Kuinka paljon sähköä kattilassa kuluu: tyypillinen kulutus

Sähkön käyttö maaseudun lämmityksen energialähteenä on houkutteleva monista syistä: helppo saatavuus, levinneisyys, ympäristöystävällisyys. Samaan aikaan sähkökattiloiden käytön tärkein este on edelleen melko korkea.

Ajatteletko myös sähkökattilan asentamisen suositeltavuutta? Katsotaanpa yhdessä, kuinka paljon sähkökattila kuluttaa sähköä. Mihin käytämme sääntöjä, jotka koskevat laskelmia ja kaavoja, joita käsitellään artikkelissamme.

Laskelmat auttavat ymmärtämään yksityiskohtaisesti, kuinka paljon sähköä on maksettava kuukausittain, kun käytetään sähkökattiloita talon tai asunnon lämmittämiseen. Saadut luvut tekevät lopullisen päätöksen kattilan ostamisesta / ostamatta jättämisestä.

Menetelmät tehokattilan laskemiseksi

Sähkökattilan vaaditun tehon laskemiseksi on kaksi päämenetelmää. Ensimmäinen perustuu lämmitettyyn alueeseen, toinen lämpöhävikin laskemiseen rakennuksen kuoren läpi.

Ensimmäisen vaihtoehdon laskeminen on hyvin karkea, perustuen yhteen indikaattoriin - tehon tiheyteen. Tietty teho annetaan viitekirjana ja riippuu alueesta.

Toisen vaihtoehdon laskeminen on monimutkaisempaa, mutta siinä otetaan huomioon tietyn rakennuksen monet yksittäiset indikaattorit. Rakennuksen täysi lämpötekninen laskenta on melko monimutkainen ja huolellinen tehtävä. Lisäksi otetaan huomioon yksinkertaistettu laskelma, jolla on kuitenkin tarpeellinen tarkkuus.

Laskutavasta riippumatta kerättyjen lähdetietojen määrä ja laatu vaikuttavat suoraan sähkökattilan vaaditun tehon oikeaan arvioon.

Pienellä virrankulutuksella laitteisto toimii jatkuvasti suurimman kuormituksen kanssa ilman, että sillä on tarpeeksi mukavuutta. Ylivoimainen - kohtuuttoman suuri sähkönkulutus on lämmityslaitteiden korkea hinta.

Sähkökattilan tehon laskentamenetelmä

Lisäksi tarkastelemme yksityiskohtaisesti, kuinka lasketaan tarvittava kattilakapasiteetti niin, että laite suorittaa täyden tehtävänsä talon lämmittämisessä.

Vaihe # 1 - alkutietojen keruu laskennalle

Laskelmiin tarvitaan seuraavat tiedot rakennuksesta:

• S - lämmitetyn huoneen alue.
• W_lyöntiä - tehotiheys.

Erityinen tehoindikaattori osoittaa kuinka paljon lämpöenergiaa tarvitaan 1 m: n kohdalla² kello 1

Paikallisista ympäristöolosuhteista riippuen voidaan hyväksyä seuraavat arvot:

• Venäjän keskiosassa: 120 - 150 W / m²;
• eteläisillä alueilla: 70-90 W / m²;
• pohjoisilla alueilla: 150-200 W / m².

W_lyöntiä - teoreettinen arvo, jota käytetään pääasiassa hyvin karkeisiin laskelmiin, koska se ei vastaa rakennuksen todellista lämpöhäviötä. Ei ota huomioon lasin pinta-alaa, ovien määrää, ulkoseinien materiaalia, kattojen korkeutta.

Tarkka lämpölaskenta tehdään käyttämällä erikoistuneita ohjelmia ottaen huomioon monet tekijät. Tätä tarkoitusta varten tällaista laskentaa ei tarvita, sillä on täysin mahdollista jättää ulkopuolisten ulkorakenteiden lämpöhäviön laskeminen.

Arvot, joita on käytettävä laskelmissa:

R - lämmönsiirtokestävyys tai lämmönkestävyyskerroin. Tämä on rakennerakenteen reunojen lämpötilaeron suhde tämän rakenteen läpi kulkevaan lämpövirtaan. On ulottuvuus m²×⁰C / W.

Itse asiassa kaikki on yksinkertaista - R ilmaisee materiaalin kyvyn säilyttää lämpöä.

Q - arvo, joka osoittaa 1 m: n läpi kulkevan lämpövirran määrän² pinnan lämpötilaero 1 ° C 1 tunnin ajan. Eli se osoittaa, kuinka paljon lämpöhäviötä 1 m² aita tunnissa ja lämpötilaero 1 aste. Mitta on W / m²×h.

Tässä esitetyissä laskelmissa ei ole eroa Kelvinin ja Celsius-asteiden välillä, koska se ei ole absoluuttinen lämpötila, vaan vain ero.

Q_yhteiskunta- rakennuksen kuoren alueen S läpi kulkevan lämpövirran määrä tunnissa. Sen koko on W / h.

P - lämmityskattilan teho. Laskettu lämmityslaitteiden vaadittavaksi maksimitehoksi ulkolämpötilan ja sisäilman välillä. Toisin sanoen kattilalla on riittävästi voimaa lämmittää rakennusta kylmimmän kauden aikana. Sen koko on W / h.

tehokkuus - Lämmityskattilan tehokkuus, mitaton määrä, joka osoittaa vastaanotetun energian ja kulutetun energian suhteen. Laitteiston dokumentaatio annetaan yleensä prosentteina 100: sta, esimerkiksi 99%: sta. Laskelmissa käytetään arvoa 1. 0.99.

AT - näyttää lämpötilaeron rakennuksen kirjekuoren kahdelta puolelta. Jotta voitaisiin selvittää, miten ero lasketaan oikein, katso esimerkki. Jos ulkopuolella: -30 °C ja sisäpuolella +22 ° C ∆T = 22 - (-30) = 52 ° С

Tai sama, mutta kelvins: ∆T = 293 - 243 = 52K

Toisin sanoen ero on aina sama asteille ja kelvineille, joten referenssitietoja kelvinsissä voidaan käyttää ilman korjauksia laskelmissa.

d - rakennuksen kirjekuoren paksuus metreinä.

K - rakennuksen vaippamateriaalin lämmönjohtavuuskerroin, joka on otettu referenssikirjoista tai SNiP II-3-79: sta "Rakennuslämpötekniikka" (SNiP - rakennusmääräykset ja määräykset). Sen koko on W / m × K tai W / m × С.

Seuraava kaavojen luettelo näyttää arvojen suhteen:

• R = d / k
• R = ∆T / Q
• Q = ∆T / R
• Q_yhteiskunta = Q × S
• P = Q_yhteiskunta / Tehokkuus

Monikerroksisten rakenteiden osalta lämmönsiirtovastus R lasketaan jokaiselle rakenteelle erikseen ja summataan sitten.

Joskus monikerroksisten rakenteiden laskeminen voi olla liian hankalaa, esimerkiksi laskettaessa ikkunalasin yksikön lämpöhäviötä.

Mitä tulisi harkita laskettaessa ikkunoiden lämmönsiirtokestävyyttä:

• lasin paksuus;
• lasien lukumäärä ja niiden väliset ilmavälit;
• lasin tyypin välinen kaasutyyppi: inertti tai ilma;
• lämmöneristyspäällystysikkunan läsnäolo.

Koko rakennetta varten on kuitenkin valmiita arvoja joko valmistajaan tai viitekirjaan, tämän artikkelin lopussa on taulukko, jossa on kaksoislasit, joissa on yhteinen rakenne.

Vaihe # 2 - kellarikerroksen lämpöhäviön laskeminen

Erillisesti on välttämätöntä lopettaa lämmön menetyksen laskeminen rakennuksen lattian läpi, koska maaperällä on merkittävä lämmönsiirron kestävyys.

Kellarin lämpöhäviötä laskettaessa on otettava huomioon maaperään tunkeutuminen. Jos talo on maanpinnan tasolla, syvyyden oletetaan olevan 0.

Yleisesti hyväksytyn menetelmän mukaan lattiapinta-ala on jaettu neljään vyöhykkeeseen.

• 1 vyöhyke - siirtyy 2 m: n etäisyydelle ulkoseinämästä lattian keskelle ympärysmitan ympärille. Rakennuksen syventämisen yhteydessä pysähtyy maatasolta lattian tasolle pystysuoran seinän varrella. Jos seinä on haudattu maahan 2 m, niin vyöhyke 1 on täysin seinällä.
• 2 vyöhyke - vetäytyy 2 metrin päähän keskusta kohti vyöhykkeen 1 rajalta.
• 3 vyöhyke - vetäytyy 2 metrin päähän keskusta kohti vyöhykkeen 2 rajalta.
• 4 vyöhyke - jäljellä oleva sukupuoli.

Jokaiselle vakiintuneen käytännön alueen vyöhykkeelle asetetaan R: n

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

Annetut R-arvot ovat voimassa päällystämättömissä kerroksissa. Eristyksen osalta R-eriste lisää kutakin R: tä.

Lisäksi lokeihin asetettujen kerrosten osalta R kerrotaan kertoimella 1,18.

Vaihe # 3 - lämmönhukan laskeminen katosta

Nyt voit aloittaa laskelmat.

Kaava, jota voidaan käyttää sähkökattilan tehon karkeaan arvioon:

W = W_lyöntiä × S

Tehtävä: lasketaan tarvittava kattilakapasiteetti Moskova, lämmitetty alue 150 m².

Laskelmia tehdessä otetaan huomioon, että Moskova kuuluu keskialueeseen, ts. W_lyöntiä voidaan ottaa 130 W / m².

W_lyöntiä = 130 x 150 = 19500 W / h tai 19,5 kW / h

Tämä luku on niin epätarkka, ettei se vaadi lämmityslaitteiden tehokkuutta.

Nyt määritetään lämpöhäviö 15 m² mineraalivillalla eristetty kattoalue. Eristekerroksen paksuus on 150 mm, ulkolämpötila -30 ° C, rakennuksen sisällä +22 ° C 3 tuntia.

Ratkaisu: taulukon mukaan mineraalivillan lämmönjohtavuuskerroin on k = 0,036 W / m×° s Paksuus d on otettava metreinä.

Laskentamenetelmä on seuraava:

• R = 0,15 / 0,036 = 4,177 m²×° C / W
• ∆T = 22 - (-30) = 52 ° С
• Q = 52 / 4,197 = 12,48 W / m²× h
• Q_yhteiskunta = 12,48 × 15 = 187 W / h.

Laskettu, että esimerkkimme katon läpi tapahtuva lämpöhäviö on 187 * 3 = 561W.

Tarkoituksissamme on täysin mahdollista yksinkertaistaa laskelmia laskemalla vain ulkoisten rakenteiden lämpöhäviöt: seinät ja katot, kiinnittämättä huomiota sisäisiin väliseiniin ja oviin.

Lisäksi voit tehdä ilman ilmanvaihtoa ja jätevettä aiheuttavan lämpöhäviön laskemista. Emme ota huomioon tunkeutumista ja tuulen kuormitusta. Rakennuksen sijainnin riippuvuus pisteistä ja vastaanotetun aurinkosäteilyn määrästä.

Yleisistä huomioista voidaan tehdä yksi johtopäätös. Mitä suurempi rakennuksen tilavuus, sitä pienempi lämpöhäviö per 1 m². Tämä on helppo selittää, koska seinien pinta-ala kasvaa nelinkertaisesti ja kuution tilavuus. Pallolla on pienin lämpöhäviö.

Sulkeutuvissa rakenteissa otetaan huomioon vain suljetut ilmakerrokset. Jos talossa on tuuletettu julkisivu, tämä ilmakerros ei ole suljettu, sitä ei oteta huomioon. Ei ole otettu kaikkia kerroksia, jotka ovat avoimen ilmakerroksen edessä: julkisivukivet tai -kasetit.

Suljetut ilmakerrokset, esimerkiksi lasiyksiköissä, otetaan huomioon.

Vaihe # 4 - mökin lämmönmenetyksen laskeminen

Teoreettisen osan jälkeen voit edetä käytännön.

Esimerkiksi laskemme talon:

• ulkoseinämän mitat: 9x10 m;
• korkeus: 3 m;
• kaksinkertainen ikkuna 1.5×1,5 m: 4 kpl;
• tammiovi 2.1×0,9 m, paksuus 50 mm;
• männyn lattiat 28 mm, puristetun polystyreenin päällä, paksuudeltaan 30 mm;
• katto GKL 9 mm, mineraalivillan paksu 150 mm;
• seinämateriaali: muuraus 2 silikaattitiiliä, mineraalivillaeriste 50 mm;
• kylmin aika on 30 ° С, rakennuksen sisäinen lämpötila on 20 ° С.

Teemme alustavia laskelmia tarvittavasta tilasta. Laskettaessa vyöhykkeitä lattialla otamme seinien nollasyvyyden. Pöydän lattia asetetaan lokeihin.

• ikkunat - 9 m²;
• ovi - 1,9 m²;
• seinät, miinus ikkunat ja ovet - 103,1 m²;
• katto - 90 m²;
• lattiatilojen pinta-ala: S1 = 60 m²S2 = 18 m², S3 = 10 m², S4 = 2 m²;
• ΔT = 50 ° С.

Lisäksi valitaan tämän luvun lopussa annetut referenssikirjat tai taulukot kunkin materiaalin lämpöjohtavuuskertoimen tarpeelliset arvot. Suosittelemme tutustumaan tarkemmin lämmönjohtavuuskerroin ja sen arvot suosituimmille rakennusmateriaaleille.

Mäntälevyjen osalta lämmönjohtavuuskerroin on otettava kuituja pitkin.

Koko laskenta on melko yksinkertainen:

Vaihe 1: Lämpöhukan laskeminen laakeriseinärakenteissa sisältää kolme vaihetta.

Laske seinämien seinien lämpöhäviökerroin: R_Cyrus = d / k = 0,51 / 0,7 = 0,73 m²×° C / W.

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

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

Tämän seurauksena seinien koko lämpöhäviö on: Q_artikkeli = Q × S = 26,46 × 103,1 = 2728 W / h.

Vaihe 2: Laske lämpöhäviö ikkunoiden kautta: Q_ikkunassa = 9 x 50 / 0,32 = 1406W / h.

Vaihe numero 3: Lämmön vuotojen laskeminen tammen oven läpi: Q_dv = 1,9 x 50 / 0,23 = 413 W / h.

Vaihe 4: Lämpöhäviö ylärajan läpi - katto: Q_hiki = 90 x 50 / (0,06 + 4,17) = 1064 W / h.

Vaihe 5: Laske R_ut samoin kuin useissa toimissa.

Ensin löydämme lämpöhäviökerroin eristys: R_ut= 0,16 + 0,83 = 0,99 m²×° C / W.

Lisää sitten R_ut kullekin vyöhykkeelle:

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

Vaihe 6: Koska lattia asetetaan lokeihin kerrottuna kertoimella 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.

Vaihe numero 7: Laske Q kullekin vyöhykkeelle:

Q1 = 60 × 50 / 3,64 = 824W / h;

Q2 = 18 × 50 / 6,24 = 144 W / h;

Q3 = 10 x 50 / 11,32 = 44W / h;

Q4 = 2 x 50 / 17,92 = 6W / h.

Vaihe 8: Nyt voit laskea Q koko lattialle: Q_lattialle = 824 + 144 + 44 + 6 = 1018W / h.

Vaihe 9: Laskelmiensa perusteella voimme merkitä kokonaislämmön menetyksen summan:

Q_yhteiskunta = 2728 + 1406 + 413 + 1064 + 1018 = 6629W / h.

Laskelmassa ei ole mukana jäteveden ja ilmanvaihdon aiheuttamia lämpöhäviöitä. Jotta ei vaikuta mitenkään mitenkään, lisäämme vain 5% listattuihin vuotoihin.

Tarvitaan tietenkin vähintään 10 prosentin marginaali.

Näin ollen kotona esimerkkinä annettu lämpöhäviön lopullinen luku on:

Q_yhteiskunta = 6629 × 1,15 = 7623W / h.

Q_yhteiskunta näyttää suurimman lämpöhäviön kotona, kun ulko- ja sisäilman lämpötilan ero on 50 ° C.

Jos lasket ensimmäisen yksinkertaistetun version Wudin kautta,

W_lyöntiä = 130 x 90 = 11700 W / h.

On selvää, että laskennan toinen versio, vaikkakin paljon monimutkaisempi, antaa realistisemman määrän rakennuksia, joissa on eristys. Ensimmäinen vaihtoehto mahdollistaa yleisen lämmönhäviön arvon rakennuksissa, joissa on alhainen lämmöneristysaste, tai jopa ilman sitä.

Ensimmäisessä tapauksessa kattilassa on joka tunti, jotta aukot, lattiat, seinät ilman eristystä saadaan täysin uudelleen.

Toisessa tapauksessa on tarpeen lämmittää vain yksi kerta ennen kuin saavutat mukavan lämpötilan. Tällöin kattilan täytyy vain palauttaa lämpöhäviöt, joiden arvo on huomattavasti pienempi kuin ensimmäinen vaihtoehto.

Taulukko 1. Eri rakennusmateriaalien lämmönjohtavuus.

Taulukko 2. Sementtiliitoksen paksuus erilaisten muurausten kanssa.

Taulukko 3. Erilaisten mineraalivillalevyjen lämmönjohtavuus.

Taulukko 4. Lämpöhäviöikkunat eri malleista.

7,6 kW / h on laskettu vaadittu maksimiteho, jota käytetään hyvin eristetyn rakennuksen lämmittämiseen. Sähkökattilat tarvitsevat kuitenkin jonkin verran maksua omasta virtalähteestään.

Kuten olet huomannut huonosti eristetyn talon tai huoneiston lämmittämiseen tarvitaan suuria määriä sähköä. Tämä pätee kaikkiin kattilatyyppeihin. Lattian, katon ja seinien asianmukainen eristys voi vähentää huomattavasti kustannuksia.

Meillä on artikkeleita eristysmenetelmistä ja eristysmateriaalin valintaa koskevista säännöistä verkkosivuillamme. Kutsumme sinut tutustumaan niihin:

• Yksityisen talon eristäminen ulkopuolella: suosittu teknologia + materiaalien katsaus
• Lattiaeristys tukkeilla: materiaalit lämmöneristykseen + eristysjärjestelmät
• Kattohuoneen eristys: yksityiskohtaiset ohjeet matalan kerroksen rakennuksen ullakolle
• Talon seinien eristystyypit sisäpuolelta: eristysmateriaalit ja niiden ominaisuudet
• Eristys katossa yksityisessä talossa: käytettyjen materiaalien tyypit + miten valita
• Parvekkeen lämpeneminen omin käsin: suosittuja vaihtoehtoja ja tekniikoita parvekkeen lämmittämiseksi sisältä

Vaihe # 5 - Laske sähkön kustannukset

Jos yksinkertaistat lämmityskattilan teknistä luonnetta, voit kutsua sen tavanomaiseksi sähköenergian muuntimeksi lämpövastuksestaan. Kun hän tekee muuntamistöitä, hän kuluttaa myös energiaa. eli Kattila saa täyden sähköyksikön, ja vain 0,98 siitä toimitetaan lämmitykseen.

Saadakseen tarkan kuvan tutkitun sähkölämmityskattilan virrankulutuksesta on tarpeen teho (nimellisarvo ensimmäisessä tapauksessa ja laskettu toisessa) jaettuna valmistaja tehokkuutta.

Tällaisten laitteiden tehokkuus on keskimäärin 98%. Tämän seurauksena energiankulutus on esimerkiksi suunnittelumallin osalta:

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

Arvon kerrotaan edelleen paikallisella nopeudella. Laske sitten sähkölämmityksen kokonaiskustannukset ja etsi keinoja niiden vähentämiseksi.

Osta esimerkiksi dvuhtarifny-laskuri, joka mahdollistaa osittaisen maksun alemmilla ”yön” hinnoilla. Mitä vanhan sähkömittarin on korvattava uudella mallilla. Yksityiskohtaisen menettelyn korvaamista koskeva menettely ja säännöt tarkastellaan täällä.

Toinen tapa vähentää kustannuksia mittarin vaihtamisen jälkeen on sisällyttää lämpöakku lämmityspiiriin, jotta varastoitaisiin halpa energiaa yöllä ja viettää se päivän aikana.

Vaihe # 6 - Laske kausiluonteiset lämmityskustannukset.

Nyt kun olet oppinut menetelmän tulevien lämpöhäviöiden laskemiseksi, voit helposti arvioida lämmityskustannukset koko lämmitysjakson aikana.

SNiP 23-01-99: n "Building climatology" mukaan sarakkeissa 13 ja 14 löydämme Moskovan ajanjakson keston, jonka keskilämpötila on alle 10 ° C.

Moskovassa tämä aika kestää 231 päivää ja sen keskilämpötila on -2,2 ° C. Q: n laskeminen_yhteiskunta ΔT = 22,2 ° C, ei ole välttämätöntä suorittaa koko laskenta uudelleen.

Riittää, kun saadaan Q_yhteiskunta 1 ° C: ssa:

Q_yhteiskunta = 7623/50 = 152,46 W / h

Vastaavasti ΔT = 22,2 ° С:

Q_yhteiskunta = 152,46 × 22,2 = 3385W / h

Jos haluat löytää kulutetun sähkön, kerro lämmitysjaksolla:

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

Edellä mainittu laskenta on myös mielenkiintoinen, koska se mahdollistaa analyysin koko talon rakenteesta eristyskäytön tehokkuuden kannalta.

Pohdimme laskelmien yksinkertaistettua versiota. Suosittelemme, että luet myös koko rakennuksen lämpölaskenta.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Miten välttää lämpöhäviöitä säätiön kautta:

Lämpöhäviön laskeminen verkossa:

Sähkökattiloiden käyttö päälämmityslaitteina rajoittuu voimakkaasti sähköverkkojen kapasiteettiin ja sähkön hintaan.

Esimerkiksi esimerkiksi kiinteän polttoaineen kattilavoi olla erittäin tehokas ja hyödyllinen. Voi merkittävästi lyhentää lämmitysjärjestelmän lämmitysaikaa tai käyttää sitä pääasiallisena kattilana erittäin alhaisissa lämpötiloissa.

Käytätkö sähkökattilaa lämmitykseen? Kerro meille, mitä menetelmää olet laskenut kotiinne tarvittavan tehon. Tai ehkä haluat vain ostaa sähkökattilan ja sinulla on kysyttävää? Pyydä heitä kommentoimaan artikkelia - yritämme auttaa sinua.