За какое время водонагреватель нагревает воду

Сколько времени греется бойлер – расчет и подбор бойлера

При выборе бойлера всегда возникает закономерный вопрос — за сколько времени он будет нагревать воду? Причем в разных ситуациях, — ведь вода может быть подогретой, остывшей до комнатной температуры, или только что из водопровода…

Время нагрева бойлера может быть посчитано. Здесь учитывается, усредненная мощность теплопередачи нагревателя и исходная температура воды.

Расчет времени нагрева бойлера

Формула для расчета времени нагрев бойлера дает приблизительные значения, но зато она довольно простая. В ней не учитывается уменьшение мощности теплопередачи с нагревом воды. Формула следующая:

где:
T – время нагревания воды, с;
M – масса воды в бойлере, кг (масса воды в килограммах равняется объему бойлера в литрах);
W – теплоемкость воды, — 4,2 кДж/(кг•K);
t1 – температура воды конечная, град С;
t2 –температура воды начальная, град С;
Q – мощность теплообменника (нагревателя), кВт.

За сколько времени нагреется косвенный бойлер

Время нагревания воды теплообменником мощностью 15 кВт в обычном косвенном бойлере емкостью 100 литров, от комнатной температуры 22 град до 42 град (условная температура, при которой можно принимать душ) составит:
100 x 4,2 x (42 – 22)/15 = 560 с, чуть больше 9 мин.

Как видим не слишком мощная система нагрева воды довольно оперативно подготовит воду приемлемой температуры.

Нагрев подогретого 80 литрового косвенного бойлера

Бойлер экономичный по объему и демократичный по цене, поэтому бользуется большим спросом. Но в нем установлен теплообменник, рассчитанный на более мощный котел с теплопередачей 22 кВт.

• Начальная температура 30 градусов. Такая ситуация наиболее распространенная. Водой обычно пользуются регулярно, поэтому она остается в бойлере слегка подогретой на последующие сутки.
• Воду обычно слишком не разогревают, температуру делают достаточной, чтобы было комфортно «споласкивать тарелки и руки». Принимаем 45 град.

Тогда время нагрева бойлера составит: 80х4,2х (45 – 30)/22 = 229 с, что составляет примерно 3,8 минуты. Как видим, ждать обычного подогрева небольшого, но мощного косвенного бойлера котлом 24 – 30 кВт совсем недолго.

Сколько греется электробойлер

Еще типичная ситуация для дома и квартиры: имеется электробойлер с двумя тенами по 750 Вт каждый, который может поддерживать нагрев одним теном, не делая заметных нагрузок на бытовую электросеть.

• Емкость стандартная – 80 литров.
• Ситуация также обычная – вода интенсивно израсходована, скажем, на принятие ванны, быстро заменена поступившей из водопровода, ее температура 10 градусов.
• Нагреть нужно до 70 градусов, — сделать горячей, чтобы подготовить очередную ванну.

Время разогрева холодной воды до горячего состояния электробойлером:

80х4,2х(70 – 10)/1,5 = 13440с, или 224 минуты, или 3 часа и 44 минуты.

Подбор бойлера, который быстро греет воду

Если рассматривать рынок электробойлеров, то можно заметить тенденцию к увеличению популярности мини-бойлеров. Они представляют из себя нечто среднее между обычным нагревательным баком и проточником. При емкости всего в 5 – 7 литров оснащены теном под 2,5 кВт. Предназначены для одного крана. Если в них израсходована вся вода, ждать появления горячей снова не так долго. В целом же позволяют иметь всегда теплую воду стабильной температуры для тарелок и для душа, но не для наполнения ванной.

Если говорить о газе, то вне зависимости от потребностей отопления, для комфортного ГВС нужно выбрать котел мощностью не менее 15 кВт в совокупности с косвенным бойлером с соответствующим теплообменником. Для более мощных котлов нужно подобрать и более мощный по теплообмену косвенный бойлер.

Для двухконтурных котлов и послойных бойлеров, подбор последних не имеет значения, скорость нагрева определяется исключительно мощностью вторичного теплообменника котла.

Еще несколько теоретических рассуждений на тему, — как подобрать бойлер, какого объема он должен быть…

Источник

Расчет расходов на нагрев воды

Сколько кВт·ч энергии тратится на нагрев воды

Справка

Этот калькулятор высчитает сколько денег, электроэнергии и времени тратится на нагрев воды. Вам не потребуется ни формул, ни коэффициентов: просто введите ваши данные и получите ответ.

Для расчета потребленной электроэнергии надо указать температуру холодной и горячей воды, а также её объём (массу). Вы можете указать КПД нагревательного прибора, если он вам известен. Если задать КПД 100%, то расчет покажет только полезную мощность затраченную на нагрев воды. При указании реального КПД расчет выдаст полную мощность, потребленную от сети.

Чтобы высчитать полную стоимость нагрева воды, необходимо задать ваш тариф на электроэнергию в рублях.

Чтобы оценить сколько времени занимает нагрев, укажите мощность электроприбора, которым вы греете воду, в киловаттах (кВт). Мощность часто указана на корпусе прибора, а также в его руководстве по эксплуатации или паспорте.

Примеры

Кипячение воды в электрочайнике

Обычно я наливаю в чайник воду комнатной температуры 20°C до отметки 1 литр и всегда довожу до кипения (до 100 градусов). Мощность чайника 2 кВт. Простейший расчет показывает, что на кипячение потратится примерно 0,1 кВт ч (киловатт часов) электроэнергии, 3 минуты времени, и, по московским тарифам, пятьдесят копеек денег.

Значит, каждое чаепитие прибавляет пол рубля в счет за электроэнергию, но это значительно меньше цены порции чая или кофе.

Подогрев воды в накопительном водонагревателе

Принимая душ, я каждый раз полностью опустошаю всю горячую воду из накопительного нагревателя, потому как в конце вода становится холодной. Зимой нагреватель греет холодную водопроводную воду от 5 до 45 градусов. Объем бачка 80 литров. При мощности тэнов 2 кВт, свежая вода в бачке будет нагреваться 2 часа, при этом потратится примерно 4 кВт электроэнергии и 20 рублей денег на её оплату. Летом вода греется от 18 до 45.

Значит, зимой каждое принятие душа обходится семейной казне в 20 рублей, а летом — в 15 рублей, если не считать стоимость холодной воды.

Замечание о кпд нагрева воды

Существует распространенное ошибочное мнение о том, что водяные электронагреватели имеют кпд равный 100%. Это вызвано тем, что в теоретических расчётах потерями энергии нередко пренебрегают из-за их малой величины. Но когда расчёты имеют практическое применение, то нетрудно заметить, что в действительности потери энергии при нагреве воды происходят уже с первых секунд. В зависимости от нагревательного прибора это могут быть следующие основные виды потерь:

• на разогрев самого нагревательного элемента (особенно много для электроплиты),
• на нагрев стенок ёмкости (чайника, бака),
• теплопередача и тепловое излучение энергии в окружающую среду от стенок ёмкости и непогружного нагревательного элемента),
• испарение с поверхности воды в открытых емкостях (кастрюлях и чайниках без крышки),
• потери на парообразование при кипении (самый мощный канал потерь).

Исходя из направлений основных потерь, нетрудно определить мероприятия по повышению кпд процесса нагрева воды:

• использование погружного нагревательного элемента,
• использование закрытой ёмкости,
• теплоизоляция ёмкости,
• использование минимально необходимой температуры нагрева,
• отключение при возникновении кипения.

В качестве дополнительных потерь можно отметить:

• потери в электрических проводах и контактах (разогрев проводов и штепсельной вилки электроприбора).
• потери на побочных электрохимических процессах (ионные нагреватели, электрохимическое разложение воды, электрохимическое растворение анода),
• потери на звук (шум, издаваемый пузырьками пара в месте контакта нагревателя или горячей поверхности с водой).

С точки зрения только потерь энергии дополнительные потери являются мизерными и несущественными, однако с точки зрения незапланированных расходов и рисков эти потери требуют особого внимания:

• Разогрев проводов электропитания в лучшем случае приводит к временной поломке проводов/розетки/вилки, в худшем — к пожару, поражению электрическим током, ожогу.
• Электрохимические процессы насыщают воду ионами металлов, разъедают бак и погружной нагревательный элемент. Первое делает воду непригодной для питья, второе сокращает срок службы водонагревателя и может вызвать потоп, если бак проржавеет насквозь.
• Шум при нагреве воды является индикатором того, что на поверхности контакта воды с горячим металлом происходит парообразование. Этот процесс приводит к образованию накипи. Из-за того, что накипь плохо проводит тепло, нагревательный элемент начинает перегреваться, приходя в негодность ускоренными темпами (также немного увеличивается время нагрева). Поломка нагревательного элемента может привести к поражению людей электрическим током). Также, шум сам по себе может мешать окружающим, вызывая шумовое загрязнение.

Исходя из направлений дополнительных потерь, выделяются мероприятия по избеганию и снижению их негативных последствий:

• Использование исправной электросети (исправного заземления), периодическая проверка нагрева питающих проводов, своевременное устранение проблем.
• Нагрев питьевой воды только специально предназначенными для этого приборами.
• Своевременная замена анода в водонагревателях (магниевый анод, алюминиевый анод).
• Отключение нагревателя от водопровода и электросети на время отсутствия людей.
• Использование активных систем защиты от протечек (автоматический клапан перекрывает подачу воды при намокании пола там, где установлен датчик).
• Использование УЗО (устройство защитного отключения) для водонагревателей, и периодическая проверка работоспособности этого устройства 1 раз в полгода.
• Снижение температуры поверхности горячего металла в месте контакта с водой (для снижения образования накипи и шума) следующими способами или их комбинациями:
  — снижение мощности нагревателя без снижения площади контакта;
  — увеличение площади контакта нагревателя с водой без увеличения мощности (например, предпочесть тен с бОльшей удельной площадью, если позволяет пространство);
  — активное регулирование (ограничение) температуры нагревателя симисторным (транзисторным) блоком управления;
  — установка дополнительных тенов, работающих одновременно, но со сниженной мощностью (последовательное включение);
  — периодическая проверка наличия накипи, своевременная очистка;
  — увеличение скорости потока воды около тена или нагревательной поверхности.

Источник

Как рассчитать время нагрева воды в водонагревателе

Выбирая бойлер, нам хочется знать не только объем бака и производительность, но и время нагрева воды в водонагревателе. От этого зависит потребление электроэнергии, длительность ожидания комфортной для купания температуры. Как правильно вычислить этот показатель, от чего он зависит, мы расскажем в публикации.

Сколько греется вода в бойлере?

В первую очередь, стоит определиться с типом агрегата. Накопительный нагреватель имеет встроенный бак различных объемов. Внутри емкости скапливается вода, а установленный ТЭН ее нагревает до тех показателей, которые установлены вами на терморегуляторе. Теплоизоляция стенок удерживает тепло, что позволяет сэкономить электроэнергию. Как только температура начинает снижаться, реагирует термодатчик и ТЭН снова включается.

В проточных бойлерах способ работы несколько иной. Они не имеют накопителя, поэтому поток проходит через ТЭН, нагревается и сразу вытекает из крана.

От каких факторов зависит скорость нагрева:

• литража бака;
• температуры жидкости на входе;
• установленных значений на регуляторе;
• мощности ТЭНа.

Какой должна быть температура? Оптимально 60–65 градусов. При показателях 80–85°С есть вероятность ожогов. Поэтому горячая жидкость предварительно смешивается с холодной. Тем более возрастает риск отложения накипи. Соли калия и магния активно откладываются на поверхностях техники, а особенно — ТЭНе. В результате деталь перегревается и выходит из строя.

При установке показателей на отметку ниже 60 градусов появляется риск образования бактерий, что приводит к неприятному запаху воды. Устранить проблему не так уж просто, придется полностью сливать жидкость, демонтировать и мыть бак изнутри.

Поэтому возьмем оптимальные показатели 65 °С. При смешении вы получите воду в 40°С и сможете наполнить ванную. При этом прибор будет и дальше продолжать греть содержимое.

Учитывайте, что летом нагрев происходит быстрее, чем зимой. Ведь тогда входная температура составляет 15 градусов, а в холодное время — 5 градусов.

Сколько времени потребуется электрическому нагревателю для достижения значений на панели? Сравним мощность ТЭНа и литраж. Стандартная мощность составляет 1,5– 2,5 кВт. Поэтому емкость объемом 10–15 литров прогреется за полчаса, а объем 200 литров — за 5–8 часов.

К примеру, возьмем модели «Аристон» и «Термекс». Емкость бойлера от 80 до 100 литров. За сколько прогреется вода до 55 градусов, указано в таблице.

80 л. 100 л. 200 л. 80 л. 100 л. 200 л. 1500 Вт 180 280 360 170 210 320 2500 Вт 110 230 320 130 160 290

Расчет в бытовых условиях проводится по такой формуле: Чем больше площадь нагревательного элемента и меньше вместительность бака, тем быстрее прогреется его содержимое.

T = 0,00117

V — вместительность емкости;

Т2 — установленная пользователем оптимальная температура;

Т1 — значения воды на входе;

W — мощность ТЭНа.

Преимущества накопительного бойлера в том, что пользоваться горячей жидкостью можно в любое время, даже при отключении электричества. Прибор способен обеспечить несколько точек забора: душ, раковину на кухне.

Расчеты для проточника проводятся примерно по той же формуле:

V = 14,3

Значения те же, что и в первом случае, только V означает скорость потока л/мин.

Преимущества проточника — в экономии энергии. ТЭН включается только тогда, когда вы открываете смеситель. Это дает возможность быстро и в любом количестве получить горячий поток. Минус в том, что температура нагрева обычно не превышает 40–50 градусов. Прибор может обеспечить только одну водозаборную точку.

На картинке ниже показано время нагрева до 75 °С в накопителе:

Максимальный поток для проточных устройств:

Знать время нагрева в бойлере действительно важно при покупке. Поэтому прежде чем отправиться в магазин, проведите дома расчеты. Так вы узнаете, какая техника подходит вашему дому.

Источник