Расчет электрокотла для отопления дома. Сколько потребляет электроэнергии электрический котел: правила расчетов
Использование электричества в качестве источника энергии для отопления загородного дома привлекательно по многим причинам: легкодоступность, распространенность, экологичность. Вместе с тем самым главным препятствием использования электрических котлов остаются довольно высокие тарифы. По этой причине целесообразность применения зависит в первую очередь от того, сколько потребляет электроэнергии электрический котел.
Можно выделить две основные методики расчета необходимой мощности электрического котла. Первая основана на отапливаемой площади, вторая на расчете теплопотерь через ограждающие конструкции.
Расчет по первому варианту очень грубый, основан на единственном показателе — удельной мощности. Удельная мощность приведена в справочниках и зависит от региона.
Галерея изображений
Расчет по второму варианту сложнее, но учитывает множество индивидуальных показателей конкретного здания. Полный теплотехнический расчет здания — задача достаточно сложная и кропотливая. Далее будет рассмотрен упрощенный расчет, тем не менее обладающий необходимой точностью.
Независимо от методики расчета, количество и качество собранных исходных данных напрямую влияют на правильную оценку требуемой мощности электрокотла.
При заниженной мощности оборудование будет постоянно работать с максимальной нагрузкой, не обеспечивая нужного комфорта проживания. При завышенной мощности – неоправданно большое потребление электроэнергии высокая стоимость отопительного оборудования.
В отличие от других видов топлива, электроэнергия — это экологически безопасный, довольно чистый и простой вариант, но привязанный к наличию бесперебойно действующей электросети в регионе
Сбор исходных данных для расчета
Для проведения расчетов понадобятся следующие сведения о здании:
S – площадь отапливаемого помещения.
W уд – удельная мощность. Этот показатель показывает сколько необходимо тепловой энергии на 1 м 2 в 1 час. Зависит от местных природных условий, можно принять следующие значения:
- для центральной части России: 120 – 150 Вт/м 2 ;
- для южных регионов: 70-90 Вт/м 2 ;
- для северных регионов: 150-200 Вт/м 2 .
W уд – величина теоретическая применяется в основном для очень грубых расчетов, потому что не отражает реальных теплопотерь здания. Не учитывает площадь остекления, количество дверей, материал наружных стен, высоту потолков.
Точный теплотехнический расчет производится при помощи специализированных программ с учетом множества факторов. Для наших целей такой расчет не нужен, вполне можно обойтись обсчетом теплопотерь наружных ограждающих конструкций.
Величины, которые нужно задействовать в расчетах:
R – сопротивление теплопередачи или коэффициент теплосопротивления. Это отношение разности температур по краям ограждающей конструкции к тепловому потоку, проходящему через эту конструкцию. Имеет размерность м 2 × ⁰С/Вт.
На самом деле все просто – R выражает способность материала задерживать тепло.
Q – величина, показывающая количество теплового потока проходящего через 1 м 2 поверхности при разности температуры в 1⁰С за 1час. То есть показывает сколько теряет тепловой энергии 1 м 2 ограждающей конструкции в час при перепаде температуры в 1 градус. Имеет размерность Вт/м 2 × ч. Для приведенных здесь расчетов разницы между кельвинами и градусами по Цельсию нет, поскольку важна не абсолютная температура, а только разница.
Q общ – количество теплового потока проходящее через площадь S ограждающей конструкции в час. Имеет размерность Вт/ч.
P – мощность отопительного котла. Вычисляется как требуемая максимальная величина мощности отопительного оборудования при максимальной разнице температуры наружного и внутреннего воздуха. Другими словами достаточная мощность котла для обогрева здания в самый холодный сезон. Имеет размерность Вт/ч.
КПД – коэффициент полезного действия отопительного котла, безразмерная величина показывающая отношение полученной энергии к затраченной энергии. В документации на оборудование обычно приводится в процентах от 100 например 99%. В расчетах применяется величина от 1 т.е. 0,99.
∆T – показывает разность температуры с двух сторон ограждающей конструкции. Чтобы было понятнее, как правильно вычисляется разница посмотрите пример. Если снаружи: -30С, а внутри +22С⁰, то
∆T = 22-(-30)=52С⁰
Или тоже, но в кельвинах:
∆T = 293 – 243 = 52К
То есть разница всегда будет одинаковой для градусов и кельвинов, поэтому для расчетов справочные данные в кельвинах могут применяться без поправок.
d – толщина ограждающей конструкции в метрах.
k – коэффициент теплопроводности материала ограждающей конструкции, который берется из справочников или СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника» (СНиП — строительные нормы и правила). Имеет размерность Вт/м×K или Вт/м×⁰С.
Следующий список формул показывает взаимосвязь величин:
- R = d / k
- R= ∆T/Q
- Q = ∆T/R
- Q общ = Q × S
- P = Q общ / КПД
Для многослойных конструкций сопротивление теплопередаче R вычисляется для каждой конструкции отдельно и затем суммируется.
Иногда расчет многослойных конструкций может быть слишком громоздким, например при расчете теплопотерь оконного стеклопакета.
Что необходимо учесть при расчете сопротивления теплопередачи для окон:
- толщину стекла;
- количество стекол и воздушных зазоров между ними;
- вид газа между стеклами: инертный или воздух;
- наличие теплоизоляционного покрытия оконного стекла.
Однако можно найти готовые значения для всей конструкции либо у производителя, либо в справочнике, в конце этой статьи приведена таблица для стеклопакетов распространенной конструкции.
Расчет теплопотерь пола цокольного этажа
Отдельно необходимо остановится на расчете теплопотерь через пол здания, так как грунт оказывает значительное сопротивление теплопередаче.
При расчетах теплопотерь цокольного этажа нужно принимать во внимание заглубление в грунт. Если дом стоит на уровне земли, то заглубление принимается равным 0. По общепринятой методике площадь пола делится на 4 зоны.
- 1 зона — отступается 2м от наружной стены к центру пола по периметру. В случае заглубления здания, отступается от уровня земли до уровня пола по вертикальной стене. Если стена заглублена в грунт на 2м, то зона 1 будет полностью на стене.
- 2 зона – отступается по 2м по периметру к центру от границы 1 зоны.
- 3 зона – отступается по 2м по периметру к центру от границы 2 зоны.
- 4 зона – оставшийся пол.
Для каждой зоны из сложившейся практики установлены свои R:
- R1 = 2,1 м 2 × ⁰С/Вт;
- R2 = 4,3 м 2 × ⁰С/Вт;
- R3 = 8,6 м 2 × ⁰С/Вт;
- R4 = 14,2 м 2 × ⁰С/Вт.
Приведенные значения R справедливы для полов без покрытия. В случае утепления, каждое R увеличивается на R утеплителя.
Дополнительно для полов уложенных на лаги R умножается на коэффициент 1,18.
Зона 1 имеет ширину 2 метра. Если дом заглублен, то нужно взять высоту стен в грунте, отнять от 2 метров, а остаток перенести на пол
Варианты расчета мощности электрического котла
Теперь можно приступить к расчетам. Формула, которая может служить для приблизительной оценки мощности электрического котла:
При производстве расчетов учитываем, что Москва относится к центральному региону, т.е. W уд можно принять равным 130 Вт/м 2 .
W уд = 130 × 150 = 19500Вт/ч или 19,5кВт/ч
Эта цифра настолько неточная, что не требует учета КПД отопительного оборудования.
Теперь определим теплопотери через 15м 2 площади потолка, утепленного минеральной ватой. Толщина слоя теплоизоляции 150мм, температура наружного воздуха -30⁰С, внутри здания +22⁰С за 3 часа.
Решение: по таблице находим коэффициент теплопроводности минеральной ваты, k=0,036 Вт/м× ⁰С. Толщину d необходимо брать в метрах. Порядок расчета такой:
R = 0,15 / 0,036 = 4,167 м 2 × °С/Вт
∆T= 22 — (-30) = 52ºС
Q= 52 / 4,167 = 12,48 Вт/м 2 ×ч
Q общ = 12,48 × 15 = 187 Вт/ч.
Вычислили, что потери тепла через потолок составят в нашем примере 187 * 3 = 561Вт.
Допущения и упрощения при расчете
Для наших целей вполне допускается упростить расчеты, рассчитывая теплопотери только наружных конструкций: стен и потолков, не обращая внимание на внутренние перегородки и двери.
Кроме того, можно обойтись без расчета потерь тепла на вентиляцию и канализацию. Не будем принимать в расчет инфильтрацию и ветровую нагрузку. Зависимость расположения здания по сторонам света и количество получаемой солнечной радиации.
Из общих соображений можно сделать один вывод. Чем больше объем здания, тем меньше приходится теплопотерь на 1 м 2 . Объяснить это легко, так как площадь стен возрастает квадратично, а объем в кубе. Шар имеет наименьшие теплопотери.
В ограждающих конструкциях учитываются только замкнутые воздушные слои. Если у Вашего дома вентилируемый фасад, то такой воздушный слой считается не замкнутым, в расчет не берется. Не берутся все слои, которые следуют перед незамкнутым воздушным слоем: фасадная плитка или кассеты.
Замкнутые воздушные слои, например, в стеклопакетах учитываются.
Все стены дома являются наружными. Чердак не отапливаемый, теплосопротивление кровельных материалов в расчет не принимается
Пример расчета теплопотерь коттеджа
После теоретической части можно приступить к практической. Для примера рассчитаем дом:
- размеры наружных стен: 9х10м;
- высота: 3м;
- окно со стеклопакетом 1,5× 1,5м: 4 шт;
- дверь дубовая 2,1× 0,9м, толщина 50мм;
- полы сосновые 28мм, поверх экструдированного пенопласта толщиной 30мм, уложены на лаги;
- потолок ГКЛ 9мм, поверх минеральной ваты толщиной 150мм;
- материал стен: кладка 2 силикатных кирпича, утепление минеральной ватой 50мм;
- самый холодный период – 30⁰С, расчетная температура внутри здания 20⁰С.
Произведем подготовительные расчеты необходимых площадей. При расчете зон на полу, принимаем нулевое заглубление стен. Доска пола уложена лаги.
- окна – 9м 2 ;
- дверь – 1,9м 2 ;
- стены, за минусом окон и двери – 103,1м 2 ;
- потолок — 90м 2 ;
- площади зон пола: S1 = 60м 2 , S2 = 18м 2 , S3 = 10 м 2 , S4 = 2м 2 ;
- ΔT = 50⁰C.
Далее по справочникам или по таблицам приведенным в конце этой главы, выбираем необходимые значения коэффициента теплопроводности для каждого материала. Для сосновых досок коэффициент нужно брать вдоль волокон.
Весь расчет достаточно прост:
Шаг №1: Расчет потерь тепла через несущие стеновые конструкции включает три действия.
- Рассчитываем коэффициент теплопотерь стен кирпичной кладки.
R кир = d / k = 0,51 / 0,7 = 0,73 м 2 × °С/Вт .
- То же для утеплителя стен.
R ут = d / k = 0,05 / 0,043 = 1,16 м 2 × °С/Вт .
- Теплопотери 1 м 2 наружных стен.
Q = ΔT/(R кир + R ут) = 50 / (0,73 + 1,16) = 26,46 м 2 × °С/Вт
В итоге общие теплопотери стен составят:
Q ст = Q×S = 26,46 × 103,1 = 2728 Вт/ч.
Шаг №2: Вычисления потерь тепловой энергии через окна:
Q окн = 9 × 50 / 0,32 = 1406Вт/ч.
Шаг № 3: Подсчет утечек тепловой энергии через дубовую дверь.
Q дв = 1,9 × 50 / 0,23 = 413Вт/ч.
Шаг №4: Потери тепла через верхнее перекрытие — потолок.
Q пот = 90 × 50 / (0,06 + 4,17) = 1064Вт/ч.
Шаг №5: Рассчитываем R ут для пола так же в несколько действий.
- R ут = 0,16 + 0,83 = 0,99 м 2 × °С/Вт .
- Затем прибавляем R ут к каждой зоне.
R1 = 3,09 м 2 × °С/Вт ; R2 = 5,29 м 2 × °С/Вт ;
R3 = 9,59 м 2 × °С/Вт ; R4 = 15,19 м 2 × °С/Вт .
Шаг №6: Так как пол уложен на лаги умножаем на коэффициент 1,18.
R1 = 3,64 м 2 × °С/Вт ; R2 = 6,24 м 2 × °С/Вт ;
R3 = 11,32 м 2 × °С/Вт ; R4 = 17,92 м 2 × °С/Вт .
Шаг №7: Вычислим Q для каждой зоны:
Q1 = 60 × 50 / 3,64 = 824Вт/ч;
Q2 = 18 × 50 / 6,24 = 144Вт/ч;
Q3 = 10 × 50 / 11,32 = 44Вт/ч;
Q4 = 2 × 50 / 17,92 = 6Вт/ч.
Шаг №8: Теперь можно вычислить Q для всего пола.
Q пол = 824 + 144 + 44 + 6 = 1018Вт/ч.
Шаг №9: В результате выполненных нами вычислений можно обозначить сумму общих потерь тепла.
Q общ = 2728 + 1406 + 413 + 1064 + 1018 = 6629Вт/ч.
В расчет не вошли теплопотери связанные с канализацией и вентиляцией. Чтобы не усложнять сверх меры просто добавим на перечисленные утечки 5%.
Разумеется необходим запас, минимум 10%.
Таким образом окончательная цифра теплопотерь приведенного в качестве примера дома составит:
Q общ = 6629 × 1,15 = 7623Вт/ч.
Q общ показывает максимальные теплопотери дома при разнице температуры наружного и внутреннего воздуха 50⁰С.
W уд = 130 × 90 = 11700Вт/ч.
Ясно, что второй вариант расчета пусть и значительнее сложнее, но дает более реальную цифру для построек с утеплением. Первый вариант позволяет получить обобщенное значение потерь тепла для строений с низкой степенью теплоизоляции или вовсе без нее.
В первом случае котлу придется каждый час по полной возобновлять потери тепловой энергии, происходящие через проемы, перекрытия, стены без изоляции. Во втором случае топить до достижения комфортного значения температуры надо только один раз. Затем котлу надо будет только восстанавливать теплопотери, величина которых существенно ниже первого варианта.
Таблица 1:
В таблице приведены коэффициенты теплопроводности для распространенных строительных материалов (+)
Таблица 2:
При расчете толщины кладки учитывается толщина шва 10мм. За счет цементных швов теплопроводность кладки несколько выше чем отдельного кирпича (+)
Таблица 3:
В таблице приведены значения коэффициента теплопроводности для различных минераловатных плит. Для утепления фасадов применяется жесткая плита
Таблица 4:
Обозначения в таблице: Ar – заполнение стеклопакетов инертным газом, К – наружное стекло имеет теплозащитное покрытие, толщина стекла 4мм остальные цифры обозначают промежуток между стеклами (+)
7,6 кВт/ч – это расчетная необходимая максимальная мощность, которая расходуется на отопление хорошо утепленной постройки. Однако электрокотлам для работы тоже нужен некоторый заряд для собственного питания.
Расчет затрат на электроэнергию
Если упростить техническую сущность котла отопления, то назвать его можно обычным преобразователем электрической энергии в ее тепловой аналог. Выполняя работу по преобразованию, он тоже потребляет некоторое количество энергии. Т.е. котел получает полную единицу электроэнергии, а на отопление поступает только 0,98 ее часть.
Для получения точной цифры расхода электроэнергии исследуемым электрическим котлом отопления надо его мощность (номинальную в первом случае и расчетную во втором) разделить на заявленное производителем значение КПД. В среднем КПД подобного оборудования составляет 98%. В результате величина энергопотребления составит, к примеру для расчетного варианта:
7,6 / 0,98 = 7,8 кВт/ч.
Остается помножить значение на местный тариф. Затем вычислить общую сумму затрат на электроотопление и заняться поиском путей их сокращения. Например, купить двухтарифный счетчик, позволяющий частично производить оплату по более низким «ночным» тарифам. Можно включить в отопительный контур термоаккумклятор, чтобы запасаться дешевой энергией ночью, а расходовать ее днем.
Количество требующих отопления дней
Теперь, когда вы освоили методику расчета будущих теплопотерь, легко сможете оценить затраты на отопление в течение всего отопительного периода.
По СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» в столбцах 13 и 14 находим для Москвы продолжительность периода со средней температурой ниже 10⁰С. Для Москвы такой период длится 231 день и имеет среднюю температуру -2,2⁰С. Чтобы вычислить Q общ для ΔT=22,2⁰С, необязательно производить весь расчет заново. Достаточно вывести Q общ на 1⁰С:
Q общ = 7623 / 50 = 152,46 Вт/ч
Соответственно для ΔT= 22,2⁰С:
Q общ = 152,46 × 22,2 = 3385Вт/ч
Для нахождения потребленной электроэнергии умножим на отопительный период:
Q = 3385 × 231 × 24 × 1,05 = 18766440Вт = 18766кВт
Приведенный расчет интересен еще и тем, что позволяет провести анализ всей конструкции дома с точки зрения эффективности применения утепления.
Видео о расчете и выборе электрокотлов
Как избежать теплопотерь через фундамент:
Применение электрокотлов в качестве основного отопительного оборудования очень сильно ограничено возможностями электросетей и стоимостью электроэнергии. Однако в качестве дополнительного, например к твердотопливному котлу, могут быть весьма эффективны и полезны. Способны значительно сократить время на прогревание системы отопления или использоваться в качестве основного котла при не очень низких температурах.
Перед покупкой любого отопительного оборудования каждый клиент уточняет основные характеристики устройства и то, как они соответствуют нужным требованиям. Главным таким показателем можно смело назвать мощность электрокотла. Зная ее каждый сразу определит, подходит ли модель для его нужд или нет. Для того, чтобы оперировать хотя бы приблизительными цифрами, нужно заранее их просчитать. Также важно понимать, от каких факторов они зависят.
Самым простым методом считается расчет нужной мощности электрического котла, основанный на площади помещения, которое планируется обогревать. Так, в зонах, где климат мягкий, необходимо использовать пропорцию 100 Вт на 1 кв. м. В южных или северных регионах показатели могут отличаться на 20 единиц.
Конечно же, такой подход не является правильным. Но чтобы не мерзнуть зимой, лучше купить установку с большими показателями. Как правильно рассчитать мощность электрического котла, имея только площадь? Очень просто. Правда для этого еще необходимо знать удельный коэффициент, чтобы вычислить регион. Для теплых широт он составляет 0,7. Средние используют 1,2. А северные – 2.
Важно! Обязательно нужно помнить, что в случае неправильного определения, будет затрачиваться лишняя электроэнергия. Это может заметно увеличить операционные расходы.
Для вычисления мощности установки, нужно подставить значения в формулу: W=S*K, где
W – вычисляемый параметр оборудования;
S – площадь помещения, которое нужно обогреть;
K – коэффициент.
Подход не является идеальным. Но при этом он берет во внимание реальные климатические условия, которые напрямую влияют на скорость остывания здания.
Нередко встречаются ситуации, когда хозяин дома или квартиры установил котел большой мощности. И при этом в помещении все равно холодно. Несмотря даже на то, использование какого оборудования предусмотрено – электрического или газового котла.
Первым делом это зависит от невозможности сдерживания энергии внутри сооружения.
Подбор мощности в зависимости от теплопотерь
Итак, уже понятно, что мощность электрического котла выбирается, не только отталкиваясь от имеющейся квадратуры. Так как этот показатель не охватывает ситуацию полностью, за что хозяин дома или квартиры может поплатиться в будущем.
Во время выбора агрегата, необходимо обязательно учитывать теплопотери. Так, например, если здание имеет явные элементы, через которые уходит энергия – установлены панорамные окна, имеются щели в дверях – отапливать такое сооружение будет сложно, независимо от установки. Особенно если используются электрические котлы малой мощности.
Важно понимать, что агрегат должен вырабатывать тепла больше, чем теряет помещение. При этом нужно учитывать, что энергия выходит из дома постоянно, а значит и оборудование будет работать всегда. Это точно недопустимо. Любой нагреватель обязательно должен отдыхать. А потому рассчитывать мощность котла нужно с запасом. Все дело в том, что при постоянной работе установка быстро выйдет из строя. А это довольно неприятно, особенно когда на за окном мороз.
Перед покупкой котла нужно определить теплопотери здания, так как это напрямую будет влиять на потребляемый ресурс, а точнее – на его количество. Понадобится такая информация:
- материал, из которого сделаны стены и перекрытия;
- их толщина;
- площадь окон и число камер.
Все сырье имеет разную теплопроводимость. Ее можно посмотреть в соответствующей таблице:
Для того, чтобы определить нужные нам цифры, необходимо взять толщину и разделить на коэффициент теплопроводимости того или иного сырья. Для каждого компонента расчет производится отдельно. После этого все цифры нужно сложить.
Затем, как мы узнаем отдельные элементы, берется расчетный общий показатель. Для этого нужно площадь отапливаемого помещения умножить на разницу температур в доме и на улице. Полученный результат делится на общее теплосопротивление. При этом дельта берется для максимальных показателей.
Такой подход позволит вычислить самые точные параметры для оборудования. Поэтому не стоит лишний раз лениться, а пользоваться именно этим методом. Конечно же на него нужно потратить гораздо больше времени, но зато результат будет максимально приближенным к истине.
Подбор мощности в зависимости от теплоносителя
Чтобы правильно выбрать электрический котел, важно также помнить о теплоносителе, с помощью которого и будет проводится отопление. Для вычисления нам нужно знать:
- его объем;
- какая именно жидкость;
- схему разводки.
Стоит отметить, что последний фактор можно назвать незначительным. Тем не менее он все же способен немного поменять общую картину.
А вот первый – объем – важный параметр. Например, вычислив максимально точную мощность, которую должен иметь электрический котел, не был учтен теплоаккумулятор. А такой бак помещает в себе много жидкости – в среднем не менее 300 литров. В результате система будет плохо работать.
Важно! Для нагревания одного литра воды электрический котел тратит 0,001 кВт энергии в час.
Установка поднимает температуру жидкости до установленного пользователем уровня. Для примера возьмем показатель в 40 градусов. Так, в случае первого запуска теплоноситель будет прогрет максимум до отметки в 20 единиц по Цельсию. После достижения поставленной цели электрическая установка отключится с помощью автоматики. Либо внешний датчик сделает это. В первую очередь зависит от «начинки» и модели.
Стоит понимать, что, если в системе вместе с тепловым аккумулятором будет много жидкости и при этом производительность оборудования окажется небольшой – ему придется работать всегда. А это неприемлемо. Обязательно нужно знать, что использование в системе отопления антифриза также создает лишнюю работу агрегату. Ведь такие смеси имеют меньшую теплопроводимость. А это увеличит потребление энергоресурсов и длительность работы, что не является положительным моментом.
При расчете мощности котла обязательно нужно учитывать теплопотери. Кроме того, необходимо уточнить у специалиста, сможет ли та или иная модель справиться с имеющимся количеством теплоносителя. Конечно же, можно все вычисления провести быстро и максимально просто, но тогда во время использования агрегата скорее всего появятся проблемы.
Бывают ситуации, когда единственным постоянным источником тепловой энергии является электричество. В этом случае для обогрева жилых помещений приходится использовать электрокотлы, которые сами по себе приборы хорошие и функциональные, но работают на достаточно недешевом виде энергоносителя.
Вот поэтому некоторых граждан, которые находятся в подобной ситуации, и интересует, как можно точнее сделать расчет мощности котла, что работает, используя электричество. Ведь не хочется переплачивать как за расход энергоносителя, так и за сам электрокотел для отопления при его покупке.
Чтобы удовлетворить подобный интерес, мы ниже разберемся, как рассчитать мощность электрического котла, а также за счет чего можно снизить расход потребляемой энергии при отоплении жилья.
Профессиональный расчет котла по мощности
Когда расчет необходимой для эффективного отопления дома мощности электрокотла проводят профессионалы-теплотехники, они учитывают большое количество факторов. По сути, тепловая производительность котла должна соответствовать, а еще лучше немного превышать, суммарные теплопотери здания, которые имеют место в моменты пиковых снижений внешних температур.
Основой расчета при определении тепловых потерь дома является его внутренний объем, а если точнее, кубатура каждого обособленного помещения в нем. Однако, и это понятно, в разных помещениях при одинаковом их объеме будут различные показатели суммарных потерь тепла, которые зависят от:
- региона, в котором расположен дом, вернее среднесезонных температур и их пиковых снижений, характерных для данной местности;
- теплопроводности внешних стен, потолочных перекрытий, степени теплоизоляции пола;
- площади окон, их состояние и энергосберегающие способности;
- площади дверных проемов, выходящих наружу;
- эффективности работы системы отопления (способ разводки труб; схема подключения батарей, их тип, количество, теплоотдача)
Понятно, что, будучи непрофессионалом, учесть все эти данные очень тяжело, тем более для того, чтобы определить, скажем, теплопроводность стены или энергоэффективность окна, нужно применять специальное измерительное оборудование. Поэтому часто для расчета необходимой для полноценного отопления мощности электрокотла пользуются упрощенными формулами, а результаты вычислений корректируют с помощью поправочных коэффициентов.
Упрощенные способы расчета электрокотлов
Более простые методы расчета суммарного количества тепла, необходимого для отопления здания, предполагают использование в вычислениях таких данных как площадь помещений или их объем. Понятно, что о точности подсчетов речь в этом случае не идет, но хотя бы есть возможность приблизительной оценки того, какой производительности стоит приобретать электрокотел.
Если рассчитываются теплопотери по площади, нужно найденную величину (умножить длину на ширину помещения) в метрах увеличить в сто раз. Так мы найдем потребность здания в тепловой энергии, выраженную в ваттах. Чтобы перевести в киловатты, следует имеющееся число разделить на 1000.
По объему мощность электрокотла вычисляется так: сначала стоит найти кубатуру (длина х ширину х высоту) в метрах и умножить полученную величину на 40. Это, опять же, ватты, которые нужно перевести в киловатты тем же образом.
Первый способ более точен при высоте потолка 2,40-2,60 м. Если имеют место другие размеры, лучше применять второй способ.
Понятно, что электрический котел будет обогревать весь дом. Поэтому найденные данные по каждому помещению нужно просуммировать.
Для того, чтобы найденные в результате расчетов результаты были более достоверны, можно применять некоторые уточняющие коэффициенты. Дело в том, что приведенные выше упрощенные вычисления справедливы, если в помещении одно окно (стандартных размеров, то есть приблизительно 1,5 м2), и также одна наружная стена. В том случае, когда комната угловая, полученный результат стоит умножить на 1,1. Еще одно окно дает такую же поправку. Однако есть не только повышающие коэффициенты, но и понижающие. Если наружная стена эффективно утеплена, применяется коэффициент 0,9. В том случае, когда проводилась теплоизоляция еще и пола, и потолочных перекрытий, а также установлены качественные энергосберегающие окна, можно от суммарного результата вычесть до 25%.
Как уменьшить расход электроэнергии, потребляемой электрокотлом
Мощность самого котла на расход сильно не влияет. Напротив, есть смысл приобретать водонагреватель немного более производительный, чем требуется согласно подсчетам. В таком случае будет, во-первых, запас производительности на случай, скажем, неожиданно сильного снижения уличной температуры, во-вторых, так нивелируются возможные просчеты и погрешности при вычислениях.
Современные котлы все оборудованы системой терморегуляции, поэтому, применяя более мощный агрегат, расход энергоносителя не увеличится. Более того, известно, что КПД всех нагревательных электроприборов падает с повышением нагрузки. Поэтому самый большой расход электричества будет в том случае, если котел будет работать «на износ». Поэтому стоит купить немного более мощный котел, переплатив один раз, а затем экономить на расходе энергоресурса.
Также уменьшить расход можно, соответственно снизив потери тепла в здании. Для этого стоит провести качественные теплоизолирующие мероприятия.
Надеемся, что изложенная выше информация поможет не только рассчитать необходимую производительность электрического котла, но и сделать правильный выбор при его покупке.
В довольно суровых условиях большинства регионов нашей страны иметь хорошо функционирующую систему отопления – это важная задача. А сердцем всей системы всегда являлся источник тепла или котел. Сегодня можно купить устройства нагрева теплоносителя различной конструкции. Они будут отличаться как по своей функциональности, так и по используемому топливу. Какой именно выбрать – это решение владельца дома. Но тут важно подобрать подходящее по мощности устройство. Именно об этом и пойдет речь в данной статье. Здесь будет рассказано о том, какие электрокотлы для отопления домов площадью в сто квадратных метров лучше выбрать.
Преимущества и недостатки электрокотлов отопления
Многие владельцы частных домов очень часто выбирают для отопления электрокотлы. Этому способствует ряд преимуществ, которые дают эти устройства. А именно:
Именно такие преимущества, как простота установки и эксплуатации, низкая цена, автоматика и большой КПД, делают электрокотлы довольно популярными для отопления частного дома. К тому же нет необходимости заботиться о закупке топлива. Но и у такого высокотехнологического оборудования есть свои недостатки.
К минусам электрокотлов относят:
- если электричество поставляется регулярно, то в доме будет тепло. Но вот стоимость этого топлива постоянно растет. Поэтому растут и расходы на отопления. Сегодня в зимние месяца для дома в 100 квадратных метров площади счет за электроэнергию может доходить до двузначных цифр;
- еще один минус связан с электропоставляющими организациями. Во многих населенных пунктах есть ограничение на количество поставляемой электроэнергии для одного частного домовладения. Очень часто этих мощностей просто может не хватить для поддержания желаемой температуры в доме;
- также к минусам относят большую изношенность электросетей, особенно в сельской местности.
Но, если с поставкой электричества у вас все в порядке, то использовать электрокотлы для отопления – это лучший вариант. А расходы на электричества будут большие только в холодные месяцы, к тому же вы сами сможете регулировать свое потребление
просто уменьшая или увеличивая мощность котла.
Виды электрических котлов отопления
Прежде чем поговорить о мощности электрокотла для отопления дома в 100 квадратных метров, стоит узнать об их разновидностях. Сегодня в продаже можно найти самые разные модели, которые могут отличаться по разным параметрам. А именно:
Какое оборудование выбрать это дело владельца частного дома. Главное, чтобы мощности электрокотла было достаточно для поддержания нормальной температуры.
Расчет мощности электрокотла для отопления дома площадью в 100 квадратных метров
Сделать правильные расчеты мощности котлов отопления – это важная задача. От правильности ее решения будет зависеть комфортное проживание в доме в зимний период.
При расчетах необходимо изучить некоторые параметры дома. А именно:
- объем всех отапливаемых помещений. Это самый важный показатель. Согласно требованиям санитарных норм на один кубометр помещения должно приходиться 40 Вт мощности отопительных приборов. Рассчитать кубатуру достаточно просто. Для этого площадь всех помещений умножают на высоту потолка. В нашем случае, взяв стандартное расстояние от пола до потолка в 2,7 метра, мы получим 100 кв.м. * 2,7 м = 270 кубических метров;
- необходимо знать количество окон и дверей в доме. Через эти элементы тепло может уходить из комнаты. На каждое окно добавляют по 100 Вт мощности отопительных приборов, а на дверь все 200 Вт. Возьмем (условно) что в доме площадью в 100 квадратных метров 6 окон и столько же внутренних дверей. Значит, к мощности стоит добавить 1800 Вт;
- также необходимо учитывать коэффициент вашего региона. Не секрет, что в нашей большой стране зима не везде одинаково холодная. Поэтому для южных регионов берется специальный коэффициент 0,7-0,9, для центральной полосы он будет составлять 1,2-1,4, а в северных регионах, где зима наиболее морозная, коэффициент равен 1,7-1,9. Для дома в средней полосе России возьмем усредненное значение в 1,3;
- так как дом – это индивидуальное строение, то оно со всех сторон окружено неотапливаемыми площадями. Чтобы компенсировать холод, поступающий с пола, чердака и внешних стен, необходимо применить еще один коэффициент равный 1,5;
- также стоит прибавить 20 процентов на случай наступления аномально сильных морозов и еще столько же, если у вас двухконтурный котел (для нагрева воды для водопровода).
Учитывая все вышесказанное можно рассчитать требуемую мощность электрокотла для отопления дома площадью в 100 квадратных метров.
1.
2.
3.
4.
Покупке оборудования для отопления дома предшествует расчет мощности электрокотла и других элементов системы. Этот показатель является главным параметром прибора, согласно которому определяют, подходит ли модель отопительного агрегата для обогрева конкретного здания или нет.
Таким образом, прежде чем приобрести оборудование, следует выполнить расчет согласно паспортным данным электрического оборудования.
Выбор мощности отопительного оборудования
Зная требуемую мощность электрокотла для отопления дома, не следует забывать, что ее допустимая суммарная величина для здания лимитируется соответствующими районными службами, обслуживающими электросети. В случае превышения установленного значения срабатывает ограничительный автомат, отключающий помещения от подачи электроэнергии.Таким образом, выбирая оборудование определенной модели, прежде всего, узнают, насколько велика потребляемая мощность электрокотла и затем производят расчет всех необходимых параметров прибора.
В настоящее время производители отопительных агрегатов изготавливают электрокотлы не только с фиксированной мощностью, но и с моделируемой. Специалисты рекомендуют отдавать предпочтение моделям с постоянным значением, что позволяет не допускать отключения электроснабжения при превышении лимитов, которое происходит при использовании приборов с моделируемым показателем.
От выбранного вида агрегата не зависит размер потребляемого электричества. На данную величину влияет количество энергии, получаемой отопительной системой от электрокотла.
От чего зависит мощность?
Мощность котла обеспечивают ТЭНы (трубчатые электронагреватели) - они находятся внутри теплообменника прибора. Во время их работы происходит нагрев теплоносителя, который затем при помощи циркуляционного насоса направляется в отопительную систему.
Расчет мощности электрокотла производится в кВт, и данный параметр относится именно к ТЭНам. Следует учитывать, что этот показатель зависит от того, сколько установлено нагревательных элементов, и он может составлять 2-60 кВт.
Особенности проведения расчетов для электрокотла
Делая расчет электрокотла для отопления дома, нужно учитывать, что электрические приборы имеют разные рабочие характеристики, при этом одной из важнейших является тепловой показатель. Он необходим для восполнения тепловых потерь дома и обеспечения регулярного горячего водоснабжения. Многих владельцев частных домов интересует, как рассчитать мощность электрокотла отопления. Читайте также: " ".Вычисляют ее для каждого конкретного случая отдельно, с учетом:
- площади обогрева;
- материалов, из которых построены стены и перекрытия;
- степени теплоизоляции строения;
- площади остекления здания.
Все вышеперечисленные значения необходимо учитывать при проведении теплотехнического и для уточнения количества энергии, необходимой для обеспечения жильцов дома горячей водой.
Для того, чтобы установить электрокотел - расчет мощности выполняют по формуле W=S x Wуд/10 м², в которой:
- W означает мощность прибора (кВт);
- S – отапливаемую площадь (м²);
- Wуд - удельную мощность агрегата, она устанавливается отдельно для каждого региона.
Как правильно выбрать мощность котла, смотрите на видео:
Сфера применения современных электрокотлов
Существует мнение, что электрические котлы способны обогреть в достаточной степени только небольшие по площади дома. Подобное утверждение является ошибочным, поскольку производители выпускают не только электрокотлы малой мощности, но и агрегаты, обеспечивающие комфортный режим пребывания в зданиях, имеющих площадь до 1000 «квадратов». Их обычно используют в качестве резервного оборудования, если основная система вышла из строя, поскольку стоимость электроэнергии высокая.
Котлы малой мощности, которые бывают трехфазными и однофазными, устанавливают в небольших домах. Аппараты мощностью более 6 кВт также выпускают многоступенчатыми, с их помощью можно значительно сэкономить на оплате за электроэнергию (прочитайте: " ").
