Cum de a calcula încălzitorul de apă pentru casă și apartament?
De regulă, un încălzitor de apă este achiziționat pentru o casă privată sau țară. Deoarece, ca o regulă, problema de a furniza apă caldă în apartament nu este în valoare de ea. Toate clădirile moderne din Rusia sunt conectate la sisteme centralizate de alimentare cu apă, care deservesc nu doar câteva case detasate, ci și districte întregi.
Imaginea 1. Diagrama dispozitivului și conectarea încălzitorului de apă de stocare.
O altă situație se dezvoltă cu locuințe situate în afara orașului, departe de rețelele de utilități. Pentru a asigura alimentarea cu apă caldă sau încălzirea în cabane stabili o varietate de sisteme: cazane de încălzire, cazane de depozitare cu încălzire directă sau indirectă sau încălzitoare de apă care curg. Dar, înainte de a cumpăra și de a instala echipamente, indiferent de modul în care veți primi apă caldă, este necesar să efectuați un calcul competent al încălzitorului de apă. Întrucât doar un sistem selectat pentru o locuință specifică și persoanele care locuiesc în acesta poate satisface toate nevoile emergente.
Trebuie reamintit faptul că toate calculele ar trebui să fie efectuate după terminarea schemelor de alimentare cu căldură și apă a clădirii.
În versiunea ideală, toate comunicațiile trebuie deja conectate. În caz contrar, calculele dvs. pot să nu coincidă cu realitățile.
Ce încălzitor de apă ar trebui să aleg?
În funcție de sarcina care vă este atribuită, calculul cazanului, care este potrivit pentru dvs., se poate face în două moduri. În primul caz, se ia în considerare volumul de apă stocat, se calculează schimbătorul de căldură și capacitatea de alimentare. În al doilea rând, volumul încălzitorului de apă este calculat pentru a stoca căldura generată pentru o anumită perioadă de timp de către o sursă de o anumită putere.
Trebuie să înțelegeți că, indiferent de tehnica pe care o aplicați, capacitatea de stocare a apei este întotdeauna caracterizată de capacitatea sa de căldură. Această valoare este constantă și este egală cu 4,187 kJ / kg / ° C. Aceasta înseamnă că, de exemplu, pentru a încălzi 1 kg de apă la 1 ° C, este necesar să se furnizeze cantitatea de căldură egală cu 4,187 kJ. Și aceasta necesită 1.163 kWh.
Instalarea unui cazan electric.
De exemplu, dacă aveți un încălzitor de apă al cărui volum este de 1000 litri și trebuie să vă încălziți până la 50 ° C, atunci cererea de energie termică se calculează după cum urmează: 1000 × 50 = 58 kWh.
Diferența de temperatură a apei încălzite și încălzite, precum și coeficientul de transfer termic determină puterea schimbătorului de căldură. Pentru fiecare schimbător de căldură specific, coeficientul de transfer de căldură va fi individual. Prin urmare, formula universală pentru calculul încălzitorului de apă nu poate exista. Și cel mai simplu mod de a alege un schimbător de căldură sunt diagramele pe care producătorii le indică în specificațiile tehnice pentru încălzitoarele de apă.
Amintiți-vă acest adevăr simplu, puteți continua să luați în considerare caracteristicile individuale.
Dispozitivul unui cazan electric standard
Diagrama rezervorului de stocare a cazanului.
În țara noastră se consideră că un încălzitor de apă și un cazan sunt dispozitive diferite. Dar, de fapt, diferența este că boilerul are un rezervor de stocare pentru încălzire și menținerea apei calde. De aceea, în literatura tehnică se numesc "încălzitoare de apă de tip depozit". De asemenea, cazanele diferă în sursa de căldură. Acum există sisteme de încălzire directă și indirectă. Dacă dispozitivul în sine generează căldură folosind un încălzitor termoelectric sau un arzător cu gaz, acesta este un sistem de încălzire direct. Încălzirea indirectă are loc în detrimentul agentului de răcire, care este încălzit de la un cazan de încălzire, la o anumită temperatură. Cea mai obișnuită utilizare sunt încălzitoarele de apă de stocare, puteți vedea schema lor în Imaginea 1.
Tabel pentru calculul încălzitorului de apă de stocare.
Înainte de a lua o decizie de a achiziționa un anumit încălzitor de apă, trebuie să calculați toți parametrii și să țineți cont de caracteristicile casei dumneavoastră și de condițiile de utilizare viitoare. Asigurați-vă că ați evaluat următorii parametri:
- starea cablului electric;
- încărcare posibilă pe cabluri electrice;
- disponibilitatea conexiunii la comunicațiile cu gaz;
- (inclusiv pompele de apă, dacă există).
Instalarea unui sistem de încălzire (cazan).
În plus, este necesar să se țină seama de numărul de persoane care vor folosi încălzitorul de apă și să planifice aproximativ cât de mult va fi consumată apă caldă în fiecare zi. După aceasta, puteți continua cu selectarea unui model specific.
Pentru a alege un încălzitor de apă potrivit pentru dvs., trebuie să stabiliți mai întâi principalele sale caracteristici, și anume:
- sursa cea mai potrivită de energie;
- volumul necesar de apă încălzită;
- fluxul de lichid de răcire;
- timp de încălzire.
Încălzitorul pentru apă se calculează în funcție de acești parametri.
Sursa de energie pentru încălzirea apei
Cazanul circuitului de încălzire.
Deoarece principalele surse de energie pentru încălzitoarele de apă utilizează gaz și electricitate. Există și surse mai exotice, cum ar fi bateriile solare, dar acestea nu sunt prea frecvente în țara noastră. Prin urmare, pentru a face un calcul exact, este necesar să se compare avantajele și dezavantajele gazului și electricității.
- Încălzitoarele electrice de apă sunt produse de la 1 până la 6 kW. Capacitatea cilindrului de gaz porneste de la 4 kW.
- De regulă, încălzitoarele de apă cu gaz de stocare au un rezervor mai mare pentru apă caldă (până la 150 litri), în timp ce electricul rar depășește 100 de litri.
- Costul gazelor din Rusia este mult mai ieftin decât energia electrică.
Diagrama unui încălzitor de apă sub presiune.
Se pare că alegerea este evidentă și nu sunt necesare calcule dificile. Pentru a obține 100-150 litri de apă fierbinte prin utilizarea unui încălzitor de apă pe gaz, va dura aproximativ jumătate din timpul necesar pentru a utiliza sistemul care funcționează pe electricitate. Dar dispozitivele electrice nu necesită echipamentul unei linii de alimentare suplimentare - au nevoie de o priză simplă. Nu este necesară invitarea unor specialiști pentru a instala un astfel de cazan. Întrucât încălzitorul de apă pe gaz trebuie conectat la o conductă de gaz, care nu este disponibilă în fiecare casă. În plus, instalarea unui coș de fum este necesară pentru instalarea în siguranță a unui încălzitor de apă alimentat cu gaz.
Comparați aceleași prețuri pentru cazanele cu diferite surse de alimentare nu pot. Costul sistemelor electrice depinde, în primul rând, de capacitatea elementului de încălzire și de volumul rezervorului. Prețul încălzitoarelor de apă care funcționează pe gaz se formează în funcție de tipul camerei de combustie. Ele sunt interne și externe. Instalarea echipamentelor cu o cameră internă necesită un efort și un timp minim. Dar aceste dispozitive costă de aproximativ două ori mai mult decât cazanele cu o cameră externă.
Este necesar să se ia în considerare o altă condiție. Cazanele pe gaz pot încălzi în mod semnificativ aerul. În condițiile unei reședințe de vară și a unor spații mici, o astfel de caracteristică poate deveni problema actuală, dacă se pune un încălzitor de apă, de exemplu, în bucătărie.
Prin urmare, este imposibil să se dea recomandări neechivoce pentru alegerea unui cazan cu o anumită sursă de energie.
Volumul rezervorului de stocare
Conectarea încălzitorului de apă prin intermediul teiului.
Volumul apei încălzite este considerat parametrul principal atunci când alegeți un încălzitor de apă de stocare. Trebuie să ne amintim că calculul cantității zilnice de apă caldă necesară depinde de numărul de persoane care trăiesc. De obicei se presupune o medie de 80 de litri. Dar, desigur, această cifră este foarte arbitrară. Valoarea reală a consumului depinde de obiceiurile și stilul de viață al individului. Ar trebui să se ia în considerare și faptul că stocul "dincolo de limite" nu va fi niciodată inutil, mai ales într-o casă de țară.
Dar un excedent semnificativ al cantității de apă caldă folosită de obicei conduce la costuri care nu au fost incluse inițial în calcul. Va trebui să plătiți în plus pentru gaz sau electricitate. În plus, prețul echipamentului în sine depinde de numărul de litri pe care îl poate acumula. Se dovedește că cumpărarea unui încălzitor de apă exact de capacitatea de care aveți nevoie, vă asigurați că locuința dvs. are alimentarea cu apă necesară, dar nu cheltuiți bani în plus pentru achiziționarea de echipamente neeconomice.
Schema de instalare a cazanului.
Cazanele standard, care se găsesc în magazinele moderne, au rezervoare pentru 30, 50, 80, 100 și 150 de litri. Vândute și modele pentru 500 litri, dar acest încălzitor de apă nu mai este conceput pentru uz casnic, ci pentru uz industrial. Alegerea aceluiași sistem pentru un apartament sau o casă de țară depinde numai de preferințele personale.
Dacă locuiți într-un apartament de oraș conectat la centrala de alimentare cu apă caldă, dar doriți să vă protejați împotriva întreruperilor periodice, puteți cumpăra un încălzitor compact de apă. Astfel de modele sunt concepute pentru a încălzi un volum mic de apă. Acestea sunt montate pe o singură robinet (de exemplu, în bucătărie sau baie).
Dar în cazul în care este necesară o alimentare cu apă caldă în mod constant, iar în casă este necesar să se stabilească mai multe robinete cu alimentare cu apă (bucătărie, baie, băi), este mai rezonabil să cumpărați cazane cu un volum mai mare de 100 de litri. Unele modele moderne vă pot furniza locuința nu numai cu apă menajeră, ci și cu încălzirea spațiului. Firește, un astfel de încălzitor de apă este mult mai scump.
Formula de calcul a cantității necesare de echipamente
Pentru a face un calcul exact al volumului încălzitorului de apă pe care îl solicitați, este necesar să utilizați o formulă necomplicată:
Diagrama structurii cazanului.
Q - volumul necesar de apă caldă pe persoană;
n - numărul de persoane care trăiesc în casă;
t1 - temperatura dorită a apei (referindu-se la temperatura apei care curge din robinet, deci se ia de obicei o valoare de 35-40 ° C);
t2 - temperatura apei reci în sistemul de alimentare cu apă (temperatura medie: vara - 15-18 ° C, iarna 9-11 ° C);
t3 - temperatura apei calde finisate în rezervorul încălzitorului de apă (nivelul recomandat nu este mai mare de 65 ° С).
De exemplu, puteți calcula volumul necesar pentru o familie de 3 persoane. De regulă, în timpul verii, apa caldă este folosită pentru a face un duș și pentru a spăla vasele.
Cantitatea medie de apă caldă în duș este de 6 l / min. Fiecare membru al familiei are un duș timp de 10 minute. Folosind formula, obținem următorul calcul:
V = 60 × 3 × (35-18) / (60-18) = 72 L
De exemplu, cheltuielile la spălarea vesela sunt de 3 litri pe minut, iar pentru spălat vase oamenii petrec 10 minute și fiecare membru al familiei o face o dată pe zi. Ca rezultat, puteți obține cantitatea de apă consumată în 36 de litri. Este necesar un total de 108 litri de apă caldă pe zi.
De regulă, dacă volumul zilnic consumat nu depășește 200 de litri, se utilizează modele tradiționale de perete. Dacă calculul depășește această cifră, este logic să cumpărați un încălzitor de pardoseală.
Rata debitului agentului de răcire
Diagrama dispozitivului de încălzire combinat.
La alegerea tipului corect de încălzire a apei, este necesar să se acorde atenție unei alte caracteristici importante: convectorul de căldură curge prin schimbătorul de căldură al cazanului. Acest parametru este important pentru sistemele cu încălzire indirectă și trebuie specificat în documentația de însoțire a echipamentului. Pentru a funcționa eficient fără costuri suplimentare, consumul personal al cazanului nu trebuie să depășească 40% din debitul total prin boiler. Dacă calculul încălzitorului de apă depășește această valoare, temperatura în întregul sistem va scădea. Acest lucru nu numai că va scădea temperatura totală în toate încăperile și va duce la o încălzire prea lentă a apei, dar și la creșterea costurilor cu gazele pentru cazan. Prin urmare, este mai rezonabil să nu cumpărați astfel de modele.
Cele mai multe modele moderne de încălzitoare de apă pot regla temperatura încălzirii apei în rezervor. Producătorii nu recomandă stabilirea acestui parametru sub 30 ° C și peste 70 ° C. Dar merită să ne gândim că apa, a cărei temperatură este peste 65 ° C, poate deja arde.
Pentru a face un duș confortabil, nu este nevoie să așteptați ca apa să se încălzească în cazan la valoarea necesară. Este suficient să amestecați apa care curge din încălzitor, cu apă rece din sistemul de alimentare cu apă. Acest lucru nu numai că ajustează temperatura de confort, ci și reduce costul încălzirii apei.
Timp de încălzire a apei
Faceți calcule ale ratei de apă de încălzire utilizând caracteristicile specificate în documentele însoțitoare, nu are sens. Toți producătorii intră în valori absolute acolo. În realitate, majoritatea modelelor de încălzitoare moderne de apă aduc 100 de litri de apă la o temperatură de 60 ° C în decurs de 5 ore. Deci, când este amestecat cu apă rece, ajungeți la 250 litri de lichid cald în timpul verii și aproximativ 200 de litri în timpul iernii. Prin urmare, valorile reale și diferă de calcule, deoarece, deoarece temperatura rezervorului de apă caldă scade, apare adaos de apă rece, ceea ce înseamnă că temperatura totală scade.
Alegerea modelului de încălzire specific poate fi influențată de materialul din care este realizat rezervorul. Cele mai durabile sunt încălzitoarele de apă din oțel inoxidabil. De asemenea, un avantaj important este disponibilitatea unui schimbător de căldură detașabil. Această parte vă permite să vă curățați singur. Ar trebui să fie evitate modele, a căror izolare a fost folosit cauciuc spumă, pentru că se epuizează rapid.
Dar, în orice caz, ar trebui să alegeți un încălzitor de apă, bazându-vă pe un calcul rece și ponderat. Apoi cazanul va dura mulți ani.
Trimiteți-le prietenilor: