Hur mycket el använder en elektrisk panna: typisk förbrukning

Användningen av el som energikälla för uppvärmning av ett lanthus är attraktivt av många anledningar: lätt tillgänglighet, förekomst, miljövänlighet. Samtidigt förblir det viktigaste hindret för användning av elpannor ganska höga avgifter.

Tycker du också om det är lämpligt att installera en elpanna? Låt oss se tillsammans hur mycket elpanna förbrukar el. För vad vi ska använda reglerna för att utföra beräkningar och formler som behandlas i vår artikel.

Beräkningar hjälper till att förstå i detalj hur mycket kWh el ska betalas månadsvis vid användning av elkraftspannor för uppvärmning av ett hus eller lägenhet. De erhållna siffrorna kommer att fatta det slutliga beslutet om inköp / inköp av pannan.

Metoder för beräkning av elpannan

Det finns två huvudmetoder för beräkning av elkraften hos en elpanna. Den första baseras på det uppvärmda området, det andra beräknar värmeförlusten genom byggnadskuvertet.

Beräkningen av det första alternativet är mycket grovt, baserat på en enda indikator - effektdensitet. Särskild effekt anges i referensböcker och beror på regionen.

Beräkningen av det andra alternativet är mer komplicerat, men tar hänsyn till de många enskilda indikatorerna för en viss byggnad. Full värmekonstruktion av byggnaden är en ganska komplicerad och noggrann uppgift. Vidare kommer en förenklad beräkning att övervägas, men ändå ha den nödvändiga noggrannheten.

Oavsett beräkningsmetoden påverkar kvantiteten och kvaliteten på de uppsamlade källdata direkt den korrekta uppskattningen av den elektriska pannan som krävs.

Med låg effekt, kommer utrustningen ständigt att arbeta med maximal belastning, utan att ge den nödvändiga levnadsbehovet. Med överväldigande - orimligt hög elförbrukning är den höga kostnaden för uppvärmningsutrustning.

Förfarandet för beräkning av effekten hos en elektrisk panna

Vidare beaktar vi i detalj hur man beräknar den erforderliga pannkapaciteten så att utrustningen fullt ut utför sin uppgift att värma huset.

Steg # 1 - Samling av inledande data för beräkning

För beräkningarna behöver följande information om byggnaden:

• S - området av det uppvärmda rummet
• W_beats - Effektdensitet.

Den specifika effektindikatorn visar hur mycket värmeenergi som behövs per 1 m² klockan 1

Beroende på lokala miljöförhållanden kan följande värden godtas:

• för den centrala delen av Ryssland: 120-150 W / m²;
• För södra regioner: 70-90 W / m²;
• För norra regioner: 150-200 W / m².

W_beats - Ett teoretiskt värde, som huvudsakligen används för mycket grova beräkningar, eftersom det inte speglar byggnadens verkliga värmeförlust. Tar inte hänsyn till glasrutans yta, antalet dörrar, yttre väggarnas material, takets höjd.

Noggrann värmekalkylering görs med hjälp av specialprogram, med hänsyn till många faktorer. För vårt ändamål är en sådan beräkning inte nödvändig, det är ganska möjligt att avstå från beräkningen av värmeförlusten hos yttre omslutande strukturer.

De värden som måste användas i beräkningarna:

R - Värmeöverföringsmotstånd eller värmebeständighetskoefficient. Detta är förhållandet mellan temperaturskillnaden längs kanterna på byggnadskuvertet och värmeflödet som passerar genom denna struktur. Har dimension m²×⁰C / W.

Faktum är att allt är enkelt - R uttrycker materialets förmåga att behålla värme.

Q - Värde som visar mängden värmeflöde som passerar genom 1 m² yta vid en temperaturskillnad på 1 ° C under 1 timme. Det betyder att det visar hur mycket värmeförlust 1 m² fäktning per timme med en temperaturskillnad på 1 grad. Har dimensionen W / m²×h.

För de beräkningar som presenteras här är det ingen skillnad mellan Kelvin och grader Celsius, eftersom det inte är den absoluta temperaturen som är viktig, men endast skillnaden.

Q_samhället- mängden värmeflöde som passerar genom byggnadens kuvertområde S per timme. Den har dimensionen W / h.

P - Värmepannans kraft. Beräknad som den maximala effekten av värmeutrustningen vid maximal temperaturskillnad mellan utomhus och inomhusluft. Med andra ord har pannan tillräckligt med kraft för att värma byggnaden under den kallaste säsongen. Den har dimensionen W / h.

effektivitet - Värmepannans effektivitet, en dimensionslös mängd som visar förhållandet mellan energi som mottas för energiutnyttjande. Dokumentationen för utrustningen ges vanligen som en procentandel av 100, till exempel 99%. I beräkningarna används värdet från 1. 0,99.

AT - visar temperaturskillnaden från två sidor av byggnadskuvertet. För att göra det tydligare hur skillnaden beräknas korrekt, se ett exempel. Om ute: -30 °C, och inuti +22 ° C, då ΔT = 22 - (-30) = 52 ° С

Eller detsamma, men i kelviner: ΔT = 293 - 243 = 52K

Det vill säga skillnaden kommer alltid att vara densamma för grader och kelviner, så referensdata i kelvin kan användas utan korrigeringar för beräkningar.

d - Byggnadshöljets tjocklek i meter.

k - Värmekonduktivitetskoefficienten för kuvertmaterialet, som hämtas från referensböcker eller SNiP II-3-79 "Byggvärmekonstruktion" (SNiP-byggkoder och föreskrifter). Den har dimensionen W / m × K eller W / m × С.

Följande lista med formler visar förhållandet mellan värdena:

• R = d / k
• R = AT / Q
• Q = AT / R
• Q_samhället = Q × S
• P = Q_samhället / Effektivitet

För flerskiktsstrukturer beräknas värmeöverföringsresistansen R för varje struktur separat och summeras sedan.

Ibland kan beräkningen av flerskiktsstrukturer vara för tung, till exempel vid beräkning av värmeförlusten på en fönsterglasenhet.

Vad bör beaktas vid beräkning av värmeöverföringsresistensen för Windows:

• glas tjocklek;
• antalet glasögon och luftluckor mellan dem
• Typ av gas mellan glasögonen: inert eller luft;
• Förekomsten av värmeisoleringsbeläggningsfönsterglas.

Du kan dock hitta färdiga värden för hela strukturen, antingen hos tillverkaren eller i referensboken. I slutet av denna artikel finns det ett bord för de dubbla rutorna i en gemensam struktur.

Steg # 2 - beräkning av värmeförlusten på källarvåningen

Separat är det nödvändigt att sluta beräkna värmeförlusten genom byggnadens golv, eftersom jorden har ett betydande motstånd mot värmeöverföring.

Vid beräkningen av källarens värmeförlust är det nödvändigt att ta hänsyn till penetrationen i marken. Om huset ligger på marknivå, antas djupet vara 0.

Enligt den allmänt accepterade metoden är golvyten uppdelad i 4 zoner.

• 1 zon - återgår 2 m från ytterväggen till mitten av golvet runt omkretsen. Vid fördjupning av byggnaden, återgår från marknivå till golvnivå längs en vertikal vägg. Om väggen är begravd i marken i 2 m, kommer zon 1 att vara helt på väggen.
• 2 zon - reträttar 2 m längs omkretsen till centrum från gränsen till zon 1.
• 3 zon - reträttar 2 m längs omkretsen till mitten från gränsen till zon 2.
• 4 zon - Återstående kön.

För varje zon från den etablerade praxis sätts deras egen 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

De angivna R-värdena gäller för obelagda golv. I fallet med isolering ökas varje R med R-isolering.

Dessutom, för golv som läggs på stockar multipliceras R med en faktor 1,18.

Steg # 3 - beräkning av värmeförlust från taket

Nu kan du börja beräkningarna.

Formeln, som kan användas för en grov uppskattning av kraften hos en elektrisk panna:

W = W_beats × S

Uppgift: Beräkna den önskade pannkapaciteten i Moskva, uppvärmt område 150m².

Vid beräkningar tar vi hänsyn till att Moskva tillhör den centrala regionen, dvs. W_beats kan tas som 130 W / m².

W_beats = 130 × 150 = 19500W / h eller 19,5kW / h

Denna siffra är så felaktig att det inte behövs hänsyn till effektiviteten hos värmeutrustningen.

Nu bestämmer vi värmeförlusten på 15m² Takets yta, isolerat med mineralull. Isoleringsskiktets tjocklek är 150 mm, utomhustemperaturen är -30 ° C, inuti byggnaden är +22 ° C i 3 timmar.

Lösning: enligt tabellen finner vi koefficienten för värmeledningsförmåga hos mineralull, k = 0,036 W / m×° s Tjocklek d måste tas i meter.

Beräkningsförfarandet är följande:

• R = 0,15 / 0,036 = 4,267 m²×° C / W
• ΔT = 22 - (-30) = 52 ° С
• Q = 52 / 4.167 = 12,48 W / m²× h
• Q_samhället = 12,48 × 15 = 187 W / h.

Beräknat att värmeförlusten genom taket i vårt exempel blir 187 * 3 = 561W.

För vårt ändamål är det ganska möjligt att förenkla beräkningarna, beräkna värmeförlusten för endast externa strukturer: väggar och tak, utan att uppmärksamma inre skivor och dörrar.

Dessutom kan du utan att beräkna värmeförlusten för ventilation och avloppsvatten. Vi tar inte hänsyn till infiltrations- och vindbelastningen. Beroende på lokalisering av byggnaden på kardinalpunkterna och mängden mottagen solstrålning.

Från allmänna överväganden kan en slutsats göras. Ju större byggnadens volym, desto mindre värmeförlust per 1 m². Detta är lätt att förklara, eftersom väggarnas område ökar kvadratiskt och volymen i kuben. Bollen har minst värmeförlust.

I omslutande konstruktioner beaktas endast slutna luftlager. Om ditt hus har en ventilerad fasad, då är detta luftlager inte stängt, det beaktas inte. Inte taget alla lager som följer framför ett frilagskikt: fasadplattor eller kassetter.

Slutna luftskikt, till exempel i glasenheter, beaktas.

Steg # 4 - beräkning av total värmeförlust av stugan

Efter den teoretiska delen kan du gå vidare till praktiken.

Till exempel beräknar vi huset:

• ytterväggens mått: 9x10 m;
• höjd: 3 m;
• dubbelglasat fönster 1.5×1,5 m: 4 st;
• ekdörr 2.1×0,9 m, tjocklek 50 mm;
• furu golv 28 mm, ovanpå extruderad polystyren med en tjocklek på 30 mm, lagd på stockar;
• tak GKL 9 mm, på toppen av mineralull 150 mm tjock;
• väggmaterial: murverk 2 silikat tegelstenar, mineralullisolering 50 mm;
• Den kallaste perioden är 30 ° С, designtemperaturen inuti byggnaden är 20 ° С.

Vi gör preliminära beräkningar av det nödvändiga utrymmet. Vid beräkningen av zoner på golvet tar vi nolldjupet på väggarna. Styrelsen golv läggs på stockarna.

• fönster - 9 m²;
• dörr - 1,9 m²;
• väggar, minus fönster och dörrar - 103,1 m²;
• tak - 90 m²;
• område av golvzoner: S1 = 60 m², S2 = 18 m², S3 = 10 m², S4 = 2 m²;
• ΔT = 50 ° С.

Vidare väljer vi de nödvändiga värdena för värmeledningsförmåga för varje material med hjälp av referensböcker eller tabeller som anges i slutet av detta kapitel. Vi rekommenderar att du lär dig mer detaljerat med värmeledningsförmåga och dess värden för de mest populära byggmaterialen.

För tallskivor måste koefficienten för värmeledningsförmåga tas längs fibrerna.

Hela beräkningen är ganska enkel:

Steg # 1: Beräkningen av värmeförlust genom lagerväggstrukturer innefattar tre steg.

Beräkna värmekoefficienten för murmurens väggar: R_Cyrus = d / k = 0,51 / 0,7 = 0,73 m²×° C / W.

Samma för väggisolering: R_ut = d / k = 0,05 / 0,043 = 1,16 m²×° C / W.

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

Som ett resultat kommer den totala värmeförlusten av väggarna att vara: Q_artikel = Q × S = 26,46 × 103,1 = 2728 W / h.

Steg 2: Beräkna värmeförlust genom fönster: Q_fönstret = 9 × 50 / 0,32 = 1406W / h.

Steg nummer 3: Beräkning av värmeläckage genom ekdörren: Q_dv = 1,9x50 / 0,23 = 413W / h.

Steg 4: Värmeförlust genom övre taket - taket: Q_svett = 90 × 50 / (0,06 + 4,17) = 1064W / h.

Steg 5: Beräkna R_ut för golvet också i flera åtgärder.

Först finner vi värmeförlustskoefficienten för isolering: R_ut= 0,16 + 0,83 = 0,99 m²×° C / W.

Lägg sedan till R_ut till varje zon:

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

Steg 6: Eftersom golvet läggs på stockar multiplicerat med en faktor 1,18:

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

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

Steg nummer 7: Beräkna Q för varje zon:

Q1 = 60 × 50 / 3,64 = 824W / h;

Q2 = 18x50 / 6.24 = 144W / h;

Q3 = 10 × 50 / 11,32 = 44W / h;

Q4 = 2 × 50 / 17,92 = 6W / h.

Steg 8: Nu kan du beräkna Q för hela golvet: Q_golvet = 824 + 144 + 44 + 6 = 1018W / h.

Steg 9: Som ett resultat av våra beräkningar kan vi beteckna summan av den totala värmeförlusten:

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

I beräkningen ingår inte värmeförluster i samband med avlopp och ventilation. För att inte komplicera bortom åtgärden, lägger vi helt enkelt 5% till de angivna läckorna.

Naturligtvis krävs en marginal på minst 10%.

Således kommer den slutliga siffran av värmeförlust som ges som ett exempel hemma att vara:

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

Q_samhället visar maximal värmeförlust hemma när skillnaden mellan temperaturen för utomhus- och inomhusluften är 50 ° C.

Om du räknar med den första förenklade versionen via Wud då:

W_beats = 130 × 90 = 11700W / h.

Det är uppenbart att den andra versionen av beräkningen, om än mycket mer komplicerad, men ger en mer realistisk siffra för byggnader med isolering. Det första alternativet möjliggör ett generellt värde av värmeförlust för byggnader med låg grad av värmeisolering, eller ens utan det.

I det första fallet kommer pannan att ha varje timme för att helt förnya värmeförlusten som uppstår genom öppningar, golv, väggar utan isolering.

I det andra fallet är det nödvändigt att värma bara en gång innan man når en behaglig temperatur. Då behöver pannan bara återvinna värmeförluster, vars värde är betydligt lägre än det första alternativet.

Tabell 1. Värmeledningsförmåga hos olika byggmaterial.

Tabell 2. Tjockleken på cementleden med olika typer av murverk.

Tabell 3. Värmeledningsförmåga hos olika typer av mineralullskivor.

Tabell 4. Värmeförlust fönster i olika mönster.

7,6 kW / h är den beräknade maximala effekten som används för uppvärmning av en välisolerad byggnad. Elektriska pannor behöver emellertid också lite laddning för egen strömförsörjning.

Som du har märkt ett dåligt isolerat hus eller lägenhet kommer det att krävas stora mängder el för uppvärmning. Och detta gäller för alla typer av pannor. Korrekt isolering av golv, tak och väggar kan avsevärt minska kostnaderna.

Vi har artiklar om isoleringsmetoder och regler för val av isoleringsmaterial på vår hemsida. Vi uppmanar dig att bekanta dig med dem:

• Isolering av ett privat hus utanför: populär teknik + materialbedömning
• Golvisolering av stockar: material för värmeisolering + isoleringssystem
• Isolering av taket tak: detaljerade anvisningar på isoleringen på vinden i en låghus
• Typer av isolering för husets väggar inifrån: material för isolering och deras egenskaper
• Isolering för taket i ett privat hus: de typer av material som används + hur man väljer
• Uppvärmning av balkongen med egna händer: populära alternativ och teknik för uppvärmning av balkongen från insidan

Steg # 5 - Beräkna elkostnader

Om du förenklar värmepannans tekniska karaktär kan du kalla den en konventionell omvandlare av elektrisk energi till sin termiska motsvarighet. Samtidigt som han gör omvandlingsarbetet, förbrukar han också lite energi. dvs pannan får en full elenhet, och endast 0,98 av den levereras för uppvärmning.

För att få en exakt bild av elförbrukningen hos den undersökta elvärmepannan är det nödvändigt effekt (nominellt i det första fallet och beräknat i det andra) dividerat med tillverkaren effektivitetsvärde.

I genomsnitt är effektiviteten hos sådan utrustning 98%. Som ett resultat kommer mängden energiförbrukning till exempel att vara för designvarianten:

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

Det återstår att multiplicera värdet till lokalräntan. Beräkna sedan den totala kostnaden för elvärme och leta efter sätt att minska dem.

Till exempel, köp en dvuhtarifny räknare som tillåter delbetalning till lägre "natt" -tullar. Vad behöver ersätta den gamla elmätaren med en ny modell. Förfarandet och reglerna för utbyte av detaljerad recenserade här.

Ett annat sätt att sänka kostnaderna efter att mätaren har bytts ut är att inkludera en termisk ackumulator i värmekretsen för att lagra billig energi på natten och spendera den under dagen.

Steg # 6 - Beräkna säsongens uppvärmningskostnader.

Nu när du har behärskat metoden för beräkning av framtida värmeförluster kan du enkelt uppskatta kostnaden för uppvärmning under hela uppvärmningsperioden.

Enligt SNiP 23-01-99 "Building Climatology" i kolumnerna 13 och 14 hittar vi perioden för Moskva med en genomsnittstemperatur under 10 ° C.

För Moskva, denna period varar 231 dagar och har en genomsnittlig temperatur på -2,2 ° C. För att beräkna Q_samhället för ΔT = 22,2 ° C, är det inte nödvändigt att utföra hela beräkningen igen.

Det räcker att härleda Q_samhället vid 1 ° C:

Q_samhället = 7623/50 = 152,46 W / h

Följaktligen för ΔT = 22,2 ° С:

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

För att hitta elförbrukningen, multiplicera med uppvärmningsperioden:

Q = 3385 × 231 × 24 × 1.05 = 18766440W = 18766kW

Ovanstående beräkning är också intressant genom att det möjliggör en analys av hela byggnaden i huset vad gäller effektiviteten av användningen av isolering.

Vi ansåg en förenklad version av beräkningarna. Vi rekommenderar att du också läser hela termisk beräkning av byggnaden.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Hur man undviker värmeförlust genom grunden:

Hur man beräknar värmeförlust online:

Användningen av elpannor som huvudvärmeutrustning är mycket starkt begränsad av elnätets kapacitet och elkostnaden.

Men som ett tillägg, till exempel till fast bränslepannakan vara mycket effektiv och hjälpsam. Kan avsevärt minska tiden för uppvärmning av värmesystemet eller användas som huvudpanna vid inte mycket låga temperaturer.

Använder du en elektrisk panna för uppvärmning? Berätta för vilken metod du beräknade kraften för ditt hem. Eller kanske vill du bara köpa en elpanna och har du några frågor? Fråga dem i kommentarerna till artikeln - vi kommer att försöka hjälpa dig.