Как да изчислим мощността на нагревателя примери и обяснения

Вече сме дали методи за оценка на мощността на нагревателя, но анкетите са приблизителни, подходящи само за решаване на незначителни проблеми. Днес решихме да разкрием трудността от предположението, че загубите зависят линейно от температурната разлика от двете страни на повърхността. Това са стени, прозорци, врати, пространството на конвекторен нагревател. Съответно се променя и мощността на нагревателите, предназначени да компенсират течовете. Това предположение е в съответствие със SNiPs, където вече са дадени научни формули. Как да изчислим мощността на нагревател, ако няма информация за радиатори, материал, структура на стената и други параметри, полезни за професионалистите (и пропуснати в литературата).

Топлинни загуби и мощност на нагревателя

Въз основа на факта, че температурата е една и съща в къщата в апартаментите, топлината не преминава през пода и вътрешните стени. При наличието на мазе или таван, читателят ще трябва да допълни нашите изводи със своите. Загубите през стената, обърната към улицата, зависят от температурната разлика в помещението и навън. Представяме графиката под формата на линия, а наклонът се определя от мощността на батерията, неизвестна предварително.

Виждаме зависимостта на топлинните загуби Q от температурата на улицата t, където за удобство е дадена разликата между външната и вътрешната температура. Вижда се, че зависимостта е линейна, като при 20 ºC извън прозореца топлинните загуби са нула, а при -40 ºC те са 2x, в реални условия показателите могат да се променят. Това е типична ситуация, когато неспециалистът е изправен пред трудностите при изчисляване на мощността на нагревател за стая. Разглеждаме при предположението, че температурата в помещението е 20 ºC (типична стойност, в документацията, включително SNiPs и ръководствата за работа на инструмента).

Да приемем, че при температура извън -10 ºCбатерията загрява така, че стаята да е точно 20 ºC, изисквана на теория. Следваща стъпка:

Температурата извън прозореца пада до -14 ºС.
Вътре поставихме допълнителен маслен нагревател 1,5 kW.
Температурата се нормализира (20 ºС).
В този случай всяка разлика от 4 ºС се равнява на загуба на топлина с мощност от 1,5 kW.

От този случай изчисляваме номиналната мощност на батерията при измерената температура при зададен вътрешен климат (20 ºС).

Радиаторите за парно компенсират загубата на разлика от 30 ºС, което означава, че отдадената от уредите енергия е (30/4) х 1,5 kW = 11,25 kW.

Сега знаете какво да правите, ако градусите извън прозореца паднат до -40. Ще са необходими допълнителни нагреватели с обща мощност, равна на отоплителните радиатори, 11,25 kW. Обърнете внимание, че не вземаме предвид топлината, генерирана от хората: по време на експеримента стаята е празна. Или, напротив, седнете там като семейство. Тогава намерените 11,25 kW ще бъдат равни на общата мощност на хората и батериите при температура 20 ºС.

Обобщение на изчисляването на мощността на нагревателите за произволен случай

Но трудността е различна: има определена температура на батерията, стаята, улицата, но трябва да изчислите мощността на нагревателя. Сега нека се опитаме да разрешим този проблем, без да чакаме -14 ºC извън прозореца. Да кажем, че стаята е 20 ºC, но трябва да намерите мощността на батериите, за да приблизите резултата за произволен случай на време и условия на котела. Тук трябва да знаете, че мощността на батерията зависи от температурната разлика между помещението и повърхността на радиатора. И така, внасяме 1,5 W маслен нагревател в къщата и виждаме, че стайната температура се е повишила до 23 ºC. Прекалено е, но всъщност няма значение. Също така ще трябва да измерите мощността на батериите (извън прозореца, по споразумение,-10 ºC). Да кажем, че един радиатор на повърхността има 60 ºC. Това е типична стойност за Европа, в България и топло парно на теория, но на практика се дава до 36 градуса по Целзий при студ.

Това е интересно! В България се практикува полагане на тръби с топла вода, понякога нагряване на повърхността на земята. Не е твърде скъпо. След това съвестно слагат топлоизолация, но деца, минувачи, принудени да прекрачат, разкъсват козината им.

Нека номиналната мощност на батерията при 20 ºС е N, в същото време температурната разлика между повърхността и помещението е 40. При новите условия мощността ще намалее до 37N/40. Получаваме равенството:

(37N/40 + 1,5) - N = 3 ºС.

Увеличаването на консумацията с 1,5 kW (и намаляването на топлинната мощност) доведе до повишаване на температурата с 3 ºС. Оказва се, че 1,5 - 0,075N kW дава увеличение от 3 ºС. А от работната точка при нормална вътрешна температура (20 ºС) до нула (външна температура 20 ºС) има сегмент с дължина 30 ºС. Оказва се, че:

N = 10 (1,5 - 0,075N), намираме желаната стойност. Оказа се около 8,57 kW. Това е мощността на батерията. Сега, знаейки рейтинга, ще изградим характеристики за произволни температури на батерията, стаята и улицата. Например, през зимата -14 ºC, централното отопление не дърпа, трябва да върнете ситуацията към нормалното (20 ºC) в стаята. Имайте предвид, че не посочваме температурата в стаята. 8,57 kW се равнява на 30 ºC по температурната скала, така че добавете 8,57/30 x 4 kW = 1,15 kW. Това означава, че е необходимо да се изчисли мощността на масления нагревател, така че да излезе не по-малко от тази цифра, но не е необходимо да надвишава стойността твърде много, за да не напусне желаната климатична зона. Затова отиваме в магазина и вземаме устройство с три режима, като първият трябва да отделя 1,15 kW топлина.

Полезните устройства са полезнив слана. Например, при -40 ºC ще отнеме два пъти повече от отоплителните радиатори, което ще бъде 17 kW. Болезнено за ел. таблото на сайта. Инсталирайте газов конвектор с коаксиална линия, проникваща в стената навън. Възможни са и хибридни опции: подово отопление ще поеме част от удара, а останалата част ще падне върху газовото отопление. Вярваме, че сега читателите разбират как да изчислят мощността на конвекторния нагревател.

Пример за изчисляване на мощността за обобщения случай

Да предположим, че има същата стая, но вътре 17ºС, а повърхността на радиатора, например, 55 ºС. Навън студът е -10 ºС и постигаме номиналната стайна стойност (20 ºС), а температурата на радиатора за централно отопление е 50 ºC в най-лошия случай. Нека намерим максималната мощност на нагревателя, която разшири описания най-лош случай при температура извън прозореца от -30 ºС. На първо място, откриваме мощността на батерията при повърхностна температура 55 ºС и стайна температура 17 ºС. Вече показахме как да действаме в този случай, сега ще покажем на практика. Вземаме маслен нагревател с мощност 1,5 kW, изчакваме стаята да влезе в режим и измерваме температурната разлика. Нека за простота вземем същите 3 ºC. Според графиката намираме желаната пропорция:

(1,5 + (55 - 20) / (55 - 17) N) - N = 3 ºC.

От работната точка до пресечната точка на графиката с хоризонталната ос разстоянието в градуси е 27. Резултатът е:

N \u003d 9 (1,5 - 0,078N), откъдето намираме ватове. Оказа се 7,9 kW. Това е мощността на радиатор за централно отопление при температурна разлика от 38ºС (между повърхността на радиатора и помещението). В най-лошия случай тази диференциация ще бъде по-малка и ще бъде 30. Получената мощност пропорционално намалява и ще бъде 6,23 kW. Изграждаме графика за този случай по същия начин, по койтона снимката. Припомняме стойността на топлинните загуби при 27ºС с нулева точка. Това е 7,9 kW. Привеждаме задачата към решената по-горе, за която намираме загубата на топлина при -10 ºC външна и стайна температура 20 ºС. Оказва се разлика от 30 ºС. Следователно, разделяме 7,9 на 0,9 и получаваме 8,77 kW. За да поддържате стаята на дадено ниво при тези условия, добавете към батериите разликата (8,77 - 6,23) = 2,54 kW.

При температура извън прозореца от -30ºС условията ще станат по-трудни. Решаваме проблема, както е показано по-горе, за да намерим резултата. Спрямо вече съществуващите топлинни загуби от 8,77 kW ще се добавят допълнително 2/3 от посоченото число, възлизащи на 5,78 kW. Общата мощност на нагревателите ще надвишава енергията на радиаторите и ще бъде 5,78 + 2,54 kW = 8,32 kW. Ясно е, че поради електричеството този резултат е малко вероятен, следователно е необходима инфрачервена камина на синьо гориво или подобно устройство.

Сега по подобен начин читателите ще изчислят мощността на инфрачервен нагревател от всякакъв тип. Единственото нещо беше, че историята беше разказана по такъв начин, че да затопли стаята, но ако искате да отделите топлина изключително за определен сектор, разделете площта на кадрите на пода и умножете цифрата във ватове с фактор, по-малък от едно. Вземете по-скромен номер. Казват, че инфрачервените нагреватели помагат да се спестят пари. По-трудно е да се изчисли мощността на газовия нагревател, тъй като той също се нагрява поради конвекция. В този случай е необходимо правилно да позиционирате оборудването, за да получите желания ефект. За ориентация използваме дадения по-горе алгоритъм като отправна точка за по-нататъшни изследвания.

Изчисленията позволяват грешка, но е реалистично да се оцени необходимата мощност за апартамент. Важно е да изчакате температурата да достигне режима, за да направите измервания възможно най-точно.