нагрівання (сек.).

Для простоти розрахунків припустимо, що питома теплоємність води «c» дорівнює приблизно 4,2 кДж / (кг ° С), а маса води «m» чисельно дорівнює її обсягу «V» в літрах (m = ρ * V, де ρ - щільність води, яка при 10 ° C дорівнює 0,99973 кг / л).

Якщо не вказано інше, tхол зазвичай приймають рівним 10 ° C. Найбільш звичною для багатьох обивателів одиницею виміру протоки є літр за хвилину, в цих же одиницях вказуються параметри обладнання в інструкціях більшості виробників імпортного, так і вітчизняного обладнання.

Також продуктивність того чи іншого сантехнічного приладу можна дізнатися з його керівництва по експлуатації. Дозволимо собі невеличкий ліричний відступ. Знаєте, що найскладніше в розрахунках і використанні будь-яких формул, як багатоповерхових, так і елементарних? Зовсім не множення-ділення-добування кореня. Найскладніше і відповідальне - це правильно конвертувати вихідні дані в ті одиниці виміру, для яких дана формула складена. Інакше отриманий результат, що цілком очікувано, вийде дуже далекий від реальності.

Тому, до речі, і не рекомендується користуватися так званими «емпіричними залежностями». У них нерідко з одиницями вимірювання твориться повна каша, а тому вони не дають повної та реальної картини того, що відбувається процесу, не дозволяють гнучко враховувати вплив більшості змінних, які вже жорстко входять до складу такої формули у вигляді якогось безрозмірного коефіцієнта.

Отже, дивимося на нашу універсальну формулу. Одиниці виміру в ній, як це і прийнято в класичній фізиці, вказані в системі СІ. Так, потужність P вимірюється в ватах, тому кіловати множимо на 1000. Від усіх інших «кіло» і «мега-» потрібно позбавлятися аналогічним чином. Час вимірюється в секундах, а, значить, хвилини множаться на 60, а годинник - на 3600. До речі, вмієте переводити кубометри на годину в літри в хвилину, не користуючись конвертером величин?

Це елементарно. В одному кубометрі 1000 литров, в одному годині 60 хвилин.

Значить, 1 м³ / 1 ч = 1 * 1000 л / 1 * 60 хв. = 1000/60 = 16,67 л / хв.

І навпаки: 1 л = 1/1000 = 0,001 м 3, 1 хв = 1/60 = 0,017 ч,

значить, 1 л / 1 хв = 0,001 / 0,017 = 0,06 м 3 / ч.

Аналогічним чином можна самостійно конвертувати абсолютно будь-які одиниці вимірювання. Тепер спробуємо що-небудь порахувати.

Розрахунок гарячої води двоконтурного котла.

Наприклад, який протік гарячої води (температура 45 ° С) зможе забезпечити двоконтурний 24-кіло ватний котел.

дано:

P = 24000 Вт, c = 4200 Дж / (кг ° С), tнаг. = 45 ° С,

tхол = 10 ° С, T = 1 хв. = 60 сек.

m =?

Перетворимо формулу, щоб знайти m:

m = P * T / [c * (tнаг - tхол)] = 24000 * 60 / [4200 * (45 - 10)] = 9,8 л.

Таким чином, шукана величина протоки становить 9,8 л / хв.

Що це у нас? Це відмінний проливний гарячий душ (0,12 л / сек за версією СНИП, що дорівнює 7,2 л / хв) плюс ще на умивальник або кухонну мийку останется.А якщо знизити свої температурні апетити до 40 ° С, то результат складе вже 11 , 4 л / хв.

Недоліком цієї формули є не врахування тепло втрат. Тому, якщо котел розташований занадто далеко від водорозбірних точок, величину тепло втрат в трубопроводі водопостачання необхідно виміряти, перевести в вати і відняти від початкової потужності котла. Звідси ж треба відняти і тепло втрати ємнісного водонагрівача, зазначені в технічних даних виробника.

Різниця між проточним і накопичувальним режимами нагріву

Обчислення, що стосуються ємнісного водонагрівача, виконуються аналогічним чином. Принципова різниця між проточним і накопичувальним режимами нагріву води з точки зору фінальної температури виникає з сильних і слабких сторін того чи іншого методу. У проточному режимі головне - швидкість і безперервність подачі води, тому в даному випадку вода нагрівається рівно до тієї температури, яка потрібна на виході з крана, і не градусом вище. Інакше постраждає проток (див. Все ту ж формулу).

Накопичувальний режим хороший можливістю збереження деякого об'єму вже гарячої води для подальшого витрати, а тому гріти воду можна, по-перше, з меншою потужністю (поспішати нікуди), по-друге, під час пікових навантажень з підвищеним водорозбором, користуватися заготовленої водою без обмежень по протоку протягом деякого часу.

Правильний підбір типу системи Г.В.С (проточна або накопичувальна ) Повинен починатися не з спогадів про те, у кого яка вже встановлена, і чи вистачає, а з уточнення обсягів водоспоживання, визначення пікових (максимальних) витрат і їх тривалості.

При тривалому піковому витраті (кілька годин) має сенс зупинитися на проточному варіанті, при значних, але короткочасних пікових навантаженнях (наприклад, одноразове наповнення ванни) краще підійде накопичувальний водонагрівач. Уважно вивчивши цей матеріал, ви з легкістю зможете підбирати водонагрівальну ємність для будь-яких систем, грунтуючись лише на даних про витрату води. Причому нерідко виявляється, що потрібно водонагрівач набагато менших розмірів, ніж, здається на перший погляд.

Чи зможу я користуватися одночасно душем і кухонною мийкою?
А ще одним душем?
Чи вистачить мені 150-літрового водонагрівача?
Знаєте, що найскладніше в розрахунках і використанні будь-яких формул, як багатоповерхових, так і елементарних?
3600. До речі, вмієте переводити кубометри на годину в літри в хвилину, не користуючись конвертером величин?
Що це у нас?