Mennyi elektromos áramot fogyaszt az elektromos kazán: tipikus fogyasztás

A villamos energia, mint egy vidéki ház fűtésének energiaforrása, számos okból vonzó: könnyű hozzáférhetőség, elterjedtség, környezetbarát. Ugyanakkor az elektromos kazánok használatának legfontosabb akadálya meglehetősen magas.

Gondolkodik az elektromos kazán telepítésének célszerűségére is? Nézzük meg együtt, hogy mennyi elektromos áramot fogyaszt a villamos energia. Mire fogjuk használni a cikkben szereplő számítások és képletek végrehajtására vonatkozó szabályokat.

A számítások segítenek abban, hogy részletesen megértsék, mennyi kWh villamos energiát kell fizetni havonta villamos kazánok használatával egy ház vagy lakás fűtésére. A kapott adatok végleges döntést hoznak a kazán megvásárlásáról / megvásárlásáról.

A kazán számítási módszerei

Az elektromos kazán szükséges teljesítményének kiszámításához két fő módszer van. Az első a fűtött területre épül, a második a hőveszteség számítására az épület burkolatán keresztül.

Az első opció kiszámítása nagyon durva, egyetlen indikátor - teljesítménysűrűség alapján. A referenciakönyvekben meghatározott teljesítmény van és a régiótól függ.

A második lehetőség kiszámítása bonyolultabb, de figyelembe veszi az adott épület számos egyedi mutatóját. Az épület teljes hőmérnöki számítása eléggé bonyolult és gondos feladat. Továbbá egy egyszerűsített számítás kerül figyelembe vételre, ennek ellenére rendelkezik a szükséges pontossággal.

A számítási módtól függetlenül az összegyűjtött forrásadatok mennyisége és minősége közvetlenül befolyásolja az elektromos kazán szükséges teljesítményének megfelelő becslését.

Alacsony teljesítmény mellett a berendezés állandóan maximális terheléssel működik, anélkül, hogy a szükséges kényelmet biztosítaná. Erőteljes - ésszerűtlenül magas villamosenergia-fogyasztás a fűtőberendezések magas költsége.

Az elektromos kazán teljesítményének kiszámításának eljárása

Továbbá részletesen megvizsgáljuk, hogy hogyan kell kiszámítani a szükséges kazánteljesítményt, hogy a berendezés teljes mértékben elvégezze a ház fűtésének feladatát.

1. szakasz - kezdeti adatok összegyűjtése a számításhoz

A számításokhoz az alábbi információk szükségesek:

• S - a fűtött szoba területe.
• W_ütés - teljesítménysűrűség.

A fajlagos teljesítményjelző mutatja, hogy mennyi hőenergia szükséges 1 m-re² 1 órakor

A helyi környezeti feltételektől függően az alábbi értékek fogadhatók el:

• Oroszország központi részén: 120 - 150 W / m²;
• déli régiókban: 70-90 W / m²;
• északi régiók esetében: 150-200 W / m².

W_ütés - elméleti érték, amelyet főként nagyon durva számításokhoz használnak, mivel nem tükrözi az épület tényleges hőveszteségét. Nem veszi figyelembe az üvegezés területét, az ajtók számát, a külső falak anyagát, a mennyezet magasságát.

A pontos termikus számítás speciális programokkal történik, figyelembe véve számos tényezőt. Célunk, hogy ez a számítás nem szükséges, teljesen kizárható a külső zárt szerkezetek hőveszteségének kiszámítása.

A számításokban használandó értékek:

R - hőátadó ellenállás vagy hőállósági együttható. Ez az épület burkolatának széle mentén levő hőmérséklet-különbség és a szerkezeten áthaladó hőáram aránya. Mérete m²×⁰C / W.

Valójában minden egyszerű - R kifejezi az anyag képességét a hő megtartására.

Q - az 1 m-nél áthaladó hőáram mennyiségét mutatja² 1 ° C hőmérsékletkülönbség 1 órán át. Ez azt jelenti, hogy mennyi hőveszteség van 1 m² a kerítés óránként 1 fokos hőmérsékletkülönbséggel. Mérete W / m²×h.

Az itt bemutatott számítások esetében nincs különbség a Kelvin és a Celsius fok között, mivel nem az abszolút hőmérséklet, hanem csak a különbség.

Q_társadalom- az épület burkolatának S területén áthaladó hőáram mennyisége óránként. A mérete W / h.

P - a fűtőkazán teljesítménye. Kiszámítva a fűtőberendezés szükséges maximális teljesítményét a kültéri és beltéri levegő közötti legnagyobb hőmérsékletkülönbségnél. Más szóval, a kazánnak elegendő energiája van ahhoz, hogy az épületet a leghidegebb időszakban felmelegítse. A mérete W / h.

hatékonyság - A fűtőkazán hatékonysága, dimenziómentes mennyiség, amely a kapott energia arányát mutatja az elhasznált energiára. A berendezés dokumentációját általában 100% -ban adják meg, például 99% -ot. A számításokban az 1 értéket használjuk. 0.99.

AT - az épület burkolatának két oldala közötti hőmérsékletkülönbséget mutatja. Ahhoz, hogy világosabbá váljon a különbség helyes kiszámítása, lássunk egy példát. Ha kívül van: -30 °C, és belül +22 ° C ∆T = 22 - (-30) = 52 ° С

Vagy ugyanaz, de kelvinben: ∆T = 293 - 243 = 52K

Ez azt jelenti, hogy a különbség mindig ugyanolyan lesz a fokokban és a kelvinekben, így a referenciaadatok a kelvinekben felhasználhatók a számítások korrekciója nélkül.

d - az épület burkolatának vastagsága méterben.

k - az épület burkolóanyagának hővezetési együtthatója, amelyet referenciakönyvekből vagy SNiP II-3-79 "Épület hőmérnöki" (SNiP - építési szabályzatok és előírások )ból vettünk. Mérete W / m × K vagy W / m × С.

A következő képletek listája az értékek kapcsolatát mutatja:

• R = d / k
• R = ∆T / Q
• Q = ∆T / R
• Q_társadalom = Q × S
• P = Q_társadalom / Hatékonyság

A többrétegű szerkezetek esetében az R hőátadó ellenállást külön-külön számítjuk ki, majd összeadjuk.

Néha a többrétegű szerkezetek kiszámítása túlságosan nehézkes lehet, például az ablaküveg egység hőveszteségének kiszámításakor.

Mit kell figyelembe venni az ablakok hőátadó ellenállásának kiszámításakor:

• üvegvastagság;
• a szemüveg és a légrések száma közöttük;
• a szemüveg közötti gáz típusa: inert vagy levegő;
• a hőszigetelő bevonó ablaküveg jelenléte.

Azonban az egész szerkezetre kész értékek találhatók, akár a gyártónál, akár a referenciakönyvben, a cikk végén egy táblázat található a közös szerkezetű, kettős üvegezésű ablakokra.

2. szakasz - az alagsori padló hőveszteségének kiszámítása

Különben meg kell szüntetni a hőveszteség számítását az épület padlóján, mivel a talaj jelentősen ellenáll a hőátadásnak.

Az alagsori hőveszteség kiszámításakor figyelembe kell venni a talajba való behatolást. Ha a ház földi szinten van, akkor a mélység 0.

Az általánosan elfogadott módszer szerint a padlóterület négy zónára van felosztva.

• 1 zóna - a külső faltól 2 m-re visszahúzódik a kerület közepe felé. Az épület elmélyítése esetén a földszintről a padló szintjére tér vissza a függőleges fal mentén. Ha a fal 2 méterre van a földbe temetve, akkor az 1. zóna teljesen a falon lesz.
• 2 zóna - az 1-es zóna határaitól 2 m-re visszahúzódik a kerület mentén.
• 3 zóna - a 2-es zóna határaitól 2 m-re visszahúzódik a kerülete mentén.
• 4 zóna - a fennmaradó szex.

A bevett gyakorlat minden zónájához saját R-t kell beállítani:

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

A megadott R értékek a bevonat nélküli padlóra érvényesek. Szigetelés esetén minden R-t R-szigeteléssel növelünk.

Ezen túlmenően, a rönkökre szerelt padlók esetében R R szorzata 1,18-as tényezővel.

3. szakasz - a mennyezetből származó hőveszteség kiszámítása

Most elkezdheti a számításokat.

Az elektromos kazán teljesítményének becsléséhez használható képlet:

W = W_ütés × S

Feladat: a szükséges kazánteljesítmény kiszámítása Moszkva, fűtött terület 150m².

Számítások során figyelembe vesszük, hogy Moszkva a központi régióhoz tartozik, azaz W_ütés 130 W / m lehet².

W_ütés = 130 × 150 = 19500 W / h vagy 19,5 kW / h

Ez a szám annyira pontatlan, hogy nem igényel a fűtőberendezések hatékonyságának figyelembevételét.

Most meghatározzuk a hőveszteséget 15 m-ben² a mennyezet területe, ásványgyapotból szigetelve. A szigetelő réteg vastagsága 150 mm, a külső hőmérséklet -30 ° C, az épületen belül +22 ° C 3 órán keresztül.

Megoldás: a táblázat szerint az ásványgyapot hővezetési együtthatóját, k = 0,036 W / m×° s A d vastagságát méterben kell venni.

A számítási eljárás a következő:

• 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_társadalom = 12,48 × 15 = 187 W / h.

Kiszámítottuk, hogy a példánkban a mennyezeten belüli hőveszteség 187 * 3 = 561W lesz.

Célunk, hogy egyszerűsítsük a számításokat, kiszámítva a külső szerkezetek hőveszteségét: falak és mennyezetek, a belső válaszfalak és ajtók figyelembevétele nélkül.

Ezenkívül a szellőzés és a szennyvíz hőveszteségének kiszámítása nélkül is elvégezhető. Nem fogjuk figyelembe venni a beszivárgást és a szélterhelést. Az épület helyének függősége a kardinális pontokon és a kapott napsugárzás mennyisége.

Általános megfontolások alapján egy következtetés hozható. Minél nagyobb az épület hangereje, annál kisebb a hőveszteség 1 méterre². Ez könnyen megmagyarázható, mivel a falak területe négyszeres mértékben növekszik, és a térfogat a kocka térben. A labda a legkisebb hőveszteséggel rendelkezik.

A zárt szerkezetekben csak zárt levegő rétegeket veszünk figyelembe. Ha a házban szellőztetett homlokzat van, akkor ez a légréteg nem zárt, nem veszi figyelembe. Nem veszik fel az összes réteget, amely a szabadtéri réteg előtt helyezkedik el: homlokzati lapok vagy kazetták.

Figyelembe veszik például az üvegegységekben lezárt légréteget.

4. szakasz - a ház teljes hőveszteségének kiszámítása

Az elméleti rész után a gyakorlatba léphet.

Például kiszámítjuk a házat:

• külső falméretek: 9x10 m;
• magasság: 3 m;
• dupla üvegezésű ablak 1.5×1,5 m: 4 db;
• tölgyfa ajtó 2.1×0,9 m, vastagság 50 mm;
• 28 mm-es fenyőpadlók, 30 mm vastagságú extrudált polisztirol tetején, rönkökre helyezve;
• mennyezet GKL 9 mm, 150 mm vastag ásványgyapot tetején;
• fali anyag: falazat 2 szilikát tégla, ásványgyapot szigetelés 50 mm;
• a leghidegebb periódus 30 ° С, az épületen belüli tervezési hőmérséklet 20 ° С.

Előzetes számításokat készítünk a szükséges helyről. A padlón lévő zónák kiszámításakor a falak nulla mélységét vesszük figyelembe. A rönkökre helyezett fedélzeti padló.

• ablakok - 9 m²;
• ajtó - 1,9 m²;
• falak, mínusz ablakok és ajtók - 103,1 m²;
• mennyezet - 90 m²;
• padlózónák területe: S1 = 60 m²S2 = 18 m²S3 = 10 m²S4 = 2 m²;
• ΔT = 50 ° С.

Továbbá, a fejezet végén megadott referenciakönyveket vagy táblázatokat használva minden anyaghoz kiválasztjuk a hővezetési együttható szükséges értékeit. Javasoljuk, hogy részletesebben megismerje hővezetési együttható és annak értékei a legnépszerűbb építőanyagokhoz.

Fenyőlapok esetében a hővezető tényezőt a szálak mentén kell venni.

Az egész számítás nagyon egyszerű:

1. lépés: A csapágyfalszerkezetek hőveszteségének kiszámítása három lépésből áll.

Számítsuk ki a téglafal falainak hőveszteség-együtthatóját: R_Cyrus = d / k = 0,51 / 0,7 = 0,73 m²×° C / W.

Ugyanez vonatkozik a falszigetelésre: R_ut = d / k = 0,05 / 0,043 = 1,16 m²×° C / W.

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

Ennek eredményeképpen a falak teljes hővesztesége: Q_cikk = Q × S = 26,46 × 103,1 = 2728 W / h.

2. lépés: Hőveszteség számítása ablakokon keresztül: Q_{az ablakon} = 9 × 50 / 0,32 = 1406W / óra.

3. lépés: A tölgy ajtaján keresztüli hőszivárgás kiszámítása: Q_dv = 1,9 × 50 / 0,23 = 413 W / h.

4. lépés: Hőveszteség a felső mennyezeten keresztül - a mennyezet: Q_izzadság = 90 × 50 / (0,06 + 4,17) = 1064W / h.

5. lépés: Számítsa ki az R értéket_ut emellett több cselekvésben is.

Először megtaláljuk a hőveszteség-együtthatót: R_ut= 0,16 + 0,83 = 0,99 m²×° C / W.

Ezután adjunk hozzá R-t_ut minden zónába:

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

6. lépés: Mivel a padló rönkre van helyezve, szorozva 1,18-as tényezővel:

R1 = 3,64 m²×° C / W; R2 = 6,24 m²×° C / W;

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

7. lépés: Számítson ki Q-t minden egyes zónában:

Q1 = 60 × 50 / 3,64 = 824W / h;

Q2 = 18 × 50 / 6,24 = 144 W / h;

Q3 = 10 × 50 / 11,32 = 44W / h;

Q4 = 2 × 50 / 17,92 = 6W / h.

8. lépés: Most már számíthat Q-t a teljes padlóra: Q_{a padlót} = 824 + 144 + 44 + 6 = 1018W / h.

9. lépés: Számításaink eredményeként a teljes hőveszteség összegét jelezhetjük:

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

A számítás nem tartalmazza a szennyvízzel és a szellőzéssel kapcsolatos hőveszteségeket. Annak érdekében, hogy ne bonyolítsuk túl az intézkedést, egyszerűen hozzáadunk 5% -ot a felsorolt ​​szivárgásokhoz.

Természetesen legalább 10% -os árrés szükséges.

Így az otthonban példaként megadott hőveszteség végső értéke:

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

Q_társadalom az otthoni maximális hőveszteséget mutatja, amikor a kültéri és beltéri levegő hőmérséklete közötti különbség 50 ° C.

Ha az első egyszerűsített verzióra számít a Wud-on keresztül, akkor:

W_ütés = 130 × 90 = 11700W / óra.

Nyilvánvaló, hogy a számítás második változata, bár sokkal bonyolultabb, de reálisabb számot ad a szigeteléssel rendelkező épületek számára. Az első opció lehetővé teszi a hőveszteség általános értékének megszerzését az alacsony hőszigetelésű épületeknél, vagy akár anélkül is.

Az első esetben a kazán minden órában lesz, hogy teljesen megújítsa a nyílások, padlók, szigetelés nélküli falakon keletkező hőveszteséget.

A második esetben csak egy alkalommal kell felmelegedni, mielőtt elérné a kényelmes hőmérsékletet. Ezután a kazánnak csak a hőveszteséget kell helyreállítania, amelynek értéke lényegesen alacsonyabb, mint az első opció.

1. táblázat. Különböző építőanyagok hővezetése.

2. táblázat. A cementkötés vastagsága különböző típusú falazatokkal.

3. táblázat. Különböző típusú ásványgyapot lemezek hővezető képessége.

4. táblázat. Hőveszteség ablakok különböző kivitelben.

7,6 kW / h az a számított szükséges maximális teljesítmény, amelyet egy jól szigetelt épület fűtésére használnak. Az elektromos kazánoknak azonban szükségük van a saját áramellátásukért.

Ahogy észrevetted, egy rosszul szigetelt ház vagy lakás nagy mennyiségű villamos energiát igényel a fűtéshez. És ez igaz minden típusú kazánra. A padló, a mennyezet és a falak megfelelő szigetelése jelentősen csökkentheti a költségeket.

A honlapunkon megtalálhatók a szigetelés módszereiről és a szigetelőanyag megválasztására vonatkozó szabályok. Javasoljuk, hogy ismerje meg őket:

• Magánház külső szigetelése: népszerű technológiák + anyagok áttekintése
• Padlószigetelés rönkökkel: hőszigetelő anyagok + szigetelési rendszerek
• A tetőtér szigetelése: részletes utasítások a kisemeleti épület tetőtér szigeteléséről
• A ház falainak szigetelésének típusai belülről: szigetelőanyagok és jellemzőik
• Szigetelés a mennyezethez egy magánházban: a felhasznált anyagok fajtái + a választás módja
• Az erkély saját kezekkel való felmelegedése: népszerű lehetőségek és technológiák az erkély belsejéből való felmelegítésére

5. szakasz - Villamosenergia-költségek kiszámítása

Ha leegyszerűsíti a fűtőkazán műszaki jellegét, akkor hagyományos hőenergiává alakíthatja azt a hőmérőbe. Az átalakítási munkálatok során energiát is fogyaszt. Ie a kazán teljes villamos energiát kap, és csak 0,98 fűtést biztosít.

Ahhoz, hogy a vizsgált elektromos fűtőkazán energiafogyasztása pontos legyen, szükséges teljesítmény (névleges az első esetben, és a másodikban számítva) a gyártó megosztása hatékonysági érték.

Átlagosan az ilyen berendezések hatékonysága 98%. Ennek eredményeképpen az energiafogyasztás mennyisége például a tervezési változathoz tartozik:

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

Továbbra is meg kell szorozni az értéket a helyi ráta alapján. Ezután számítsuk ki az elektromos fűtés teljes költségét, és keressük meg, hogyan lehet csökkenteni őket.

Például vásároljon egy dvuhtarifny számlálót, amely lehetővé teszi a részleges fizetést alacsonyabb „éjszakai” díjakon. Mi lesz a régi elektromos mérőműszer új modellel való helyettesítésére. A részletes cseréjére vonatkozó eljárás és szabályok itt áttekintették.

A mérőeszköz cseréje utáni költségcsökkentés másik módja, hogy a fűtőkörbe egy hőakkumulátort foglaljon magában, hogy az olcsó energiát éjszaka fel tudja tölteni és a nap folyamán tölteni.

6. szakasz - A szezonális fűtési költségek kiszámítása.

Most, hogy elsajátította a jövőbeni hőveszteség kiszámításának módját, könnyen felmérheti a fűtési költségeket a teljes fűtési időszak alatt.

SNiP 23-01-99 "Építési klimatológia" szerint a 13. és 14. oszlopban Moszkvára az időszak 10 ° C alatti átlaghőmérsékletet mutat.

Moszkvában ez az időszak 231 napig tart és átlagos hőmérséklete -2,2 ° C. A Q kiszámítása_társadalom ΔT = 22,2 ° C esetén a teljes számítást nem szükséges újra elvégezni.

Elegendő Q_társadalom 1 ° C-on:

Q_társadalom = 7623/50 = 152,46 W / h

Ennek megfelelően ΔT = 22,2 ° С:

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

A felhasznált villamos energia megkereséséhez szorozza meg a fűtési időszakot:

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

A fenti számítás is érdekes, mivel lehetővé teszi a ház teljes szerkezetének elemzését a szigetelés hatékonyságának szempontjából.

A számítások egyszerűsített változatát tekintettük. Javasoljuk, hogy olvassa el a teljes tartalmat is az épület termikus számítása.

Következtetések és hasznos videó a témáról

Hogyan lehet elkerülni a hőveszteséget az alapítványon keresztül:

Hőveszteség kiszámítása online:

Az elektromos kazánok fő fűtőberendezésként történő használatát erősen korlátozza a villamosenergia-hálózatok kapacitása és a villamosenergia-költség.

Például, pl szilárd tüzelőanyag-kazánnagyon hatékony és hasznos lehet. Jelentősen csökkenti a fűtési rendszer fűtési idejét, vagy nem túl alacsony hőmérsékletű fő kazánként.

Fűtéshez elektromos kazánt használ? Mondja el nekünk, hogy milyen módszerrel számította ki az otthoni szükséges teljesítményt. Vagy talán csak elektromos kazánt szeretne vásárolni, és bármilyen kérdése van? Kérdezd meg őket a cikk megjegyzéseiben - megpróbálunk segíteni.