Расчет мощности нагревателя воды

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

Задача 1. Найти мощность проточного водонагревателя

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 SU200

Номинальная мощность: 31.5 кВт. Тут не понятно, из каких соображений это найдено. Но посмотрите таблицу ниже.

Объем 200 литров

Змейка 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 кВт

Затекает 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 градусов

Другой вариант

Рассмотрим SU200 мощность теплоотдачи змейки 27,5 кВт

Затекает 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 градусов

Другие 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 градусов

Минимальная температура из крана 45 градусов

Максимальная температура нагрева воды в баке 80 градусов

Комфортный 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.

Выбор бойлера. Мощность и объем бойлера.

Главным при выборе электрических водонагревателей являются его технические характеристики.

Объем бойлера рассчитывается в зависимости от количества потребителей, а так же с учетом для каких нужд будет использоваться горячая вода.

Главными техническими параметрами являются условия работы бойлера, его мощность, ну и конечно материал корпуса нагревателя.

Мощность бойлера.

За мощность отвечает тэн. Электрические водонагреватели работают по принципу электрического чайника. Чем мощнее нагревательный элемент — тэн, тем быстрее он нагревает воду. Однако подобрать модель нужной мощности на практике не так-то просто.

Для нагрева 15 л холодной воды до температуры 60°С при помощи тэна мощностью 1–1,5 кВт устройству потребуется от 1 до 1,5 часа. 100 литров жидкости могут быть нагреты за 3,5–5 часов — для этого понадобится нагревательный элемент на 2–3 кВт.

Точные данные можно узнать в инструкциях к электрическим водонагревателям.

При выборе мощности бойлера важно помнить, что на дом выделяется всего 7–10 кВт мощности по однофазной схеме, и снять эти ограничения или организовать дополнительный ввод питания невозможно. В таком случае придется отказаться от мощного водонагревателя, так как повышенная нагрузка на сеть будет приводить к постоянному отключению автомата защиты.

Примерные соотношения мощности тэна и объема бака.

При объеме бака 15 л мощность нагревательного элемента будет составлять примерно 1 кВт, при объеме 30–50 л — 1,5 кВт, при 80–100 л — 2 кВт и больше, ну а при 200 л накопительные водонагреватели нередко оснащаются тэнами на 5–6 кВт.

Нужно знать расход воды в минуту. Например, для мытья посуды требуется 3-4 литров в минуту. Больше всего требуется для душа: 6-8 литров в минуту. Чтобы приблизительно понять, какая мощность водонагревателя нужна для нагрева воды при таком потоке до 30°С, просто умножьте необходимый расход на 2.

Получается: для посуды нужен тэн с примерной мощностью в 6-8 кВт, для душа — с мощностью в 12-16 кВт.

Объем бойлера.

Для расчета объема накопительного водонагревателя существует формула:

где: Р_воды – планируемый расход воды;

t° – температура воды, которую необходимо получить в точке водоразбора;

t1 – температура холодной воды в трубопроводе, которая будет разбавлять горячую воду, поступающую из водонагревателя;

t2 – температура воды, нагретой водонагревателем.

Для точного вычисления объема бака, необходимо учесть как расходуется вода. Учитывается количество членов семьи, которые ее потребляют, также количество источников потребления воды находящихся в квартире: такие как душ, ванна и краны.

Рассмотрим средние параметра потребления воды в квартире или доме.

Расход воды в душе в среднем составляет от 4 до 8 литров в минуту. Для расчета возьмем максимальную цифру — 8 литров.

Допустим, каждый член семьи принимает душ в течение 10 минут.

Расход теплой воды для душа:

Значит на одного человека нам нужен бойлер на 80 литров.

Предположим, что для мытья посуды понадобится 15 минут, с расходом воды 3 литра в минуту.

Расход теплой воды для мытья посуды =15 * 3 = 45 литров .

Итого, предполагаемый расход теплой воды равен 125 литров на одного члена семьи. Диапазон комфортной температуры, приблизительно 30 – 40°С, для расчетов возьмем 35°С (t°).

Накопительные водонагреватели, в зависимости от модели могут нагревать воду до температуры 35 – 80 °С. Среднее значение терморегулятора водонагревателя приблизительно 55 – 65 °С. Для расчетов возьмем температуру t2 = 65 °С.

Предположим, что температура холодной воды, которая будет разбавлять горячую воду из накопительного водонагревателя равна 10 °С (t1).

Можно приступать к расчету объема водонагревателя:

Объем водонагревателя = 125 *(35 – 10) : (65 – 10) = 56 литров

Если необходимый вам объем горячей воды не превышает 200 литров, можно выбрать один из настенных накопительных водонагревателей.

Если вам необходимо большее количество горячей воды, обратите внимание на напольные накопительные водонагреватели.

Типы внутренней поверхности бойлеры.

Оптимальным соотношением цены и качества будет покупка бойлера с внутренней поверхностью из эмали и стеклофарфора. Но у них тоже есть свои недостатки. Это чувствительность к резким перепадам температур. В таких ситуациях может возникнуть трещина. Если не выставлять температуру больше 60°С, то вероятность возникновения трещин уменьшается. Когда поступаешь таким образом, количество воды, которое используется, возрастает и вам может понадобиться бойлер большего объема.

Цена бойлера из нержавеющей стали и с титановым напылением будет еще выше. Но все же их преимущества заслуживают внимания — это более долгий срок эксплуатации и отсутствие ограничений по температуре.

Источник энергии бойлера.

Выбирая бойлер, обратите внимание на источник питания. Существует 2 варианта.

Электрический бойлер. Его мощность составляет от 1 до 3 кВт, однако есть модели мощностью 6 кВт. Питание такого оборудования может осуществляться от обычной электросети, это дает возможность не прибегать к использованию силовой линии питания. Подробнее о подключении бойлера к электросети.

Наиболее распространенные — это электрические бойлеры:

Газовое оборудование. С помощью газового оборудования можно уменьшить время нагрева. Его мощность составляет от 4 до 6 кВт. Для его использования понадобится дымоход.

Стоит учесть, что монтаж зависит от типа камеры сгорания. Если камера сгорания открыта, то потратится больше средств. Для монтажа устройства с закрытой камерой не потребуется большой расход средств, зато сам агрегат может стоить в полтора раза дороже.

Виды бойлеров по нагреву воды.

По способу нагрева воды устройства делятся на 3 вида:

Накопительные бойлеры. Такие устройства напоминают термос. Вода нагревается, а по мере того, как она расходуется, ее добирают и подогревают. Размеры такого устройства могут быть разными, зависеть это будет от объема бака.

Проточный тип устройства. Устройство гораздо меньше по размерам. Вода нагревается, когда протекает через бойлер. Для обеспечения процесса нагрева необходима большая мощность.

Косвенный нагрев. При косвенном нагреве используется энергия сторонних отопительных приборов. Это может быть любой теплогенератор, который встроен в отопительную систему.

Косвенный нагрев удобен тем, что электросеть не перегружается. Так же его плюсом является высокая производительностью по горячей воде. Подключение оборудования с косвенным нагревом к различным источникам тепла подразумевает, что платить за электричество не нужно.

Бойлер может иметь мокрый или сухой тэн, то есть водонагревательный элемент.

Мокрый тэн — это тот же кипятильник, опущенный в воду, только он больше и мощнее.

Сухие тэны находятся внутри бака, поэтому греют сам бак, а не воду. Это дает ряд преимуществ: так как тэн не контактирует с водой, требования к ее качеству уменьшаются; исключаются случаи пробоя тэна, что составляет угрозу для человека; на тэне не образуется накипь, что позволяет ему дольше и эффективнее работать.

При покупке бойлера обязательно обращайте внимание на все факторы, если вы не уверены в своих силах, обратитесь к специалистам.

Расчет мощности ТЭНов

Оптимальным источником энергии, для нагрева испарительной емкости, является квартирная электрическая сеть, напряжением 220 В. Можно просто использовать для этих целей бытовую электроплиту. Но, при нагреве на электроплите, много энергии расходуется на бесполезный нагрев самой плиты, а также излучается во внешнюю среду, от нагревательного элемента, не совершая при этом, полезной работы. Эта, понапрасну затрачиваемая энергия, может достигать приличных значений — до 30-50 %, от общей затраченной мощности на нагрев куба. Поэтому использование обычных электроплит, является нерациональным с точки зрения экономии. Ведь за каждый лишний киловатт энергии, приходится платить. Наиболее эффективно использовать врезанные в испарительную емкость эл. ТЭНы. При таком исполнении, вся энергия расходуется только на нагрев куба + излучение от его стенок вовне. Стенки куба, для уменьшения тепловых потерь, необходимо теплоизолировать. Ведь затраты на излучение тепла, от стенок самого куба могут так же, составлять до 20 и более процентов, от всей затрачиваемой мощности, в зависимости от его размеров. Для использования в качестве нагревательных элементов врезанных в емкость, вполне подходят ТЭНы, от бытовых эл.чайников, или другие подходящие по размерам. Мощность таких ТЭНов, бывает разная. Наиболее часто применяются ТЭНы с выбитой на корпусе мощностью 1.0 кВт и 1.25 кВт. Но есть и другие.

Поэтому мощность 1-го ТЭНа, может не соответствовать по параметрам, для нагрева куба и быть больше или меньше. В таких случаях, для получения необходимой мощности нагрева, можно использовать несколько ТЭНов, соединенных последовательно или последовательно-параллельно. Коммутируя различные комбинации соединения ТЭНов, переключателем от бытовой эл. плиты, можно получать различную мощность. Например имея восемь врезанных ТЭНов, по 1.25 кВт каждый, в зависимости от комбинации включения, можно получить следующую мощность.

625 Вт
933 Вт
1,25 кВт
1,6 кВт
1,8 кВт
2,5 кВт

Такого диапазона вполне хватит для регулировки и поддержания нужной температуры при перегонке и ректификации. Но можно получить и иную мощность, добавив количество режимов переключения и используя различные комбинации включения.

Последовательное соединение 2-х ТЭНов по 1.25 кВт и подключение их к сети 220В, в сумме дает 625 Вт. Параллельное соединение, в сумме дает 2.5 кВт.

Рассчитать можно по следующей формуле.

Мы знаем напряжение, действующее в сети, это 220В. Далее мы так же знаем мощность ТЭН, выбитую на его поверхности допустим это 1,25 кВт, значит, нам нужно узнать силу тока, протекающую в этой цепи. Силу тока, зная напряжение и мощность, узнаем из следующей формулы.

Сила тока = мощность, деленная на напряжение в сети.

Записывается она так: I = P / U.

Где I — сила тока в амперах.

P — мощность в ваттах.

U — напряжение в вольтах.

При подсчете нужно мощность, указанную на корпусе ТЭН в кВт, перевести в ватты.

1,25 кВт = 1250Вт. Подставляем известные значения в эту формулу и получаем силу тока.

I = 1250Вт / 220 = 5,681 А

Далее зная силу тока подсчитываем сопротивление ТЭНа, по следующей формуле.

R = U / I, где

R — сопротивление в Омах

U — напряжение в вольтах

I — сила тока в амперах

Подставляем известные значения в формулу и узнаем сопротивление 1 ТЭНа.

R = 220 / 5.681 = 38,725 Ом.

Далее подсчитываем общее сопротивление всех последовательно соединенных ТЭНов. Общее сопротивление равно сумме всех сопротивлений, соединенных последовательно ТЭНов

Rобщ = R1+ R2 + R3 и т.д.

Таким образом, два последовательно соединенных ТЭНа, имеют сопротивление равное 77,45 Ом. Теперь нетрудно подсчитать мощность выделяемую этими двумя ТЭНами.

P = U 2 / R где,

P — мощность в ваттах

U 2 — напряжение в квадрате, в вольтах

R — общее сопротивление всех посл. соед. ТЭНов

P = 624,919 Вт, округляем до значения 625 Вт.

Далее при необходимости можно подсчитать мощность любого количества последовательно соединенных ТЭНов, или ориентироваться на таблицу.

Таблица 1.1. Значения для последовательного соединения ТЭНов при напряжении 220В.

Кол-во ТЭН	Мощность (Вт)	Сопротивление (Ом)	Сила тока (А)
1	1250	38,8	5,7
2	625	77,5	2,8
3	416	116,2	1,9
4	312	154,9	1,4
5	250	193,6	1,1
6	208	232,4	0,9
7	178	271	0,8
8	156	309,8	0,7

Таблица 1.2. Значения для параллельного соединения ТЭНов при напряжении 220В.

Кол-во ТЭН	Мощность (Вт)	Сопротивление (Ом)	Сила тока (А)
2	2500	19,4	11,4
3	3750	12,9	17
4	5000	9,7	22,7
5	6250	7,7	28,4
6	7500	6,5	34
7	8750	5,5	39,8
8	10000	4,8	45,5

Еще один немаловажный плюс, который дает последовательное соединение ТЭНов, это уменьшенный в несколько раз протекающий через них ток, и соответственно малый нагрев корпуса нагревательного элемента, тем самым не допускается пригорание браги во время перегонки и не привносит неприятного дополнительного вкуса и запаха в конечный продукт. Так же ресурс работы ТЭНов, при таком включении, будет практически вечным.

Расчеты выполнены для ТЭНов, мощностью 1.25 кВт. Для ТЭНов другой мощности, общую мощность нужно пересчитать согласно закона Ома, пользуясь выше приведенными формулами.

19 авг. 07 18 сент. 21, 23:39

Рейтинг Поделиться ссылкой

Вы можете изменять любую статью на сайте, более того, ваше участие всячески приветствуется! Делитесь своими знания и опытом.

Расчет оборудования для нагрева воды в бассейне. Виды нагревателей.

1. Общие понятия

Температура окружающего воздуха основательно влияет на температуру воды в открытом бассейне. При температуре воздуха 18-20 градусов человек чувствует себя еще мало-мальски комфортно, однако, плавать при такой температуре мало кому захочется. Зачастую, такие условия в теплом периоде в средней полосе и севернее, составляют львиную долю. В связи с этим, вопрос подогрева воды в бассейне актуален.

Плавательные и спортивные бассейны

Гидромассажные и спа-бассейны

Для исключения проблем с поддержанием необходимой температуры воды уже на этапе проектирования подбирают необходимое нагревательное оборудование. В статье мы поможем Вам освоиться с этой проблемой и выбрать подходящую модель по типу и мощности.

Устройства обогрева воды работают по принципу передачи тепла «от горячего к холодному». Установки различаются принципом получения тепла для нагрева.

Тип установки обогрева воды

Принцип получения тепла

Рекурперативные теплообменники (теплообменник, в котором горячий и холодный теплоносители движутся в разных каналах, теплообмен происходит через стенку)

Циркулирующая вода нагретая любым способом передает через стенки тепло, нагревая воду.

Нагреваются за счет электроэнергии. Тепло передается воде напрямую от трубчатых электронагревателей (ТЭН)

2.Теплообменники

Водно-водяной теплообменник состоит из корпуса, внутри которого смонтированы два контура. Первичный контур (контур нагрева) предназначен для циркуляции воды из бойлера. Вторичный контур – для циркуляции воды из бассейна. Между контурами происходит теплообмен следующим образом. Вода из бассейна забирает тепло от воды из теплообменника. Остывшая вода снова проходит через бойлер, подогревается и снова возвращается в теплообменник для отдачи тепла воде из бассейна. И так по замкнутому кругу пока вода в бассейне не достигнет заданной температуры. Затем нагреватель в зависимости от настроек либо отключается, либо продолжает работать в режиме поддержания требуемой температуры.

Время, требуемое для нагрева воды до заданной температуры, зависит от объема бассейна и мощности нагревателя.

Нагревательный контур в виде пучка тонких трубок, по каждой из которых протекает вода. Большое количество трубок в пучке повышает площадь теплопередачи. Есть конструкции с демонтируемым пучком трубок (повышение ремонтопригодности).

Нагревательный контур в форме спирали

Корпус теплообменника изготавливают из

композитного пластика,
нержавеющей стали,
титана.

Контур нагрева изготавливают из

нержавеющей стали (подходит по соотношению цена/качество для бассейнов с пресной водой),
титана (для бассейнов с морской водой),
никеля,
купроникеля.

Достоинства и недостатки теплообменников

Достоинства	Недостатки
сравнительно дешевые	для работы в доме должен быть газовый котел (можно электрический котел, но это уже дорого)
не требуют больших затрат в процессе эксплуатации	на заявленной мощности теплообменник будет работать только при указанных в тех. паспорте разнице температур первичного и вторичного контура и соотношения скоростей жидкости в них

Падение производительности нагревателя в случае отклонения от паспортных данных можно проанализировать по графикам (диаграмма А,Б)

3. Солнечные коллекторы (солнечные батареи)

Нагреваются под действием солнечных лучей и это тепло используется для подогрева воды в бассейне. Коллектор имеет систему тонких трубок.

Достоинства и недостатки солнечных коллекторов

Достоинства	Недостатки
не требуется газовый котел	малая мощность (квадратный метр батареи выдает тепловую энергию 0.6 – 0.9 кВт/час. Для покрытия мощности слабого водно-водяного теплообменника потребуется площадь батарей равная площади поверхности бассейна.)
не тратится электричество	применяется в южных широтах нашей Родины с большим количеством солнечных дней

4. Электронагреватели

Электронагреватели являются устройствами альтернативными теплообменникам. Принцип действия: в корпусе размещается трубчатый электронагревательный элемент (ТЭН). Он передает тепло протекающей воде. Особых различий между моделями нет.

При выборе электронагревателя ориентиром является:

выходная мощность,
материал, из которого изготовлен корпус,
материал, из которого изготовлен ТЭН.

При использовании морской воды ТЭН подбирают из титана, никеля или купроникеля.

Достоинства и недостатки электронагревателей

Достоинства	Недостатки
для удобства оснащены термостатом с дисплеем, что позволяет легко регулировать температуру воды	огромный расход электроэнергии (повышенные затраты на обслуживание бассейна)
оснащены комплектом автоматического управления (датчиком потока или датчиком давления) , который не позволяет работать при слабом потоке воды	модели большей мощности требуют трехфазного подключения к сети
изначально укомплектованы всем необходимым для запуска и работы

Особенности монтажа

Электронагреватель включают в цепь так, чтобы входящая труба была направлена вертикально вниз. В таком случае прибор всегда будет наполнен водой и даже при выходе из строя автоматики ТЭН не перегорит.

Практика показывает, что электронагреватели используют для бассейнов до 12 – ти кубометров открытого типа и до 20 – ти кубометров закрытого типа.

Задача по поддержанию в бассейне необходимой температуры решается не так уж и просто. Формула для расчета времени нагрева воды не учитывает важную ее особенность – теплопотери при испарении. Из-за этого подогрев воды происходит длительнее, при всем при том, что, подогрев и без того занимает массу времени.

В связи с этим в проект включают вспомогательные средства для подогрева:

термическое покрывало,
покрытие стенок бассейна теплоизоляционным напылением,
использование системы солнечных батарей.

5. Тепловые насосы для подогрева воды

Тепловой насос предназначен охлаждать или обогревать воду в плавательном бассейне с помощью преобразования энергии атмосферного воздуха в тепло.

Устанавливается вне помещения.

Достоинства

— очень простое подключение — достаточно подключить воду и электропитание теплового насоса.

— встроенная система автоматически выставляет оптимальные режимы работы компрессора и вентилятора для получения максимального КПД, путём замера соотношения температуры воздуха и теплоносителя. Управление осуществяется цифровым пультом, есть несколько автоматических настроек работы поддержания температуры.

— установлены датчики и системы защиты: защита от малого и большого давления теплоносителя, датчик высокой температуры теплоносителя, датчик потока воды, система отключения при низкой температуре воздуха, система автоматического оттаивания.

Выводы:

1. Для нагрева воды в бассейне в основном используются водно-водяные теплообменники, электронагреватели и солнечные батареи. Последний вариант используется в основном в качестве дополнительного источника нагрева.

2. Выбор модели основывается на мощности нагревателя.

3. В бассейне с морской водой требуется нагреватель из антикоррозийных материалов.

4. Нагрев воды в бассейне занимает продолжительное время

6. Порядок расчета времени работы теплообменника

Оценим время работы теплообменника по нагреву бассейна. Для этого воспользуемся эмпирической формулой (без учета отклонений от имеющейся мощности и потерь тепла):

t – искомое время в часах,

V – объем воды в бассейне в кубометрах,

T – требуемая разница температур в градусах,

P – заявленная мощность.

Пример расчета.

По этой формуле заранее посчитаем необходимое время нагрева вашего бассейна теплообменником заявленной мощности. Например, вода в бассейне 20 градусов, а требуется нагреть до 26 градусов, т.е. на 6 градусов, при объеме бассейна 30 кубометров и мощности теплообменника 6 кВт.

t = 1.16 * 30 * 6 / 6, t = 34,8 час.

7. Определение необходимой мощности нагревателя

Приведем несколько обобщенных формул для правильного подбора водонагревателя.

Теплообменник для открытого бассейна (мощность в кВт)

Равен объему бассейна (куб. метр)

Теплообменник для закрытого бассейна (мощность в кВт)

Равен ¾ объема бассейна (куб. метр)

Электронагреватель для открытого бассейна (мощность в кВт)

Равен ½ объема бассейна (куб. метр)

Электронагреватель для закрытого бассейна (мощность в кВт)

Равен 1/3 объема бассейна (куб. метр)

Суммарная площадь коллекторов должна быть равна площади самого бассейна

Расчет мощности нагревателя воды описан в разной литературе. Мы же будем использовать формулы из книги «Planung von Schwimmbadern» C. Saunus

Мощность теплообменника определяется из условий первичного нагрева воды в бассейне. Обычно принимается время первичного нагрева 2-4 дня при непрерывной работе нагревателя.

Qs – мощность нагревателя (Вт)

V – объем бассейна (л)

C – удельная теплоемкость воды, C = 1,163 (Вт/кгК)

tB – требуемая температура воды (град. по Цельсию)

tK – температура заполняемой воды (град. по Цельсию)

S – площадь зеркала воды (кв. метр)

Za – требуемое время нагрева

Zu – потери тепла (в час.)

Тип бассейна и значение параметра потери тепла

Тип и местонахождение бассейна	Значение параметра потери тепла Zu
Бассейн в помещении	180 (Вт/м 2 )
Бассейн на открытом воздухе (полностью открытое место)	1000 (Вт/метр кв.)
Бассейн на открытом воздухе (частично закрытое место)	620 (Вт/метр кв.)
Бассейн на открытом воздухе (полностью закрытое место)	520 (Вт/метр кв.)

При расчете по этой формуле условно – 1 кг = 1 л.

Таким образом, мы рассмотрели современные устройства подогрева воды в бассейне. Они имеют разные принципы действия, форму, технические характеристики и цену. Выбор подходящего именно для своего бассейна за Вами, а также можете обратиться к специалистам в нашу компанию и получить крайне граммотную консультацию.

Как правильно выбрать проточный электрический водонагреватель?

Выбирают электрический водонагреватель проточного типа в квартиру при условии бесперебойной подачи холодной воды. Существует множество моделей, различающихся технической характеристикой. Если возник вопрос, как выбрать проточный электрический водонагреватель, все параметры прибора придется изучить. Ведь неправильно подобранная модель способна создать две проблемы: не обеспечит в полном объеме горячей водой или будет расходовать лишнюю электроэнергию.

Напорный или безнапорный

Водонагреватели проточного типа ставят под мойку или рядом с душем. Чтобы правильно выбрать проточный водонагреватель, надо знать, что одни приборы работают с высоким давлением воды, а другим достаточно слабого потока жидкости. В соответствии с данным параметром приборы разделены на два класса:

Безнапорные водонагреватели производитель комплектует душевой лейкой или смесителем с набором трубок для подключения.

Осуществляя выбор проточного водонагревателя, сначала измеряют давление в домашнем водопроводе, а затем определяются, какого класса подойдет прибор.

Выбор по типу управления

Определившись с классом, еще нельзя сказать, какой проточный водонагреватель лучше подойдет. Существует еще один не менее важный параметр – тип управления. Здесь прибор аналогично разделяют на две группы:

Гидравлический – самый простой тип управления. Параметр характерен для дешевых проточных моделей. Механизм состоит из блока, внутри которого установлена мембрана, шток и выключатель. В зависимости от модели водонагревателя, выключатель имеет одну или две ступени.

Одноступенчатый механизм более простой, но с большим недостатком. Если порог включения нагревателя больше чем давление воды, то он не включится. В двухступенчатом блоке при слабом давлении включается первая ступень. Если давление жидкости увеличилось, в работу вступает вторая ступень. Независимо от ступеней, гидравлическая система нестабильна, а температура на выходе из крана непостоянна.

Электронное управление работает с датчиками, передающими сигнал процессору. Система способна функционировать в экстремальных условиях работы, когда одновременно пользуются двумя или тремя водоразборными кранами. Из-за этой особенности электронное управление стоит на дорогих напорных водонагревателях.

Электронное управление бывает двух типов. Простейшее устройство ограничено клавишами, которыми задают только температуру нагрева воды. Более сложное устройство позволяет управлять температурой и потоком жидкости. Датчики электронной системы точно следят за нагревом воды, существенно экономя электроэнергию.

Выбирать водонагреватель с электронным управлением разумно, если горячее водоснабжение предусмотрено на две или три точки. Подавать горячую воду на один душ или умывальник выгоднее дешевым водонагревателем с гидравлическим управлением.

Расчет мощности прибора в зависимости от расхода воды

От мощности водонагревателя зависит его производительность. Если выбрать слабую модель, при большом разборе вода не успеет прогреться. Большой запас мощности тоже не в пользу хозяина квартиры. Лишнее потребление энергии выльется большими платежами. Водонагреватели накопительного и проточного типа по мощности подбирают такие, которые полностью могут обеспечить горячей водой все одновременно включенные водоразборные точки.

Существует формула для выполнения расчета V = 14,3 * W/(t2 – t1), где:

V – расход воды на всех водоразборных точках, подключенных к проточному нагревателю;
W – мощность ТЭНа проточного нагревателя;
t1 – температура холодной воды на входе проточного нагревателя;
t2 – температура горячей жидкости на выходе из крана.

Примерно подобрать оборудование, рассчитанное на полное обеспечение горячей водой всех точек, можно по следующим параметрам:

на мытье рук оптимален расход до 4 л/мин жидкости температурой 38 о С;
душ требует до 8 л/мин расхода горячей воды температурой 40 о С;
в кухонную раковину подают жидкость температурой до 55 о С, а расход составляет 5 л/мин;
комфортное принятие ванны происходит в воде температурой 40 0 С, расход которой составляет 10 л/мин.

Простейший расчет мощности системы нагрева выполняют по требуемому расходу горячей воды на одной точке. Предполагаемый объем умножают на два. Допустим, на выходе из крана надо получить расход жидкости 8 л/мин. Умножив показатель на 2, получаем мощность этого прибора – 16 кВт. Аналогично делают обратный расчет, если водонагреватель уже куплен. Для модели мощностью 8 кВт получают максимальный расход горячей воды – 4 л/мин.

Если расчет мощности проточного водонагревателя осуществляется для нескольких смесителей, то упор делают на точку, где предполагается более объемный разбор горячей воды.

В домах с большим количеством проживающих людей большой разбор горячей воды может одновременно осуществляться на нескольких точках. Для такой системы расчет ведут аналогично, только готовый результат увеличивают в 1,5 раза.

Меры безопасности

Проточный и накопительный электрический водонагреватель требует соблюдения одинаковых мер безопасности. Два важных пункта, которые нельзя игнорировать:

Монтаж заземления. ТЭН напрямую контактирует с водой. В случае пробоя изоляции по воде проходит ток, смертельно опасный для человека. Заземление берет удар на себя.
Водонагреватели с усиленной изоляцией ТЭНа относятся к высокому классу электробезопасности. Такие приборы допускается устанавливать без заземления, но подводящую проводку подключают через УЗО. В случае нештатной ситуации, связанной с утечкой тока, защита разъединит цепь. Подача электроэнергии на водонагреватель прекратится.

Кроме важных пунктов безопасности, стоит уделить внимание удобству управления режимами работы водонагревателя. Их работа должна быть понятна всем членам семьи.

Лучше отдать предпочтение проточному прибору, оборудованному фильтром для воды и защитой от перегрева. Индикатор включения и температуры проходящего потока – мелочь, но они дают пользователю понять, насколько правильно работает водонагреватель.

Обзор популярных производителей и моделей

Производители предлагают большой выбор проточных водонагревателей, отличающихся дизайном, предназначением и техническими характеристиками.

Timberk WHEL-3 OS

Модель безнапорного типа подойдет для дачи. Прибор чувствителен к температуре входящей воды. Производитель не рекомендует подавать ледяную жидкость прямо со скважины. Желательно, чтобы входящая вода прогрелась минимум до +15 о С. Внутри водонагревателя встроен предохранительный клапан, а также защита от перегрева. Мощность ТЭНа – 3,5 кВт. В комплекте идет душевая лейка с гибким шлангом. Производительность – 1,9 л/мин.

Electrolux NPX6 Aquatronic Digital

Шведский водонагреватель оснащен электронным блоком управления с сенсорным дисплеем. Прибор имеет защиту от перегрева, компактен. Однако слабая мощность и малая производительность позволяет использовать проточный нагреватель на даче или в квартире, где живут 1–2 человека. ТЭН мощностью 5,7 кВт способен обеспечить расход горячей воды до 2,8 л/мин.

Timberk WHE 5.5 XTR H1

Бюджетная, но довольно производительная модель способна обеспечить горячей водой душевую кабинку или мойку. Внутри водонагревателя стоит ТЭН мощностью 5,5 кВт. Расход горячей воды не превышает показатель 3,85 л/мин. Монтаж нагревателя требует обязательного заземления.

При выборе проточного водонагревателя важно правильно произвести расчеты и подобрать прибор с оптимально подходящими техническими характеристиками. На производителя обращают внимание в последний момент.