Kui palju elektrit tarbib elektriboiler: kuidas arvutada enne ostmist

Elektri kasutamine maamaja kütmisel energiaallikana on atraktiivne mitmel põhjusel: lihtne kättesaadavus, levimus ja keskkonnasõbralikkus.Samal ajal on elektrikatelde kasutamise peamiseks takistuseks endiselt üsna kõrged tariifid.

Kas olete mõelnud ka elektriboileri paigaldamise otstarbekusele? Mõelgem koos välja, kui palju elektriboiler elektrit tarbib. Selleks kasutame meie artiklis käsitletud arvutusreegleid ja valemeid.

Arvutused aitavad teil üksikasjalikult mõista, kui palju kW elektrienergiat peate igakuiselt maksma, kui kasutate maja või korteri kütmiseks elektriboilerit. Saadud arvud võimaldavad teha lõpliku otsuse boileri ostmise/mitteostmise osas.

Elektriboileri võimsuse arvutamise meetodid

Elektriboileri vajaliku võimsuse arvutamiseks on kaks peamist meetodit. Esimene lähtub köetavast pinnast, teine ​​soojuskao arvutamisest läbi hoone välispiirete.

Arvutamine vastavalt esimesele võimalusele on väga konarlik, tuginedes ühele näitajale - erivõimsusele. Erivõimsus on toodud teatmeteostes ja sõltub piirkonnast.

Teise võimaluse arvutamine on keerulisem, kuid see võtab arvesse paljusid konkreetse hoone individuaalseid näitajaid. Hoone täielik soojustehniline arvutus on üsna keeruline ja vaevarikas ülesanne. Järgmisena kaalutakse lihtsustatud arvutust, millel on siiski vajalik täpsus.

Sõltumata arvutusmeetodist mõjutab kogutud algandmete kogus ja kvaliteet otseselt elektriboileri vajaliku võimsuse õiget hindamist.

Vähendatud võimsusega töötavad seadmed pidevalt maksimaalse koormusega, pakkumata elamiseks vajalikku mugavust. Ülehinnatud võimsuse korral on ebamõistlikult suur elektritarbimine ja kütteseadmete kõrge hind.

Erinevalt teistest kütuseliikidest on elekter keskkonnasõbralik, üsna puhas ja lihtne valik, kuid see on seotud katkematu elektrivõrgu olemasoluga piirkonnas.

Elektriboileri võimsuse arvutamise kord

Järgmisena kaalume üksikasjalikult, kuidas arvutada katla vajalik võimsus, et seadmed täidaksid täielikult oma ülesande maja kütmiseks.

1. etapp – algandmete kogumine arvutamiseks

Arvutuste tegemiseks vajate hoone kohta järgmist teavet:

• S - köetava ruumi pindala.
• W_rütm – erivõimsus.

Erivõimsuse indikaator näitab, kui palju soojusenergiat on vaja 1 m kohta² kell 1

Sõltuvalt kohalikest looduslikest tingimustest võib võtta järgmised väärtused:

• Venemaa keskosa jaoks: 120 – 150 W/m²;
• lõunapoolsete piirkondade jaoks: 70-90 W/m²;
• põhjapoolsete piirkondade jaoks: 150-200 W/m².

W_rütm - teoreetiline väärtus, mida kasutatakse peamiselt väga ligikaudsete arvutuste tegemiseks, kuna see ei kajasta hoone tegelikku soojuskadu. Ei arvesta klaaspinda, uste arvu, välisseinte materjali ega lagede kõrgust.

Täpsed soojusarvutused tehakse spetsiaalsete programmide abil, võttes arvesse paljusid tegureid. Meie jaoks pole sellist arvutust vaja, väliste piirdekonstruktsioonide soojuskao arvutamisega on täiesti võimalik hakkama saada.

Arvutustes kasutatavad kogused:

R – soojusülekande takistus või soojustakistustegur. See on ümbritseva konstruktsiooni servade temperatuuride erinevuse ja seda konstruktsiooni läbiva soojusvoo suhe. Mõõtmega m²×⁰С/W.

See on tegelikult lihtne – R väljendab materjali võimet säilitada soojust.

K – väärtus, mis näitab 1 m läbiva soojusvoo hulka² pinnad temperatuuride erinevusega 1⁰C 1 tunni jooksul. See tähendab, et see näitab, kui palju soojusenergiat 1 m kaotab² hoone ümbris tunnis temperatuuride vahega 1 kraad. Sellel on mõõde W/m²×h.

Siin toodud arvutuste puhul pole kelvinite ja Celsiuse kraadide vahel vahet, kuna oluline pole absoluutne temperatuur, vaid erinevus.

K_üldiselt – piirdekonstruktsiooni pindala S läbiva soojusvoo hulk tunnis. Selle mõõtmed on W/h.

P – küttekatla võimsus.See arvutatakse kütteseadmete nõutava maksimaalse võimsusena välis- ja siseõhu temperatuuride maksimaalse erinevuse juures. Ehk siis piisav katlavõimsus hoone kütmiseks kõige külmemal aastaajal. Selle mõõtmed on W/h.

Tõhusus – küttekatla kasutegur, mõõtmeteta suurus, mis näitab saadud energia ja kulutatud energia suhet. Seadme dokumentatsioonis on see tavaliselt antud protsendina 100, näiteks 99%. Arvutustes kasutatakse väärtust alates 1, st. 0,99.

∆T – näitab temperatuuride erinevust ümbritseva konstruktsiooni kahel küljel. Et oleks selgem, kuidas vahe õigesti arvutatakse, vaadake näidet. Kui väljas: -30 °C ja sees +22 ° C, siis ∆T = 22 - (-30) = 52 °C

Või sama, aga kelvinites: ∆T = 293 – 243 = 52K

See tähendab, et erinevus on alati sama kraadide ja kelvinite puhul, seega saab kelvinites võrdlusandmeid kasutada arvutusteks ilma parandusteta.

d – ümbritseva konstruktsiooni paksus meetrites.

k – hoone ümbrise materjali soojusjuhtivuse koefitsient, mis on võetud teatmeteostest või SNiP II-3-79 “Hoone soojustehnika” (SNiP - ehitusnormid ja eeskirjad). Selle mõõtmed on W/m×K või W/m×⁰С.

Järgmine valemite loend näitab suuruste vahelist seost:

• R=d/k
• R = ∆T / Q
• Q = ∆T/R
• K_üldiselt = Q × S
• P = Q_üldiselt / tõhusus

Mitmekihiliste konstruktsioonide puhul arvutatakse soojusülekande takistus R iga konstruktsiooni jaoks eraldi ja seejärel summeeritakse.

Mõnikord võib mitmekihiliste konstruktsioonide arvutamine olla liiga tülikas, näiteks topeltklaasiga akna soojuskao arvutamisel.

Mida tuleb akende soojusülekandetakistuse arvutamisel arvestada:

• klaasi paksus;
• klaaside arv ja nendevahelised õhuvahed;
• klaaside vaheline gaas: inertne või õhk;
• aknaklaasi soojusisolatsioonikatte olemasolu.

Kuid kogu konstruktsiooni valmisväärtused leiate kas tootjalt või teatmeraamatust, selle artikli lõpus on tabel tavalise kujundusega topeltklaaside jaoks.

Etapp #2 - keldrikorruse soojuskao arvutamine

Eraldi on vaja peatuda hoone põranda kaudu tekkivate soojuskadude arvutamisel, kuna pinnasel on märkimisväärne soojusülekandekindlus.

Keldrikorruse soojuskao arvutamisel on vaja arvestada maasse tungimisega. Kui maja asub maapinnal, siis eeldatakse, et sügavus on 0.

Üldtunnustatud meetodi kohaselt jagatakse põrandapind 4 tsooniks.

• 1 tsoon - taanduge mööda perimeetrit 2 m välisseinast põranda keskmesse. Hoone süvendamise korral taandatakse see maapinnalt põranda tasandile mööda vertikaalset seina. Kui sein on maetud 2 m sügavusele maapinnale, jääb tsoon 1 täielikult seinale.
• 2 tsooni – taandub 2 m piki perimeetrit tsooni 1 piirilt keskele.
• 3 tsooni – taandub 2 m mööda perimeetrit keskmesse tsooni 2 piirilt.
• 4 tsooni - ülejäänud korrus.

Väljakujunenud praktika kohaselt on igal tsoonil oma R:

• R1 = 2,1 m²×°C/W;
• R2 = 4,3 m²×°C/W;
• R3 = 8,6 m²×°C/W;
• R4 = 14,2 m²×°C/W.

Toodud R väärtused kehtivad katmata põrandate puhul. Isolatsiooni korral suureneb iga R isolatsiooni R võrra.

Lisaks korrutatakse taladele paigaldatud põrandate puhul R koefitsiendiga 1,18.

Tsoon 1 on 2 meetrit lai. Kui maja on maetud, peate võtma seinte kõrguse maa sees, lahutama 2 meetrist ja kandma ülejäänu põrandale

Etapp #3 - lae soojuskao arvutamine

Nüüd saate hakata arvutusi tegema.

Valem, mille abil saab ligikaudselt hinnata elektriboileri võimsust:

W=W_rütm × S

Ülesanne: arvutage vajalik katla võimsus Moskvas, köetav pind 150 m².

Arvutuste tegemisel võtame arvesse, et Moskva kuulub keskregiooni, s.o. W_rütm võib võtta võrdseks 130 W/m².

W_rütm = 130 × 150 = 19500 W/h või 19,5 kW/h

See arv on nii ebatäpne, et see ei nõua kütteseadmete tõhususe arvestamist.

Nüüd määrame soojuskadu pärast 15 m² laepind soojustatud mineraalvillaga. Soojusisolatsioonikihi paksus on 150 mm, välisõhu temperatuur -30 ° C, hoones sees +22 ° C 3 tunni jooksul.

Lahendus: tabeli abil leiame mineraalvilla soojusjuhtivusteguri, k=0,036 W/m×°C. Paksus d tuleb võtta meetrites.

Arvutusprotseduur on järgmine:

• R = 0,15 / 0,036 = 4,167 m²×°C/W
• ∆T= 22 — (-30) = 52°С
• Q = 52 / 4,167 = 12,48 W/m²× h
• K_üldiselt = 12,48 × 15 = 187 W/h.

Arvutasime, et meie näites on soojuskadu läbi lae 187 * 3 = 561 W.

Meie eesmärkidel on täiesti võimalik arvutusi lihtsustada, arvutades ainult väliskonstruktsioonide: seinte ja lagede soojuskadu, pööramata tähelepanu sisemistele vaheseintele ja ustele.

Lisaks saate ilma ventilatsiooni ja kanalisatsiooni soojuskadusid arvutamata. Me ei võta arvesse infiltratsiooni ja tuulekoormust. Hoone asukoha sõltuvus kardinaalsetest punktidest ja saadud päikesekiirguse kogusest.

Üldiste kaalutluste põhjal võib teha ühe järelduse. Mida suurem on hoone maht, seda väiksem on soojuskadu 1 m kohta². Seda on lihtne seletada, kuna seinte pindala suureneb ruutkeskmiselt ja ruumala suureneb kuubis. Pallil on kõige väiksem soojuskadu.

Piirdekonstruktsioonides arvestatakse ainult suletud õhukihte. Kui teie majal on ventileeritav fassaad, loetakse selline õhukiht mitte suletuks ja seda ei võeta arvesse. Kõiki kihte, mis tulevad enne vabaõhukihti, ei võeta: fassaadiplaate või kassette.

Arvesse lähevad suletud õhukihid, näiteks topeltklaasidega akendes.

Kõik maja seinad on välised. Pööningut ei köeta, katusematerjalide soojustakistust ei arvestata

Etapp #4 - suvila kogu soojuskao arvutamine

Pärast teoreetilist osa võite alustada praktilise osaga.

Näiteks arvutame maja:

• välisseinte mõõdud: 9x10 m;
• kõrgus: 3 m;
• topeltklaasiga aken 1,5×1,5 m: 4 tk;
• tammepuidust uks 2.1×0,9 m, paksus 50 mm;
• 28 mm männipuidust põrandad, peal 30 mm paksune pressitud vaht, laotud taladele;
• kipsplaadi lagi 9 mm, peal mineraalvill paksusega 150 mm;
• seinamaterjal: müüritis 2 silikaattellistest, soojustus 50 mm mineraalvillaga;
• kõige külmem periood on 30 °C, hoone sisetemperatuur on hinnanguliselt 20 °C.

Teeme vajalike alade kohta ettevalmistavad arvutused. Põranda tsoonide arvutamisel eeldame, et seina sügavus on null. Põrandalaud laotakse taladele.

• aknad - 9 m²;
• uks – 1,9 m²;
• seinad, miinus aknad ja uksed - 103,1 m²;
• lagi - 90 m²;
• põrandapinnad: S1 = 60 m², S2 = 18 m², S3 = 10 m², S4 = 2 m²;
• ΔT = 50 °C.

Järgmiseks valime selle peatüki lõpus toodud teatmeteoste või tabelite abil iga materjali jaoks vajalikud soojusjuhtivusteguri väärtused. Soovitame teil selle kohta rohkem lugeda soojusjuhtivuse koefitsient ja selle väärtused kõige populaarsemate ehitusmaterjalide jaoks.

Männilaudade puhul tuleb soojusjuhtivuse koefitsient võtta piki kiudu.

Kogu arvutus on üsna lihtne:

Samm 1: Kandvate seinakonstruktsioonide kaudu soojuskao arvutamine hõlmab kolme etappi.

Arvutame telliskiviseinte soojuskao koefitsiendi: R_Cyrus = d / k = 0,51 / 0,7 = 0,73 m²×°C/W.

Sama seina isolatsiooni puhul: R_ut = d / k = 0,05 / 0,043 = 1,16 m²×°C/W.

Soojuskadu 1 m² välisseinad: Q = ΔT/(R_Cyrus + R_ut) = 50 / (0,73 + 1,16) = 26,46 m²×°C/W.

Selle tulemusena on seinte soojuskadu kogusumma: Q_St = Q × S = 26,46 × 103,1 = 2728 Wh.

Samm nr 2: Akende kaudu tekkivate soojusenergia kadude arvutamine: Q_aknad = 9 × 50 / 0,32 = 1406 W/h.

Samm nr 3: Tammepuust ukse kaudu lekkiva soojusenergia arvutus: Q_dv = 1,9 × 50 / 0,23 = 413 W/h.

Samm nr 4: Soojuskadu läbi ülemise korruse - lagi: Q_higistama = 90 × 50 / (0,06 + 4,17) = 1064 W/h.

Samm nr 5: Arvutades R_ut põrandale ka mitmes etapis.

Kõigepealt leiame isolatsiooni soojuskao koefitsiendi: R_ut= 0,16 + 0,83 = 0,99 m²×°C/W.

Seejärel lisame R_ut igale tsoonile:

• R1 = 3,09 m²×°C/W; R2 = 5,29 m²×°C/W;
• R3 = 9,59 m²×°C/W; R4 = 15,19 m²×°C/W.

Samm nr 6: Kuna põrand on laotud palkidele, korrutame koefitsiendiga 1,18:

R1 = 3,64 m²×°C/W; R2 = 6,24 m²×°C/W;

R3 = 11,32 m²×°C/W; R4 = 17,92 m²×°C/W.

Samm nr 7: Arvutame iga tsooni jaoks Q:

Q1 = 60 × 50 / 3,64 = 824 W/h;

Q2 = 18 × 50 / 6,24 = 144 W/h;

Q3 = 10 × 50 / 11,32 = 44 W/h;

Q4 = 2 × 50 / 17,92 = 6 W/h.

Samm nr 8: Nüüd saate arvutada Q kogu korruse kohta: Q_korrus = 824 + 144 + 44 + 6 = 1018 W/h.

Samm nr 9: Arvutuste tulemusena saame näidata kogu soojuskadu:

K_üldiselt = 2728 + 1406 + 413 + 1064 + 1018 = 6629 Wh.

Arvestus ei sisaldanud kanalisatsiooni ja ventilatsiooniga seotud soojuskadusid. Et mitte asja üle mõistuse keeruliseks teha, lisame loetletud leketele lihtsalt 5%.

Loomulikult on vaja reservi, vähemalt 10%.

Seega on näitena toodud maja soojuskao lõplik arv:

K_üldiselt = 6629 × 1,15 = 7623 W/h.

K_üldiselt näitab maja maksimaalset soojuskadu, kui välis- ja siseõhu temperatuuride vahe on 50 °C.

Kui arvutame Wsp abil esimese lihtsustatud versiooni järgi, siis:

W_rütm = 130 × 90 = 11700 W/h.

On selge, et teine ​​arvutusvõimalus, kuigi palju keerulisem, annab soojustusega hoonete puhul realistlikuma arvu. Esimene võimalus võimaldab teil saada madala soojusisolatsiooniastmega või ilma selleta hoonete soojuskao üldistatud väärtust.

Esimesel juhul peab boiler iga tunni järel täielikult uuendama soojusenergia kadu, mis tekib läbi avade, lagede ja seinte isolatsioonita.

Teisel juhul on vaja soojendada, kuni mugav temperatuur saavutatakse ainult üks kord. Siis peab katel taastama ainult soojuskadu, mille väärtus on oluliselt madalam kui esimene võimalus.

Tabel 1. Erinevate ehitusmaterjalide soojusjuhtivus.

Tabelis on toodud levinud ehitusmaterjalide soojusjuhtivuse koefitsiendid

Tabel 2. Erinevat tüüpi müüritise tsemendivuugi paksus.

Müüritise paksuse arvutamisel võetakse arvesse vuugi paksus 10 mm. Tsemendivuukide tõttu on müüritise soojusjuhtivus veidi suurem kui eraldi tellisel

Tabel 3. Erinevat tüüpi mineraalvillaplaatide soojusjuhtivus.

Tabelis on näidatud erinevate mineraalvillaplaatide soojusjuhtivusteguri väärtused. Fassaadide soojustamiseks kasutatakse jäika plaati

Tabel 4.Erineva disainiga akende soojuskaod.

Tabelis olevad tähistused: Ar – pakettakende täitmine inertgaasiga, K – välisklaasil on kuumakaitsekate, klaasi paksus 4 mm, ülejäänud numbrid näitavad klaaside vahet

7,6 kW/h on hinnanguliselt vajalik maksimaalne võimsus, mis kulub hästi soojustatud hoone kütmiseks. Kuid ka elektriboilerid vajavad töötamiseks teatud laadimist.

Nagu märkasite, vajab halvasti soojustatud maja või korter kütmiseks palju elektrit. Pealegi kehtib see igat tüüpi boilerite kohta. Põrandate, lagede ja seinte korralik soojustamine võib kulusid oluliselt vähendada.

Meie veebisaidil on artiklid isolatsioonimeetodite ja soojusisolatsioonimaterjalide valimise reeglite kohta. Kutsume teid nendega tutvuma:

• Eramu soojustamine väljast: populaarsed tehnoloogiad + materjalide ülevaade
• Põranda isolatsioon talade abil: soojusisolatsiooni materjalid + isolatsiooniskeemid
• Pööningu katuse soojustamine: üksikasjalikud juhised soojusisolatsiooni paigaldamiseks madala kõrgusega hoone pööningule
• Maja seinte isolatsiooni tüübid seestpoolt: isolatsioonimaterjalid ja nende omadused
• Eramu lae soojustamine: kasutatud materjalide tüübid + kuidas valida õige
• Rõdu isolatsioon ise: populaarsed võimalused ja tehnoloogiad rõdu isoleerimiseks seestpoolt

Etapp #5 - energiakulude arvutamine

Kui lihtsustada küttekatla tehnilist olemust, võib seda nimetada tavapäraseks elektrienergia muunduriks selle soojuslikuks analoogiks. Ümberehitustööd tehes kulutab see ka teatud hulga energiat. Need. katel saab täisühiku elektrit ja sellest vaid 0,98 antakse kütteks.

Uuritava elektrikütte katla energiatarbimise täpse arvu saamiseks tuleb selle võimsus (esimesel juhul nominaalne ja teisel juhul arvutatud) jagada tootja poolt deklareeritud efektiivsuse väärtusega.

Keskmiselt on selliste seadmete efektiivsus 98%. Selle tulemusel on energiatarbimise maht näiteks disainivaliku jaoks:

7,6 / 0,98 = 7,8 kW/h.

Jääb vaid väärtus korrutada kohaliku tariifiga. Seejärel arvuta välja elektrikütte kogukulu ja hakake otsima võimalusi selle vähendamiseks.

Näiteks ostke kahetariifne arvesti, mis võimaldab teil osaliselt maksta madalamate ööhindadega. Miks peate vana elektriarvesti asendama uue mudeliga? Üksikasjalikult asendamise teostamise kord ja reeglid siin üle vaadatud.

Teine võimalus pärast arvesti vahetust kulusid vähendada on lisada kütteringi soojusakumulaator, mis salvestab öösel odavat energiat ja kasutab seda päevasel ajal.

Etapp #6 – hooajaliste küttekulude arvutamine

Nüüd, kui olete omandanud tulevaste soojuskadude arvutamise meetodi, saate hõlpsalt hinnata küttekulusid kogu kütteperioodi jooksul.

Vastavalt SNiP 23-01-99 “Ehitusklimatoloogia” veergudele 13 ja 14 leiame Moskva jaoks perioodi kestuse keskmise temperatuuriga alla 10 °C.

Moskva jaoks kestab see periood 231 päeva ja selle keskmine temperatuur on -2,2 °C. Q arvutamiseks_üldiselt ΔT=22,2 °C puhul ei ole vaja kogu arvutust uuesti teha.

Piisab Q väljastamisest_üldiselt 1 °C võrra:

K_üldiselt = 7623 / 50 = 152,46 W/h

Seega, kui ΔT = 22,2 °C:

K_üldiselt = 152,46 × 22,2 = 3385 Wh

Tarbitud elektrienergia leidmiseks korrutage kütteperioodiga:

Q = 3385 × 231 × 24 × 1,05 = 18766440 W = 18766 kW

Ülaltoodud arvutus on huvitav ka seetõttu, et see võimaldab analüüsida kogu maja konstruktsiooni soojustuse efektiivsuse seisukohalt.

Kaalusime arvutuste lihtsustatud versiooni. Samuti soovitame lugeda täismahus hoone soojustehniline arvutus.

Järeldused ja kasulik video sellel teemal

Kuidas vältida soojuskadu vundamendi kaudu:

Kuidas arvutada soojuskadu võrgus:

Elektrikatelde kasutamist peamise kütteseadmena piiravad väga elektrivõrkude võimalused ja elektrikulu.

Küll aga lisana näiteks juurde tahke kütusekatel, võib olla väga tõhus ja kasulik. Need võivad märkimisväärselt lühendada küttesüsteemi soojendamiseks kuluvat aega või kasutada neid põhikatlana mitte väga madalatel temperatuuridel.

Kas kasutate kütteks elektriboilerit? Rääkige meile, millist meetodit kasutasite oma kodu vajaliku võimsuse arvutamiseks. Või äkki soovite lihtsalt osta elektriboileri ja teil on küsimusi? Küsige neilt artikli kommentaarides - proovime teid aidata.