Как рассчитать скорость нагрева

Определение мощности нагрева.

Порой возникает необходимость определения мощности нагревателя.
В случае, если нагреватель электрический, определить мощность можно измерив протекающий ток или сопротивление нагревателя.
Что же делать, если нагреватель газовый (дровяной, угольный, керосиновый, солнечный, геотермический и пр.)?
Да и в случае электрического нагревателя может не быть возможности измерить ток/сопротивление.
Поэтому предлагаю метод определения мощности нагревателя с помощью термометра, литрометра (весов) и часов (таймера, секундомера), то есть приборов, которые почти наверняка найдутся в арсенале самогонщика.

Определенное количество воды m залить в кастрюлю и измерить начальную температуру (T1).
Установить на разогретый нагреватель, засечь время. Через определенное время t снять показания термометра (T2).
Рассчитать мощность:
P = 4,1868*m*(T2-T1)/t

Таким способом определил мощность конфорки своей печки в среднем положении переключателя мощности.
Залил в кастрюлю 3 литра = 3000 грамм воды
Установил таймер на t = 10 минут = 600 секунд
Начальная температура воды T1 = 12,5°C
Температура при срабатывании таймера T2 = 29,1°C

Если предположить теплопотери в 10%, то истинная мощность конфорки составит порядка 400 ватт или 0,4 киловатт.

Измерив время t, за которое происходит нагрев воды массой m до компенсационной температуры, определяем мощность по уже известной формуле:
P = 4,1868*m*(T2-T1)/t

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:

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

В качестве дополнительных потерь можно отметить:

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:

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

Источник

Время охлаждения (нагрева)

Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть фото Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть картинку Как рассчитать скорость нагрева. Картинка про Как рассчитать скорость нагрева. Фото Как рассчитать скорость нагреваНестационарный режим теплообмена – это режим, когда температура тел или сред, участвующих в процессе обмена тепловой энергией изменяется во времени. При этом время охлаждения (нагрева) – это аргумент функции температуры тела. Зависимость температуры от времени.

. характеризуется скоростью теплового обмена, которая пропорциональна разности температур тела и окружающего пространства. В отличие от стационарного режима, при котором температуры всех точек системы остаются неизменными длительное время, нестационарный теплообмен возникает, например, при помещении тела в среду с более низкой или более высокой температурой. Если среда – это условно бесконечное пространство (например, атмосферный воздух или вода в «большой» ёмкости), то влияние тела на температуру среды ничтожно, поэтому охлаждение (нагрев) тела происходит при условно постоянной температуре окружающего газа или жидкости.

Заметим, что охлаждение тела сточки зрения математики – это нагрев со знаком «минус». И нагрев, и охлаждение описываются одними и теми же формулами!

О каких задачах может идти речь? Представим небольшой перечень вопросов, на которые можно попытаться ответить, используя предложенный далее расчет в Excel:

Расчет в Excel времени охлаждения (нагрева).

Алгоритм расчета базируется на законе Ньютона-Рихмана и на теоретических и практических исследованиях регулярного теплового режима советскими учеными Г.М. Кондратьевым («Регулярный тепловой режим», Москва, 1954г.) и М.А. Михеевым («Основы теплопередачи», Москва, 1977 г.).

Для примера выбран расчет времени нагрева до +22 °C в комнате с температурой воздуха +24 °C пивной алюминиевой банки с водой, предварительно охлажденной до +13 °C.

Исходные данные:

Параметров, необходимых для выполнения расчета времени охлаждения (нагрева) – 12 (см. скриншот).

Ориентировочные сведения о значениях коэффициента теплоотдачи α приведены в примечании к ячейке D3.

Теплофизические характеристики материала тела λ, a, ρ, c легко можно найти в справочниках или по запросу в Интернете. В нашем примере – это параметры воды.

В принципе, для выполнения расчета достаточно знать значения любой из пар характеристик: λ, a или ρ, c. Но для возможности выполнения проверки и минимизации вероятности ошибки рекомендую заполнить значениями все 4 ячейки.

Вводим значения исходных данных в соответствующие ячейки листа Excel и считываем результат: нагрев воды от +13 °C до +22 °C в спокойном воздухе комнаты с постоянной температурой +24 °C будет длиться 3 часа 25 минут.

Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть фото Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть картинку Как рассчитать скорость нагрева. Картинка про Как рассчитать скорость нагрева. Фото Как рассчитать скорость нагрева

Для справки в самом конце таблицы вычислено время нагрева без учета формы тела – 3 часа 3 минуты.

Алгоритм расчета:

Проверка расчета опытом.

Как не трудно догадаться такой несколько странный пример выбран не случайно, а для возможности проведения простого опыта и последующего сравнения результатов. Были взяты термометр, часы и произведены замеры температуры воды в банке в процессе нагревания. Результаты расчетов и опыта отражены на графиках.

Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть фото Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть картинку Как рассчитать скорость нагрева. Картинка про Как рассчитать скорость нагрева. Фото Как рассчитать скорость нагрева

Результаты проведенного опыта показали, что нагрев банки с водой от +13 °C до +22 °C в комнате (+24 °C) продолжался примерно 3 часа 20 минут. Это на 5 минут меньше расчетного времени по Кондратьеву и на 17 минут дольше времени по классическому закону Ньютона-Рихмана.

Близость результатов и радует, и удивляет. Но не стоит переоценивать полученные итоги! Время охлаждения (нагрева), вычисленное по предложенной программе расчета в Excel, можно использовать лишь для приблизительных оценок продолжительности процессов! Дело в том, что принятые в расчете константами теплофизические характеристики тела и коэффициент теплоотдачи таковыми на самом деле не являются. Они зависят от изменяющейся температуры! К тому же регулярный режим теплообмена устанавливается не сразу после помещения тела в среду, а спустя какое-то время.

Обратите внимание, что полученные из опыта значения температур банки с водой в течение первого часа расположены выше теоретической расчетной кривой (см. графики). Это означает, что коэффициент теплоотдачи в этом периоде времени был больше выбранного нами значения α=8,3 Вт/(м 2 ·К).

Определим среднее значение α в первые 58 минут из результатов опыта. Для этого:

α=9,2 Вт/(м 2 ·К).

Проделав ту же процедуру для t2=22,5 °C и t=240 мин, получим α=8,3 Вт/(м 2 ·К).

Выбранное при теоретическом расчете значение α (по рекомендации СП 50.13330.2012 и формуле из Справочника по физике – см. примечание к ячейке D3) чудесным образом, хотя и совершенно случайно, совпало со значением α, вычисленным по опытным данным.

Рассмотренным способом можно определять реальные точные средние значения коэффициента теплоотдачи тел с любой формой поверхности по практическим замерам всего двух значений температуры тела и промежутка времени между этими замерами.

Остается добавить, что температура банки с водой после рассмотренных 4-х часов в последующее время будет асимптотически приближаться к 24 °C.

Прошу уважающих труд автора скачивать файл с программой расчетов после подписки на анонсы статей!

Ссылка на скачивание файла: vremya-ohlazhdeniya (xls 55,5KB).

Так сколько часов составит время охлаждения алюминиевой банки с пивом 0,45 л от +20 °C до +8 °C в холодильнике (+3°C)? По расчету в программе – 2,2…2,4 часа. Опытом не проверял… 🙂

Любопытный (возможно, только для меня) факт обнаружился при работе над статьей. И у куба с размером ребер a, и у цилиндра с диаметром а и длиной а, и у шара с диаметром а отношение объема к площади поверхности одинаковое: V/F=a/6.

Статьи с близкой тематикой

Отзывы

53 комментария на «Время охлаждения (нагрева)»

Александр, спасибо за Ваши статьи и таблицы, но меня интересуют расчеты водяных колес в EXCEL и эту тему Вы почему-то обходите стороной.

Спасибо! Весьма интересные выкладки. Я уже более 40 лет занимаюсь теплотехническими расчетами (нач. КБ печей, УВЗ) и эта тема — моя жизнь)))

Николай, Владимир спасибо за комментарии.

Ответ на Ваш вопрос, Николай:

1. Допустим колесо погружено в поток воды на 0,5м. Тогда масса воды за 1с = 0,5м*3м*2м/с*1000кг/м3=3000кг/с.

2. Энергия потока воды отбираемая из реки вашим колесом: T=m*v^2/2=3000*2^2/2=6000Дж.

3. Мощность подведенная к колесу: N=T/t=6000/1=6000Вт.

4. Если КПД вашей передачи (нужно посчитать) = 0,5. 0,7, то мощность на валу генератора Nг=3,0. 4,2КВт.

5. Мощность на валу колеса при соответствующем конструктиве, хорошей балансировке и подшипниках качения может быть более 5,5КВт.

Подробно о вышесказанном написано у меня применительно к воздуху вот здесь.

Благодарю Вас за статьи и расчеты. Очень полезное дело для пользы всех. Найти нужные расчеты тяжело и иной раз не представляется возможным.

Александр, большое спасибо за Ваши статьи!

У меня вопрос по воздушным теплообменникам (рекуператорах), используемых в системах вентиляции.

Какая скорость нагрева воздуха проходящего между пластинами алюминиевого теплообменника? Насколько я понимаю, процесс зависит от режима воздушного потока (турбулентный, ламинарный)?

Константин, на Ваш вопрос могу сказать только одно — нужно считать в каждом конкретном случае.

А поток для увеличения коэффициента теплоотдачи должен быть турбулентным. В теплообменниках для этого поверхности делают с «волнистостью» и специальными «завихрителями».

Спасибо Вам за публикации. Все доступно и понятно. Вы экономите гору времени и усилий!

Здравствуйте, уважаемый Владимир.

Я не знаю теплофизических характеристик СУГ, необходимых для выполнения расчета. Поищите их в интернете и пришлите мне, или сами посчитайте, скачав файл с расчетной программой.

(Теплофизические характеристики СУГ сильно зависят от температуры и давления, что существенно усложняет расчеты. Еще необходимо учитывать, что часть СУГ находится в жидкой фазе, а часть в газообразной. И по мере нагрева массовое соотношение фаз изменяется.)

Как высчитать скорость воздушного потока в тонкой стекляной трубке, при которой проходящий воздух будет полностью остывать?

Написать уравнения (похоже, дифференциальные) и решить систему.

Пришлите через страницу «Обратная связь» файл. Посмотрю, что «не получилось».

Очень интересная статья. Увлекся я созданием простых приборчиков, программу написал для управления нагревом электронных плат лампами накаливания и все бы было хорошо если бы не инерционность. Для достижения температуры в 160 градусов я отключаю нагрев на 155, но это допустим при температуре в комнате в 26 градусов. Если же температура окружающей среды меняется то программа не может попасть в нужную температуру (она у меня примитивная). Есть ли простая формула для коррекции температуры отключения нагрева или легче опытным путем создать таблицу с нужными значениями?

Максим, проще и правильнее и точнее опытным путем создать таблицу. А затем данные таблицы аппроксимировать и получить простую формулу, которую можно «забить» в программу.

Спасибо за вашу публикацию.

Подскажите, пожалуйста, как рассчитать скорости охлаждения в сечениях на разных расстояниях от торца параллелепипеда при торцевой закалке?

Игорь, Вам необходимо выполнить расчет нестационарного температурного поля. Так как расчет может быть осуществлен только численными методами конечных элементов или конечных разностей, то ищите программу, так «вручную» это сделать не реально.

Например: apm.ru/thermal-analysis (нестационарная теплопроводность) бесплатно 30 дней. У них можно заказать выполнение расчета.

Может быть: temper3d.ru/temper-3d/ver-4/ Не знаю — нестационарный режим есть в ней или нет.

Статья очень понравилась, но возникли проблемы с расчетом нагрева объектов сложной формы. Можно ли менять объем и не скажеться ли это на расчет. Нужно посчитать время нагрева детали до 10 градусов, размещенную в теплое помещение, но она не может быть отнесена ни к чему, деталь сложной формы, зато можно определить ее объем по 3D модели.

Анна, для ориентировочной оценки времени охлаждения вашего тела смотрите п.25 расчета. Но погрешность может быть очень большой!

Посчитайте отношение объема вашего тела к его площади поверхности, а затем подберите эквивалентный цилиндр или параллелепипед с таким же отношением и таким же объемом.

Полезная программка, но есть вопрос. При рассчете тела большого объема разбег по 24 и 25 пункту больше чем на порядок. Цилиндр объемом 430м3, 11×4,5м tс=16, t1=22, t2=18. Какой результат ближе к истине?

Алексей, результаты в п.24 и п.25 разнятся только из-за критерия Ψ.

При этом Ψ (0 0oC), коэф. теплопроводности Л, коэф. температуропроводности а, удельной теплоемкостью с проходит тело с пл.поверхности П и температурой Т (<<0оC) с скоростью V. При этом T<

Задача учебная или реальная? В любом случае не хватает данных:

— в какой среде находятся тела, её теплофизические параметры?

— какая форма тела №2?

— какие степени черноты поверхностей обоих тел?

— по какой траектории и на каком расстоянии проходит тело №2 относительно шара?

Если просто нужен вид кривой, то изобразить характер её изменения во времени — не трудно. Но для чего тогда перечислены в условии теплофизические параметры шара?

Добрый день, почему не могу скачать калькулятор?

Повторно, ну как скачать и пользоваться калькулятором, я подписался.

Нажимаете на ссылку и файл скачивается. Проверил только что — всё работает. Может у Вас защита на ПК от скачивания файлов xls?

Отправлю файл на почту.

Александр, спасибо за интересные статьи и расчеты.

Хоть и не занимаюсь теплотехникой (моя тема электротехника и электроника), но часто приходится разбираться в проблемах тепла тоже. Подчерпнул у вас много нового в этой теме.

Есть такая задача, оценить в течении какого времени температура в помещении поднимется с начальной до какой-то заданной, при работе в помещении тепловентилятора определенной мощности.

Конечно здорово было бы, что бы в расчете учитывался и теплообмен со стенами и с внешней средой, но в принципе хватило бы и простой оценки, как говорится с использованием «пары формул»).

Может быть посоветуете литературу или статью.

Принцип решения Вашей задачи с использование «пары формул» изложен в статье на этом сайте:

Советую также познакомиться с программой Agros2D (теплопередача, нестационарный анализ): agros2d.org.

Поможете рассчитать время, необходимое для охлаждения жидкости (сусло яблочное, используемое в дальнейшем для приготовления сидра) с 10 градусов до 2 градусов на улице при температуре воздуха минус 5 градусов.

Емкость диаметром 1,3 метра, высотой 2 метра, объем 2,5 куб. метра.

Очень приближенно при слабом ветре получается

9. 10 часов, может чуть больше.

Для яблочного сусла не нашел плотность и удельную теплоемкость, принял как для фруктового вина. Впрочем, для воды примерно тот же результат.

Читайте выше в комментариях от 16.06.2019:

«Если хотите более точно решить свою задачу, нужно произвести два замера температуры сусла t1 и t2 через какой-то промежуток времени t и таким образом опытным путем определить расчетный темп охлаждения:

А далее, зная m, легко решить задачу для любого другого t2 — найти время t по той же формуле (из п.24).»

Александр, добрый день!

Подскажите как в расчетный файл внести корректировки если у емкости расположенной на воздухе есть изоляция толщиной 150 мм и коэффициентом теплопроводности λ10 = 0,034 Вт/(м·К)

Этот приближенный расчет для твердых и однородных тел. Для жидкостей в больших емкостях годится лишь для грубых оценок, так как не учитывает конвективное перемешивание. Поэтому ответ:»Никак.»

Для оценки очень неплохой расчет и. наглядный для банки с пивом. Спасибо, что привели авторов по исследованию регулярных тепловых режимов.

Извините, дилетантский вопрос, насколько изменится время нагрева если изменить материал банки на стекло? Какие значения необходимо изменить в вашей таблице для правильного расчета? Учитывается ли масса материала банки?

Материал банки — алюминий — имеет большую теплопроводность, малую толщину и в расчете не участвует. По сути в примере выполнен расчет цилиндра из НЕПОДВИЖНОЙ воды (при отсутствии конвективного перемешивания).

Источник

Как рассчитать скорость нагрева

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

Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть фото Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть картинку Как рассчитать скорость нагрева. Картинка про Как рассчитать скорость нагрева. Фото Как рассчитать скорость нагрева

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 рассчитать скорость нагрева. Смотреть фото Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть картинку Как рассчитать скорость нагрева. Картинка про Как рассчитать скорость нагрева. Фото Как рассчитать скорость нагрева

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.

Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть фото Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть картинку Как рассчитать скорость нагрева. Картинка про Как рассчитать скорость нагрева. Фото Как рассчитать скорость нагрева

Задача 2. Время нагрева электрического водонагревателя (бойлера)

Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть фото Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть картинку Как рассчитать скорость нагрева. Картинка про Как рассчитать скорость нагрева. Фото Как рассчитать скорость нагрева

Имеем электрический водонагреватель объемом 200 литров. Мощность электрических тэнов 3 кВт. Необходимо найти время нагрева воды с 10 градусов до 90 градусов Цельсия.

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.

Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть фото Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть картинку Как рассчитать скорость нагрева. Картинка про Как рассчитать скорость нагрева. Фото Как рассчитать скорость нагрева

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.

Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть фото Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть картинку Как рассчитать скорость нагрева. Картинка про Как рассчитать скорость нагрева. Фото Как рассчитать скорость нагрева

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

Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть фото Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть картинку Как рассчитать скорость нагрева. Картинка про Как рассчитать скорость нагрева. Фото Как рассчитать скорость 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.

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

Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть фото Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть картинку Как рассчитать скорость нагрева. Картинка про Как рассчитать скорость нагрева. Фото Как рассчитать скорость нагрева

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

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

Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть фото Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть картинку Как рассчитать скорость нагрева. Картинка про Как рассчитать скорость нагрева. Фото Как рассчитать скорость нагрева

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?

Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть фото Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть картинку Как рассчитать скорость нагрева. Картинка про Как рассчитать скорость нагрева. Фото Как рассчитать скорость нагрева

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

Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть фото Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть картинку Как рассчитать скорость нагрева. Картинка про Как рассчитать скорость нагрева. Фото Как рассчитать скорость нагрева

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:

Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть фото Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть картинку Как рассчитать скорость нагрева. Картинка про Как рассчитать скорость нагрева. Фото Как рассчитать скорость нагрева

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

Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть фото Как рассчитать скорость нагрева. Смотреть картинку Как рассчитать скорость нагрева. Картинка про Как рассчитать скорость нагрева. Фото Как рассчитать скорость нагрева

Ответ: Объем бака 350 литров. Повышение всего на 10 градусов уменьшило объем бака на 100 литров.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *