Как рассчитать емкость бойлера в системе отопления
Как рассчитать емкость бойлера в системе отопления
Если известно, что с мощностью тэнов в 18,6 кВт бак нагреет воду за 1 час времени, тогда не сложно посчитать время с мощностью тэнов на 3 кВт.Рассмотрим SU200 мощность теплоотдачи змейки 32,8 кВт
Как рассчитать емкость бойлера в системе отопления
Расчеты ГВС, БКН. Находим объем, мощность ГВС, мощность БКН(змейки), время прогрева и т.п. В этой статье рассмотрим практические задачи для нахождения объемов накопления горячей воды, мощности нагрева ГВС. Мощности нагревательного оборудования. Время готовности горячей воды для различного оборудования и тому подобное.Какие схемы использовать для получения ГВС? Ответ тут: Схемы получения ГВС у котла. Рассмотрим примеры задач:| 1. Расчет мощности проточного водонагревателя 2. Расчет выходной температуры у проточного водонагревателя 3. Расчет время нагрева электрического водонагревателя (бойлера) 4. Расчет времени нагрева бойлера косвенного нагрева 5. Сколько необходимо накопить горячей воды для того, чтобы помыться 30 минут в душе? 6. Расчет объема бака на ГВС 7. Расчет дополнительной мощности на ГВС. Мощность котла = Отопление + ГВС |
Проточный водонагреватель — это водонагреватель объем воды, в котором может быть настолько мал, что его существование бесполезно для накопления воды. Поэтому считается, что проточный водонагреватель не предназначен аккумулировать горячую воду. И мы это не учитываем в расчетах.Дано: Расход воды равен 0,2 л/сек. Температура холодной воды 15 градусов Цельсия.Найти: Мощность проточного водонагревателя, при условии, что он нагреет воду до 45 градусов.
Как найти теплоемкость при различных температурах воды описано тут: http://infobos.ru/str/576.html Ответ: Мощность проточного водонагревателя составит 25120 Вт = 25 кВт.Практически не целесообразно потреблять большое количество электроэнергии. Поэтому необходимо аккумулировать(накапливать горячую воду) и уменьшать нагрузку на электропровода.Проточные водонагреватели имеют не стабильный прогрев горячей воды. Температура горячей воды будет зависеть от расхода воды через проточный водонагреватель. Датчики переключения мощности или температуры не позволяют хорошо стабилизировать температуру.Если хотите найти выходную температуру существующего проточного водонагревателя при определенном расходе.
Задача 2. Время нагрева электрического водонагревателя (бойлера)
Имеем электрический водонагреватель объемом 200 литров. Мощность электрических тэнов 3 кВт. Необходимо найти время нагрева воды с 10 градусов до 90 градусов Цельсия.Wт = 3кВт = 3000 Вт.Найти: Время, за которое объем воды в баке водонагревателя нагреется с 10 до 90 градусов.Потребляемая мощность тэнов не меняется от температуры воды в баке. (Как меняется мощность в теплообменниках, рассмотрим в другой задаче.)Необходимо найти мощность тэнов, как для проточного водонагревателя. И этой мощности будет достаточно нагреть воду за 1 час времени.
Если известно, что с мощностью тэнов в 18,6 кВт бак нагреет воду за 1 час времени, тогда не сложно посчитать время с мощностью тэнов на 3 кВт.
Ответ: Время нагрева воды с 10 до 90 градусов с емкостью 200 литров составит 6 часов 12 минут.Далее рассчитаем время нагрева бойлера косвенного нагрева.Задача 3. Время нагрева бойлера косвенного нагрева
Рассмотрим для примера бойлер косвенного нагрева: Buderus Logalux SU200Номинальная мощность: 31.5 кВт. Тут не понятно, из каких соображений это найдено. Но посмотрите таблицу ниже.Объем 200 литровЗмейка сделана из стальной трубы DN25. Внутренний диаметр 25 мм. Наружный 32 мм.Гидравлические потери в трубе-змейке указывают 190 мБар при расходе 2 м3/час. Что соответствует 4.6 Kvs.Конечно, это сопротивление велико для воды и новой трубы. Скорее всего были заложены риски на зарастание трубопровода, на теплоноситель с большой вязкостью и сопротивление на соединениях. Лучше указать заведомо большие потери, чтобы кто-либо не просчитался в расчетах.Площадь теплообмена 0,9 м2.Помещается в трубу-змейку 6 литров воды.Длина этой трубы-змейки примерно 12 метров.Время прогрева пишут 25 минут. Тут не понятно, как это посчитали. Смотрим таблицу.Таблица мощности змейки БКН
Рассмотрим таблицу определения мощности змейки Рассмотрим SU200 мощность теплоотдачи змейки 32,8 кВтЗатекает в змейку теплоноситель с температурой 80 градусов с расходом 2 м3/час.При этом в контуре ГВС расход 805 л/час. Затекает 10 градусов выходит 45 градусовДругой вариант Рассмотрим SU200 мощность теплоотдачи змейки 27,5 кВтЗатекает в змейку теплоноситель с температурой 80 градусов с расходом 2 м3/час.При этом в контуре ГВС расход 475 л/час. Затекает 10 градусов выходит 60 градусовДругие характеристики
К сожалению, я Вам не предоставлю расчет времени нагрева бойлера косвенного нагрева. Потому что это не одна формула. Тут переплетения множество значений: Начиная от формул коэффициента теплопередачи, поправочные коэффициенты для разных теплообменников (так как конвекция воды тоже вносит свои отклонения), и заканчивается это итерацией расчетов по измененным температурам с течением времени. Тут, скорее всего в будущем я сделаю калькулятор расчета.Вам придется довольствоваться тем, что нам говорит производитель БКН(Бойлера косвенного нагрева.)А говорит нам производитель следующее:Что вода будет готова через 25 минут. При условии, что затекать в змейку будет 80 градусов с расходом 2 м3/час. Мощность котла, дающий нагретый теплоноситель не должна быть ниже 31,5 кВт. Готовая к приему вода считается 45-60 градусов. 45 градусов помыться в душе. 60 это очень горячая вода, например для мыться посуды.Задача 4. Сколько необходимо накопить горячей воды для того, чтобы помыться 30 минут в душе?
Рассчитаем для примера с электрическим водонагревателем. Так как электрический тэн имеет постоянную отдачу тепловой энергии. Мощность тэнов 3 кВт.Холодная вода 10 градусовМинимальная температура из крана 45 градусовМаксимальная температура нагрева воды в баке 80 градусовКомфортный расход вытекающей воды из крана 0,25 л/сек.Сначала найдем мощность, которая обеспечит данный расход воды
Ответ: 0,45 м3 = 450 литров воды понадобится для того, чтобы помыться накопленной горячей водой. При условии, что тэны не нагревают воду в момент потребления горячей воды.Это доказывается следующим образом: Энергия, затраченная на нагрев бака с 10 до 80:
То есть в баке объемом 450 литров с температурой 80 градусов уже содержится 36 кВт тепловой энергии.Из этого бака мы забираем энергию: 450 литров воды с температурой 45 градусов (через кран). Тепловая энергия воды объемом 450 литров с температурой 45 градусов = 18 кВт.Эта доказывается законом сохранения энергии. Изначально в баке было 36 кВт энергии, забрали 18 кВт осталось 18 кВт. Эти 18 кВт энергии содержат воду с температурой 45 градусов. То есть 70 градусов поделили пополам получили 35 градусов. 35 градусов + 10 градусов холодной воды получаем температуру 45 градусов.Давайте теперь попробуем найти объем бака при нагреве бойлера до 90 градусов. Использованная энергия потребления горячей воды на выходе из крана 18317 Вт
Ответ: Объем бака 350 литров. Повышение всего на 10 градусов уменьшило объем бака на 100 литров.