Výpočet výkonu elektrokotle

Pro vytápění obytných a kancelářských prostor se používá zařízení s elektrickým ohřívačem vody. Pro zajištění rovnováhy teploty a spotřeby energie se počítá s elektrokotlem. Při určování provozních parametrů se bere v úvahu nejen plocha místností, ale také fyzikální vlastnosti materiálů stěn, podlahy a stropu místnosti.

Jaký je výkon elektrokotle

Elektrokotel je zásobník s výměníkem tepla, kterým je čerpána voda z vodovodu nebo speciální nosič tepla se zvýšenými tepelnými vlastnostmi.

Kotel je napojen na domácí střídavou síť, ohřívá vodu topnými tělesy nebo elektrodami izolovanými od vody. Konstrukce zařízení zahrnuje regulátor teploty.

Spotřeba energie závisí na stupni ochlazení chladicí kapaliny při cirkulaci topnými radiátory v budově. Část energie je vynaložena na tepelné ztráty v provedení kotle (ohřev stěn nebo ochranných plášťů topných těles). Na vnější straně zařízení je instalován informační štítek, který udává provozní parametry výrobku a spotřebu energie.

Metody stanovení výkonu elektrokotle

Výpočet provozního výkonu topného kotle se provádí pro zajištění vyváženého topného systému, který je schopen udržovat příjemnou teplotu v místnosti za různých vnějších podmínek.

Zařízení musí zajistit rovnoměrné vytápění místností, změna směru větru nesmí nepříznivě ovlivnit podmínky v prostorách. Před výběrem zařízení musí majitel domu vědět, jak vypočítat výkon elektrického kotle s přihlédnutím k vlastnostem místnosti.

Pro výpočet se používají 2 hlavní metody:

  • podle plochy domu nebo místností napojených na topný okruh a kotel;
  • podle objemu areálu.

Pro výpočet dodatečné produktivity je navržena pomocná metoda pro stanovení výkonu v okruhu horké vody. Výsledný parametr se přičte k předem vypočítané hodnotě spotřeby energie na vytápění domu.

Poté se kontroluje schopnost elektroinstalace připojené k objektu vydržet maximální zatížení při provozu topných těles kotle.

Výpočet kotle podle plochy domu

Základní technikou je určení výkonu elektrického topného kotle podle plochy areálu. Pro určení hodnoty se používá základní hodnota výkonu potřebného k vytápění místnosti o velikosti 10 m².

Koeficient nezávisí na klimatickém pásmu, zhruba se uvažuje, že na zahřátí 10 m² je potřeba vynaložit 1 kW výkonu. Koeficient nezohledňuje tepelnou vodivost materiálů stěn a výšku místnosti, proto se pro upřesnění výpočtu používají dodatečné korekční faktory stanovené empiricky.

Pokud je například výška stropu větší než 2,7 m, zavádí se další korekční parametr, rovný poměru skutečné výšky k hodnotě 2,7 m. Koeficient klimatu závisí na poloze domu, hodnota je v rozmezí od 0,7 pro jižní regiony do 2,0 – severní regiony. Pokud bude topná jednotka používána také pro zásobování teplou vodou, pak se k získanému indikátoru přidá výkonová rezerva 25-30%.

READ
Jídelní kout v kuchyni: rozložení stolu, nápady na design interiéru

Existuje další způsob výpočtu, založený na vzorci S*K*100, kde parametr S je plocha prostoru a K je koeficient tepelné ztráty, který se mění v závislosti na prahu minimální teploty vzduchu. Základní hodnota je 0,7, používá se v oblastech s minimální teplotou -10°C. S poklesem klimatické normy na každých 5 ° C se koeficient zvyšuje o 0,2.

Tato metoda není použitelná při výpočtu kotle pro místnosti s následujícími konstrukčními prvky:

  1. Přítomnost plastových nebo dřevěných oken s dvojitými okny s dvojitým zasklením.
  2. Použití dodatečné tepelně izolační vrstvy o tloušťce 150 mm nebo více, umístěné uvnitř nebo vně cihlové zdi (tloušťka 2 velikosti cihel).
  3. Zachování nevytápěného půdního prostoru a absence tepelně izolačního materiálu na povrchové úpravě střechy.
  4. Zvýšení výšky obytných místností na 2,7 m a více.

Výpočet výkonu kotle podle objemu

Výpočet výkonu elektrického topného kotle podle objemu obytných prostor je založen na koeficientu tepelné ztráty, který je:

  1. Od 0,6 do 0,9 – pro cihlové budovy se zlepšenou tepelnou izolací. V domě jsou plastová 2-komorová okna, lze použít střechu z tepelně izolačního materiálu.
  2. Od 1 do 1,9 – pro budovy postavené z cihel (dvojité zdivo), se standardní střechou a dřevěnými okny.
  3. Od 2 do 2,9 – pro místnosti se špatnou tepelnou izolací (například se stěnami o tloušťce 1 cihly).
  4. Od 3 do 4 – pro budovy postavené ze dřeva nebo vyrobené z vlnitého plechu s vrstvou tepelně izolačního materiálu.

Při výpočtu se používá vzorec formuláře V*K*T/860, který zohledňuje objem domu V, korekční faktor K a rozdíl teplot uvnitř domu a mimo místnost. Pro výpočet se bere minimální teplota vzduchu charakteristická pro umístění domu.

Výsledná hodnota je nadbytečná, ale v případě déletrvajících mrazů bude možné udržet teplotu v domě na uvedených parametrech. Uvedená metoda pro výpočet výkonu elektrického kotle pro vytápění domu nezohledňuje dodávku další teplé kapaliny na mytí nádobí nebo sprchové kabiny.

Pro obytné prostory v panelových nebo cihlových domech se výpočty provádějí podle norem SNiP. Pravidla stanovují požadovaný výkon pro ohřev 1 m³ vzduchu v rámci 41 a 34 W (pro dům z panelů a vápenopískových cihel).

Poté majitel objektu změří výšku a plochu a k získané hodnotě se připočte bezpečnostní rezerva 10 % (v případě poklesu teploty vzduchu v zimě). Při instalaci energeticky úsporných oken je povoleno instalovat kotel s kapacitou menší, než je vypočtená.

READ
Stropní ventilátor s lampou je zajímavým řešením dvou problémů najednou

U rohových místností se bere v úvahu počet stěn v kontaktu s ulicí. Pokud jde pouze 1 stěna na vnější stranu domu, pak je vyžadován koeficient 1,1. Každá další stěna zvyšuje hodnotu parametru úpravy o 0,1. Pro snížení tepelných ztrát se doporučuje analyzovat místnost pomocí speciálního zařízení a poté namontovat izolační vrstvu.

Kalkulace pro TUV

Výpočet elektrického kotle pro vytápění soukromého domu, který se současně používá pro zásobování teplou vodou, bere v úvahu následující faktory:

  1. Množství a teplota teplé vody nezbytné k zajištění života lidí žijících v místnosti.
  2. Na základě prvního parametru se určí objem horké vody +90°C, která se následně ředí proudem studené kapaliny za vzniku teplé vody.
  3. Na základě získané hodnoty se vypočítá elektrokotel. Při určování parametrů se nebere v úvahu pokles teploty vodovodní vody v zimě.

Například obytný dům spotřebuje každý den 200 litrů teplé vody (Vg) ohřáté na +40°C (Tg). Předpokládá se, že požadovaná teplota se získá smícháním horké a studené vody. Majitel plánuje pořízení bojleru, který ohřívá kapalinu na +95°C (Tk), do přívodu studené vody je přiváděna voda o teplotě +10°C (Tx).

Objem horké vody je určen vzorcem Vг*(Tг-Tх)/(Tк-Tх)=200*(40-10)/(95-10). Z výpočtu vyplývá, že pro zajištění dodávky teplé vody za den je potřeba ohřát 71 litrů kapaliny na teplotu +95°C.

Další výpočet se provádí na základě koeficientu měrné tepelné kapacity vody (4,218 kJ na každý kg při zahřátí o 1 °C), hmotnosti kapaliny a rozdílu teplot. Výsledná hodnota se pak převede na kilowatty podle tabulek, doporučuje se zaokrouhlit parametr směrem nahoru.

Pro výše popsanou situaci je zapotřebí další výkon asi 5 kW. Získaná hodnota znamená ohřev vody za 1 hodinu, pokud je kapalina používána rovnoměrně po celý den, pak je možné snížit dodatečné náklady na energii 2krát.

Vytápění soukromého domu elektřinou je vždy poměrně nákladný úkol. Nevhodně zvolený elektrokotel s malým výkonem bude pracovat neustále bez vypnutí a při velkých mrazech vám nezajistí potřebné teplo. Příliš výkonný kotel prostě spotřebuje velké množství energie. Pomocí různých metod výpočtu je možné přesně zvolit výkon kotle. V článku mistr elektrikář vám řekne, jak vypočítat výkon elektrického kotle pro vytápění domu.

Jaký je výkon elektrokotle

Elektrický kotel je nádrž s výměníkem tepla, přes který teče voda nebo speciální chladicí kapalina.

READ
Vlastnosti připojení RCD

Kotel je napojen na domácí střídavou síť, ohřívá vodu topnými tělesy nebo elektrodami izolovanými od vody. Konstrukce zařízení zahrnuje regulátor teploty.

Spotřeba energie závisí na stupni chlazení chladicí kapaliny během cirkulace radiátory topení v budově. Část energie je vynaložena na tepelné ztráty v provedení kotle (ohřev stěn nebo ochranných plášťů topných těles). Na vnější straně zařízení je instalován informační štítek, který udává provozní parametry výrobku a spotřebu energie.

Výpočet provozního výkonu topného kotle se provádí pro zajištění vyváženosti topné systémy, schopné udržovat příjemnou vnitřní teplotu za různých vnějších podmínek.

Zařízení musí zajistit rovnoměrné vytápění místností, změna směru větru nesmí nepříznivě ovlivnit podmínky v prostorách. Před výběrem zařízení musí majitel domu vědět, jak vypočítat výkon elektrického kotle s přihlédnutím k vlastnostem místnosti.

Pro výpočet se používají 2 hlavní metody:

  • Podle oblasti domu nebo místností připojených k topnému okruhu a kotli;
  • Podle objemu areálu.

Výsledný parametr se přičte k předem vypočítané hodnotě energetické spotřeby domu. Poté se kontroluje schopnost elektrického vedení připojeného k budově odolávat maximálnímu zatížení během provozu.

Výpočet kotle podle plochy domu

Začněme tím nejjednodušším (ne-li primitivním) způsobem – to je výpočet elektrokotle podle kvadratury domu. Vezmeme plochu domu a vydělíme deseti. Výsledný údaj bude výkon vašeho budoucího kotle.

Proč dělíme deseti? Protože na vytápění 10 m² běžně izolovaného domu se spotřebuje 1 kW tepla (cca výška stropů o něco nižší). Pokud je tedy plocha vašeho domu 100 m², požadovaný výkon kotle bude 100 / 10 = 10 kW.

Pokud máte pochybnosti o kvalitě izolace, přidejte výkonovou rezervu 10-15%.

Výpočet výkonu kotle dle objemu místnosti

To je také výpočet. elektrický kotel podle plochy, ale jeho přesnější verze, která zohledňuje výšku stropu ve vašem domě. Rozdíl oproti předchozí možnosti může být významný, protože i standardní výška stropu v bytě se pohybuje od 2,5 do 3,2 m. To znamená, že v domě o rozloze ​​100 m² to dává rozdíl plus / mínus 50 m³, což se rovná 2 kW. Poloviční problém, pokud jsou tyto 2 kW nadbytečné. A pokud jich nestačí, mohou nastat problémy s vytápěním domu ve dnech (a nocích) mrazu.

Předpokládejme, že výška stropu v domě je 3 m. Uvažujeme objem domu o ploše 100 m²: našich 100 vynásobíme 3 = 300 m³. Podle norem se na ohřev 1 m³ spotřebuje 40 wattů. Pak celý dům potřebuje 300 x 40 = 1200 wattů.

READ
Projekt domu s podkrovím a suterénem - B03

Jak můžete vidět, s přihlédnutím k výšce stropu, výpočet elektrického kotle pro dům již dává výkon 12 kW.

Závislost výkonu elektrokotlů na tepelných ztrátách

Již jsme zjistili, že výpočet elektrokotle pro vytápění domu, založený pouze na kvadratuře místnosti, alespoň neodráží skutečný obraz. Často kladená otázka, kolik metrů ohřívač určitého výkonu vyhřeje, nemá správnou odpověď. Všechno je to o ztráta tepla. Pokud máte panoramatická okna do všech stran, nezateplené stěny a stropy, škvíry v oknech a dveřích, tak budete vytápět hlavně ulici, ne dům. Je velký, ať se utopíte sebevíc, neoteplí se.

Kotel musí odevzdávat teplo minimálně o tolik, kolik ho ztrácí místnost. Jinými slovy, pokud je tepelná ztráta doma 15 kilowattů, musí mít ohřívač alespoň tuto hodnotu, aby se udržela příjemná teplota. Přitom dochází neustále k tepelným ztrátám, ukazuje se, že kotel musí také pracovat neustále, a to je nepřijatelné. Ohřívač musí mít přestávky, takže musíte spočítat výkon elektrického topného kotle s dobrou rezervou. V opačném případě může jednotka pracující v nouzovém režimu selhat dostatečně brzy, během topné sezóny je to plné vážných následků.

Ukazuje se, že dříve vypočítat výkon topného elektrokotle, musíte určit tepelné ztráty místnosti. K tomu potřebujete vědět:

  • Materiál stěn a stropů;
  • Tloušťka a plocha stěn a stropů;
  • Počet pokojů, plocha dveří a oken.

To vše je nutné pro stanovení tepelné odolnosti domu. Každý materiál má svou vlastní tepelnou vodivost.

Pro výpočet tepelného odporu stěn a stropů je třeba vydělit jejich tloušťku tepelnou vodivostí materiálů, ze kterých jsou vyrobeny. Výpočet se provádí pro každý materiál zvlášť. Poté se všechny hodnoty sečtou.

Když známe tepelný odpor domu, můžeme přistoupit k výpočtu celkové tepelné ztráty. K tomu vynásobíme kvadraturu domu teplotní deltou v místnosti a za oknem a výsledek vydělíme tepelným odporem. Teplotní delta by měla být měřena pro nejchladnější období. K výkonu získanému v předchozím odstavci připočteme množství tepelných ztrát, které dopadají na každé dveře a okno v domě. Předpokládá se, že jedno okno ztrácí až 100 W, dveře – až 200 W. Pokud tedy máte v domě 2 dveře a 5 oken, budete muset přihodit další 1 kW.

Kromě toho se ve zvláště chladných oblastech doporučuje výkon kotle vynásobit „regionálním“ specifickým účiníkem. Záleží na tom, zda žijete na jihu nebo v Arktidě, a může se pohybovat od 0,7 do 2. Pravda, na Ukrajině to nedává moc smysl – ve většině regionů se tento koeficient blíží jedné.

READ
DIY septik z betonu a další

A dál. Pokud plánujete používat k ohřevu teplé vody topný kotel, zvyšte jeho výkon o 10-15%.

Závislost výkonu elektrických kotlů na chladicí kapalině

Dalším faktorem, který ovlivňuje, jaké by měly být elektrické topné kotle (jejich výkon), je chladicí kapalina. Co přesně může ovlivnit výsledek:

  • objem chladicí kapaliny;
  • Jaká kapalina pro topný systém se v tomto případě používá;
  • Schéma elektroinstalace potrubí pro vytápění.

Poslední faktor je zcela nepřímý, nicméně také mění obraz jako celek o několik procent, ale objem chladicí kapaliny je velmi významným ukazatelem. Řekněme, že jste provedli výpočet výkonu kotle správným způsobem (viz výše, který je správný), ale nezohlednili jste, že váš okruh má tepelný akumulátor. Tato nádrž pojme hodně kapaliny. V každém případě se jeho objem posuzuje samostatně, ale v průměru ne méně než 300 litrů.

K ohřátí jednoho litru vody o jeden stupeň za hodinu je potřeba 0,001 kilowattu energie.

Kotel ohřívá vodu na vámi nastavenou úroveň, vezměme 40 stupňů. Při prvním spuštění bude teplota chladicí kapaliny minimální, asi 20 stupňů. Když ohřeje chladicí kapalinu do té míry, že zpátečka dosáhne nastavených čtyřiceti stupňů, jednotka se vypne. Nebo externí teplotní čidlo vypne topení při dosažení nastavené teploty v místnosti, vše závisí na modelu a „mozcích“ zařízení.

Například ve vašem systému cirkuluje kromě tepelného akumulátoru dalších 100 litrů chladicí kapaliny, celkem 400 litrů. Na ohřátí takového objemu vody bude kotel potřebovat 9,6 kW energie s přihlédnutím k tomu, že účinnost ohřívače bude 97 %. Doba ohřevu závisí na výkonu, pokud nestačí, kotel se vůbec nevypne. Kromě toho je při výpočtu výkonu elektrických topných kotlů nutné vzít v úvahu vlastnosti chladicí kapaliny. Například nemrznoucí směs má o 15 % nižší tepelnou vodivost než voda.

V příběhu – Výpočet výkonu kotle

V příběhu – Jak zjistit výkon elektrokotle

Výpočet výkonu kotle musí být proveden s ohledem na tepelné ztráty. Neohrabaná metoda, která odebírá 100 wattů na metr čtvereční pouhým okem, neobstojí v kritice. Kromě toho, po výpočtu, ale před nákupem, musíte zkontrolovat, zda se vybraná jednotka dokáže vyrovnat s objemem chladicí kapaliny v systému a jak dlouho to bude trvat.

Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: