Calculul încălzirii pentru convertorul electric

Pentru ca casa să fie caldă, este necesar să se schimbe și să se mențină temperatura aerului cu ajutorul unui convector care are o căldură specifică c. Acest parametru indică cantitatea de căldură pe care trebuie să o cheltuiți pentru a încălzi un kilogram de aer cu un grad.

Este neobișnuit să măsurați aerul cu kilograme, când este mult mai ușor să aflați volumul dintr-un apartament. Cantitatea de căldură este un parametru care este puțin cunoscut omului comun de pe stradă. Este mai ușor să înțelegeți suma pentru care trebuie să plătiți, și anume: kW / h de energie electrică și gaz metan cub.

Fizica unei banci școlare

Amintirea fizicii, formularea sarcinii, ce temperatură trebuie obținută și cât de mult este necesar să cheltuiți pentru acest transportator de energie, în consecință, ce convector ar trebui să fie stocat, astfel încât să fie cald și nu foarte scump. Calculul puterii încălzitorului trebuie să înceapă cu definirea valorilor inițiale:

Temperatura inițială este t1, care este egală cu temperatura minimă din perioada de iarnă din afara ferestrei.
Temperatura dorită a camerei este t2 - aici toată lumea este determinată de sine.
Densitatea aerului ρ (po), se obișnuiește să se utilizeze în calcule egale cu 1,3 kg / m3. Dependența de temperatură și presiune este neglijată.

Căldura specifică a aerului c depinde, de asemenea, de temperatură, de umiditate, dar modificările sunt atât de nesemnificative încât pot fi ignorate în siguranță și trebuie considerate constante, rotunjite la 0,001 MJ (kg * C).
Căldura de 1 MJ este de 0,277 kW / h. electricitate, care este "tamponat" contra.

În cazul convectoarelor electrice, eficiența este aproape de 100%; - întreaga cantitate de curent consumat se transformă în căldură.

Calculul încălzirii pentru convertorul electric

Teoria căldurii

Acum puteți calcula cantitatea de căldură pentru încălzirea zonei solicitate a încăperii - este mai ușor să numărați decât în metri cubi. Pentru aceasta, amintim algebra, din expresia:

unde c - căldura specifică a aerului, Q - căldura, m - masa aerului, (t2 - t1) - diferența de temperatură.

Ieșiți valoarea Q necesară, - cantitatea de căldură:

Calculați masa aerului cu formula:

unde ρ (p0) este densitatea aerului, P este suprafața camerei, h este înălțimea tavanului. Înlocuind valorile, formula finală a consumului de energie electrică kWt devine:

kWt = 0,277 * c * ρ * P * h * (t2-t1) sau
kWt = 0,277 * c * ρ * V * (t2-t1),

unde V este volumul.
Consumul de gaze naturale poate fi întotdeauna calculat prin preluarea puterii în kW și transformată în m3 de înmulțire a gazului cu 0,108.

Perfect încălzire

Să presupunem o înălțime a tavanului de 2,8 metri, o suprafață de 36 mp.
În afara ferestrei -10, dorim să încălzim până la +20 de grade.
În multe formule, diferența de temperatură t2-t1 este de obicei indicată de ΔT și este mai ușor să presupunem că aceste calculi sunt scrise în Windows Notepad standard și copiați-inserați expresiile în Calculatorul Windows. În acest caz, ΔT este egal cu 30 de grade Celsius.

kWt = 0,277 * 0,001 * 1,3 * 2,8 * 36 * 30 = 1,08 (kWh).

La prima vedere, acest număr poate părea improbabil, doar un kilowatt, nu este prea puțin? Și apoi există o fizică ideală care se termină - în teorie, în general, nu este nevoie să se încălzească, această temperatură va fi păstrată pentru totdeauna. În practică, totuși, încălzirea necesită mult mai multă energie, având în vedere pierderea de căldură.

Unde se duce căldura?

Căldura frunze acasă din trei motive - ventilația necesară, radiația și conductivitatea termică a pereților, tavanului, podelelor, ferestrelor, ușilor. Sa presupunem ca deschiderea frecventa a usilor, fisurilor, ferestrelor libere - face parte, de asemenea, din sistemul de ventilatie, care ar trebui sa contina cel putin 20 de metri cubi de aer proaspat per persoana pe ora conform SNiP. Prin formula cu volumul vom calcula:

kWt = 0,277 * 0,001 * 1,3 * 20 * 30 = 0,21606 (kW);

Cu o izolare termică ideală a unei astfel de energii consumate de un convector de gaz sau electric, ar fi suficient pentru suportul de viață al unei persoane. Aceste pierderi de căldură pot fi reduse la minimum prin utilizarea sistemelor de ventilație în care se aplică principiul recuperării căldurii.

