Водяной электрический калорифер для приточной вентиляции и его схема

Для обогрева жилых и офисных помещений используется оборудование с электрическим нагревателем воды. Для обеспечения баланса температуры и энергопотребления производится расчет электрокотла. При определении рабочих параметров учитывается не только площадь комнат, но и физические свойства материалов стен, пола и потолка помещения.

Сколько кВт·ч энергии тратится на нагрев воды

Температура холодной воды, °C:

= °C

* Водопроводная вода: зимой 4-8°C, летом 16-18°C

Температура нагретой воды, °C:

= °C

* Для комфортного мытья надо 35-40°C, температура кипения 100°C

Объём или масса нагреваемой воды, л или кг:

= литров (кг)

* Для воды объем в литрах равен массе в килограммах, а 1 кубометр = 1000 литров

КПД нагревателя, %:

= %

* Коэффициент полезного действия: эл. чайник 95-98%, водонагреватель 95-99%, электроплита 50-70%

Расход электроэнергии на нагрев: кВт·ч ( кДж)

* Столько энергии насчитает электросчётчик

Энергии уходит исключительно на нагрев: кДж ( Гкал)

* Такое количество теплоты нагревает воду до заданной температуры (без учёта потерь)

Потери энергии по кпд: кДж ( Гкал)

* Потери энергии при нагреве Сколько стоит разогрев воды

Тариф на электроэнергию, руб за кВт·ч:

= руб за кВт·ч

Распространенные тарифы:

4,68 3,53 3,64 3,08

3,28 2,47 2,55 2,15

Стоимость разогрева воды: рублей

Сколько времени нагревается вода

Мощность нагревателя, кВт:

= кВт ( Вт)

Время нагрева: ч мин с (или ч)

Ссылка на данный расчет:

Код для вставки ссылки на форум (bbCode):

Что такое мощность электрокотла

Электрический котел представляет собой резервуар с теплообменником, через который прокачивается водопроводная вода или специальный теплоноситель, обладающий повышенными тепловыми характеристиками.

Котел подключается к бытовой сети переменного тока, нагревает он воду ТЭНами или электродами, изолированными от воды. В конструкции оборудования предусмотрен регулятор температуры.

Что такое мощность электрокотла

Потребляемая мощность зависит от степени охлаждения теплоносителя при циркуляции по радиаторам отопления в здании. Часть энергии расходуется на тепловые потери в конструкции котла (нагрев стенок или защитных кожухов нагревательных элементов). На внешней части оборудования устанавливается информационная табличка, на которой указаны рабочие параметры изделия и потребляемая мощность.

Принцип работы водяного калорифера

Приспособления для системы вентиляции, которые работают с использованием воды, устанавливают только в случае наличия отрегулированной и налаженной работы системы теплообеспечения или ГВС. Агрегат может подогревать воздушные массы до температуры +70…+100°С. Нагретый воздух используют в качестве источника дополнительного тепла на больших площадях – спортзалах, складах, супермаркетах, павильонах, производственных помещениях и теплицах.

Принцип работы приточной вентиляции с водяным калорифером похож на работу аналогичного бытового прибора для обогрева помещения, только вместо электрической спирали в качестве теплообменника выступает змеевик из металлических трубок, в которых циркулирует теплоноситель.

Читайте также:  Вентиляционные решетки: типы, как выбрать, монтаж обратного клапана

При этом сам процесс подогрева воздушных масс выглядит следующим образом:

  • горячая жидкость из отопительной системы или сетей ГВС, подогретая до 80-180 градусов, идет в трубчатый теплообменник, который изготовлен из меди, стали, биметалла или алюминия;
  • теплоноситель нагревает трубки, а они в свою очередь отдают тепловую энергию воздушным массам, проходящим через теплообменник;
  • для равномерного распределения нагретого воздуха по помещению в приборе стоит вентилятор (он же отвечает за обратную подачу воздушных масс в калорифер).

Если все уже надоело и не знаете во что, еще поиграть, то можно попробовать скачать игровые автоматы 1xBet и насладиться новыми впечатлениями с популярной БК.

Благодаря использованию уже нагретого воздуха из отопительной системы агрегат экономит средства. Водяной нагреватель для вентиляционных сетей можно назвать прибором, который объединяет в себе качества конвектора, вентилятора и теплообменника.

На заметку! При устройстве правильной обвязки вентиляционный калорифер подойдет для дополнительного обогрева коттеджа с организованной вентиляцией.

Нагреватели для вентиляционных сетей работают только с воздухом, степень запыленности которого не превышает 0,5 мг/м³, а минимальная температура не ниже -20°С. Прибор монтируют внутри вентиляционной шахты и подбирают по ее параметрам (сечение и форма). Иногда для достижения нужной температуры воздуха последовательно устанавливают несколько менее мощных устройств, если одну конструкцию подходящей производительности не получится встроить в воздуховод.

Преимущества и недостатки

Целесообразно использование водяных нагревателей на производственных предприятиях, имеющих собственные коммуникации теплоснабжения. В этом случае агрегат будет максимально рентабельным.

К преимуществам устройств для подогрева воздуха причисляют следующее:

  1. По сложности и трудоемкости монтаж водяного теплообменника можно сравнить с прокладкой труб отопления. Иными словами, проблем с установкой не возникнет.
  2. Нагретые воздушные массы быстро отапливают даже помещение значительной площади.
  3. Отсутствие сложных механических и электрических узлов обеспечивает безопасную работу.
  4. Направлением потоков теплого воздуха можно управлять.
  5. Во время работы нет повышенных нагрузок на электросеть, а поломка не спровоцирует возгорание. К слову, агрегат очень редко выходит из строя, потому что не имеет быстроизнашивающихся деталей.
  6. Благодаря использованию горячей жидкости из тепловой сети техника не требует регулярных финансовых вложений.

Главный недостаток связан с тем, что калорифер нельзя использовать в бытовых целях в многоквартирных домах. Но в качестве альтернативы применяют аналогичные электрические устройства. Техника имеет внушительные размеры и требует контроля над температурой теплоносителя в тепловой сети, к которой она подключена. Подобное вентиляционное оборудование разрешено устанавливать только в местах, где температура окружающего воздуха не опускается ниже нуля градусов.

Рекомендуем к прочтению:Установка приточной вентиляции с фильтрацией воздуха в квартире

Пиковое потребление

Бойлера косвенного нагрева, схема

Исходя из вышеизложенного создается впечатление, что даже самого маленького нагревателя будет достаточно. Увы, в жизни не все так гладко. Производя расчет объема резервуара и необходимой мощности агрегата требуется учесть, что утром вся семья просыпается и собирается на работу или в школу примерно в одно время. Ждать, пока полностью нагреется вода в бойлере попросту некогда. Должно хватить запаса накопленной жидкости и подогрева проточной за время расходования ее потребителями.

Пиковое потребление
  • Согласно статистике, коммунальных служб утренний расход горячей воды составляет порядка 30%-40% от среднесуточной величины за 1,5 часа. Берется период с 7 ч 00 мин до 8 ч 30 мин. Возьмем среднюю цифру 35% и получим, что наша семья израсходует 5000 / 7 * 35% = 250 литров за 1,5 часа, что равно 170 литров в час теплой воды. Для такого количества нам понадобится 170 * 75% = порядка 130 литров горячей воды и 170 * 0,0375 = 6,5 кВт мощности водонагревателя.
  • Но и это еще не все. По мере расходования полностью нагретой воды из бака в него будет добавляться холодная, которую нужно разогреть, а для этого требуется время.
  • Средняя скорость подогрева в проточном режиме зависит от температуры теплоносителя и площади поверхности контура. Поскольку нагревающая жидкость поступает из котла ее температура будет постоянно порядка 70 — 75о, а теплообменник рассчитывается относительно объема резервуара и заявленной мощности устройства.
  • Средние показатели приблизительно равны для устройств всех производителей и составляют для бойлера с нагрузкой контура теплообмена 10 кВт порядка 0,3 л/мин при заданной нами разнице температур 50о. За один час объем подогретой проточной воды составит 60 * 0,3 = 18 литров.
Читайте также:  Нужно ли СРО на проектирование вентиляции

Таким образом расчет объема бойлера косвенного нагрева показывает, что для одного утра рабочего дня семье из 4-х человек потребуется аппарат мощностью не менее 10 кВт и оснащенный баком емкостью более 100 л. С увеличением возможностей контура теплообмена скорость нагрева будет увеличиваться пропорционально росту мощности, но и количество тепла, отобранного у котла, возрастет.

Способы обвязки калорифера

Обвязку калорифера приточной вентиляции выполняют несколькими способами. Расположение узлов напрямую связано с местом установки, техническими характеристиками и используемой схемой воздухообмена. Чаще всего применяют вариант, в котором предусмотрено смешивание удаляемого из помещения воздуха с поступающими воздушными массами. Реже используют замкнутые модели, в которых рециркуляция воздуха происходит только в пределах одного помещения без смешивания с воздушными массами, поступающими с улицы.

Если работа естественной вентиляции хорошо отлажена, то в этом случае целесообразна установка приточной модели с нагревателем водяного типа. Его подключают к отопительной системе в точке воздухозабора, чаще всего находящейся в подвальном помещении. Если есть принудительная вентиляции, то нагревательное оборудование устанавливают в любом месте.

В продаже можно найти готовые обвязочные узлы. Они отличаются вариантами исполнения.

В комплект входит:

Способы обвязки калорифера
  • насосное оборудование;
  • обратный клапан;
  • очистительный фильтр;
  • балансировочный вентиль;
  • двух- или трехходовые клапанные механизмы;
  • шаровые краны;
  • байпасы;
  • манометры.

В зависимости от условий подключения используют один из вариантов обвязки:

  1. Гибкую обвязку монтируют на управляющих узлах, которые расположены недалеко от прибора. Данный вариант монтажа более простой, поскольку для сборки всех деталей используют резьбовые соединения. Благодаря этому сварочное оборудование не понадобится.
  2. Жесткую обвязку применяют, если узлы управления находятся далеко от устройства. В этом случае приходится прокладывать прочные коммуникации с жесткими сварными соединениями.

Важно! Независимо от способов монтажа все устройства обвязки предназначены для регулировки и настройки работы водяного нагревателя.

Читайте также:  Булькает кондиционер от ветра что делать?

Расчет теплопотерь через ОК

Для вычислений потребуются следующие сведения:

  • строение стен, используемые материалы, их толщина, КТ;
  • наружная температура в предельно холодную пятидневку зимы в городе;
  • площадь ОК;
  • ориентация ОК;
  • рекомендуемая температура в жилище в зимний период.

Для вычисления ТП нужно найти общее тепловое сопротивление Rок. Для этого нужно узнать тепловое сопротивление R1, R2, R3, …, Rn каждого слоя ОК.

Коэффициент Rn рассчитывается по формуле:

Rn = B/k,

В формуле: B – толщина слоя ОК в мм, k – КТ каждого слоя.

Общее R возможно определить по выражению:

R = ∑Rn

Производители дверей и окон обычно указывают коэффициент R в паспорте к изделию, поэтому рассчитывать его отдельно нет необходимости.

Тепловое сопротивление окон можно не рассчитывать, поскольку в техническом паспорте уже присутствуют необходимые сведения, что упрощает вычисление ТП

Общая формула расчета ТП через ОК выглядит следующим образом:

Qok = ∑S × (tvnt – tnar) × R × l,

В выражении:

  • S – площадь ОК, м2;
  • tvnt – желаемая температура в помещении;
  • tnar – наружная температура воздуха;
  • R – коэффициент сопротивления, рассчитывается отдельно или берется из паспорта изделия;
  • l – уточняющий коэффициент, учитывающий ориентацию стен относительно сторон света.

Расчет ТБ позволяет подобрать оборудование необходимой мощности, что исключит вероятность образования дефицита тепла или его переизбытка. Дефицит тепловой энергии компенсируют путем увеличение потока воздуха через вентиляцию, переизбыток – установкой дополнительного отопительного оборудования.

Время нагрева воды

Накопительный водонагреватель: какой фирмы лучше?

Производить расчеты скорости нагрева воды с помощью характеристик, указанных в сопроводительных документах, не имеет смысла. Все производители вписывают туда абсолютные величины. В реальности же большинство моделей современных водонагревателей доводят 100 л воды до температуры в 60°С в пределах 5 ч. Так, при смешивании с холодной водой получается до 250 л теплой жидкости летом и около 200 л зимой. Поэтому реальные значения и отличаются от расчетов, поскольку по мере убывания в баке горячей воды происходит добавление холодной, а значит, общая температура понижается.

На выбор конкретной модели обогревателя может повлиять материал, из которого изготовлен бак. Наиболее долговечными являются водонагреватели, выполненные из нержавеющей стали. Также немаловажным преимуществом считается наличие съемного теплообменника. Эта деталь дает возможность почистить его самостоятельно. Следует избегать моделей, в качестве утепления которых использовался поролон, поскольку он быстро изнашивается.

Но в любом случае вы должны выбирать водонагреватель, опираясь на холодный и взвешенный расчет. Тогда бойлер прослужит долгие годы.

Самые популярные статьи блога за неделю

  • Как правильно выбрать инфракрасные обогреватели для дачи
  • Как сделать печь буржуйку самостоятельно?
  • Как выбрать газовый котел по площади?
  • Использование тепла земли для обогрева дома
  • Как утеплить дом изнутри
  • Технология утепления балкона
  • Как рассчитать тепловую энергию для отопления?