Formula de pierdere

Pierderea căldurii pentru conductivitatea termică sau cu alte cuvinte pentru izolarea termică slabă poate fi calculată prin formula:

unde temperatura: t1 - în cameră, t2 - în stradă. (aceeași diferență de temperatură ca cea de mai sus); S este zona peretelui, L este grosimea lui, λ este coeficientul de conductivitate termică, care depinde puternic de temperatură și umiditate. Pentru cărămida uscată, de exemplu, λ = 0,35 W / (m * C), pentru uda λ = 1,05 W / (m * C).

Să presupunem că cărămida are λ = 0,5 W / (m * C). Luăm casa din exemplul anterior, suprafața este de 36m. mp m. Imaginați-vă că avem patru ziduri de 6 metri. Înmulțiți cu o înălțime de 2,8: 4 * 6 * 2,8 = 67,2 (metru pătrat) zona S a pereților.

Grosimea peretelui L va fi 0,6 m: Q = 0,5 * 30 * 67,2 / 0,6 = 1680 (W) = 1,68 (kW).

Presupunem că pe partea de sus a betonului armat, fără izolație, o grosime de 0,1 m, λ = 1,69, iar pe acoperiș "fluierele vântului".
Q = 1,69 * 30 * 36 / 0,1 = 18252 (W) = 18,252 (kW).

Și acest lucru este deja foarte mult! Se pare că pentru încălzire pierderile de căldură ale casei necesită mai multă electricitate decât încălzirea aerului în ea.

De ce este construită casa?

În exemplul precedent, dacă stocați un convector de 20 kW, acesta va fi cald, dar foarte scump. Și dacă faci izolare cu vată minerală? Stratul este de 0,1 m, λ = 0,056.

Q = 0,056 * 30 * 36 / 0,1 = 604,8 (W) = 0,6048 (kW)

Ce schimbare dramatică doar datorită stratului de izolație! Prin urmare, înainte de a începe calcularea puterii încălzitorului, trebuie să știți exact ce materiale sunt construite și ce fel de izolare este prezentă.
Adăugați beton din beton argilă λ = 0,14, temperatura solului t2 = 5, grosimea de 0,1 m:

Q = 0,14 * 15 * 36 / 0,1 = 756 (W) = 0,756 (kW).

Să presupunem că pierderea de căldură a ușilor și ferestrelor este identică cu pierderea de căldură prin perete.
Acum total de 1,68 + 0,6 + 0,75 + 0,21 (ventilație pentru o persoană) = 3,24 (kW).

- pentru a compensa pierderile de căldură, este nevoie de căldură. Pe acest parametru merită să navigați prin alegerea convectorilor dacă o astfel de casă există în realitate. În același mod, pierderile de căldură pot fi calculate prin introducerea parametrilor, învățând din directoarele λ pentru sticlă, materiale termoizolante, beton, lemn, ferestre de măsură, uși, grosimea elementelor termoizolante. Într-o clădire cu apartamente, puteți să întrebați vecinii despre temperatura medie a acestora și să faceți calculele.

Pentru a alege dispozitivele de încălzire este necesar întotdeauna cu o rezervă, cu un factor de 1,2 de la capacitatea calculată.

Este mai bine să se reducă puterea de către regulator dacă este prea fierbinte decât să se miște intens în îngheț, creând căldura însăși (corpul uman produce căldură: 0,1-0,5 kW).

Cu cât este mai mare puterea convectorului, cu atât aerul se încălzește mai repede. În timp ce se calculează timpul de încălzire, trebuie reținut faptul că pereții și obiectele din jur, care au capacitatea și masa de căldură proprie, trebuie să se încălzească, iar încălzirea lor necesită și căldură.

Cu cât diferența de temperatură este mai mare, cu atât este mai mare pierderea prin radiația termică. Prin urmare, trebuie să închideți perdelele și jaluzelele pentru noapte.
În cazul convectoarelor, există o nuanță pe care depinde eficiența lor - acesta este fluxul de aer al convertorului - principiul fundamental al muncii, care este de a permite aerului să circule liber în cameră.

Dacă circulația este dificilă, locația convectorului nu este selectată, atunci releul electric va opri alimentarea atunci când aerul este încălzit aproape, în timp ce în colțurile îndepărtate ale încăperii nu există încă căldură.

Podea electrică încălzită

Dispozitivul unei podele calde de electricitate

Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare