Потужність бойлера для комфортного водопостачання будинку
Потужність бойлера для комфортного водопостачання будинку вибирається з умови, що вода для потреб гарячого водопостачання повинна бути певної температури і в потрібній кількості. Про це мріє власник кожного приватного будинку. Прийнято вважати, що обсяг бойлера, вибраний з розрахунку 20-30 літрів на людину, забезпечить мінімально необхідний комфорт користування гарячою водою в будинку, підвищений комфорт - з розрахунку 30- 60 літрів і високий рівень комфорту забезпечить водонагрівач об'ємом з розрахунку 60-100 літрів на одного проживаючого в будинку. Якщо з температурою гарячої води все ясно, приймемо її рівною 40 0 С, то з витратою води для комфортного водопостачання не все так просто. Даний витрата буде залежати від уподобань мешканців будинку. Зараз не пам'ятаю хто сказав, що культура людини визначається кількістю споживаної ним гарячої води. Звичайно, побудувавши 2-ох поверховий капітальний цегляний будинок, господар постарається забезпечити комфортне водопостачання будинку. Перш ніж приступити до вибору потужності бойлера для комфортного водопостачання будинку, давайте розберемо пристрій, принцип роботи накопичувального водонагрівача. А також подивимося його технічну характеристику.
Основні елементи накопичувального водонагрівача (бойлера)
Рис.1. Накопичувальний водонагрівач (бойлер) системи ГВП
Основні елементи (рис.1) і їх призначення накопичувального водонагрівача (бойлера):
- Внутрішній бак. Бак певної ємності і служить для зберігання гарячої води.
- ТЕН. Він, як джерело тепла, має певну потужність і нагріває воду.
- Трубка подачі холодної води. Введення цієї трубки здійснений знизу бойлера.
- Трубка відведення гарячої води на потреби системи ГВП. Вихід її розміщено в верхній частині.
- Регульований термостат. З його допомогою можна задавати необхідну температуру нагрівання гарячої води.
- Термометр. Він служить для контролю температури води в бойлері.
- Магнієвий анод. Призначений для зменшення корозії нагрівального елементу.
Працює накопичувальний водонагрівач наступним чином. Наповнюємо бойлер холодною водою з температурою, для зимового періоду, порядку tх.в = 5 - 10 о С. Включаємо ТЕН і задаємо температуру нагрівання за допомогою реостата, порядку tг.в = 55 - 60 о С. Через певний час ТЕН нагріє воду до заданої температури, і їй можна буде користуватися. Якщо ми на водні процедури витрачаємо весь обсяг бойлера, то для наступних процедур, нам треба буде почекати, поки вода знову не нагріється до заданої температури.
Технічні характеристики Ariston ABS PRO R 80V (Росія)
Розрахунок водопостачання будинку
Для визначення потужності бойлера для комфортного водопостачання будинку, буде доречно навести формулу, яка пов'язує такі величини, як час нагрівання води, обсяг водогрійного бака, електрична потужність нагрівального елементу, початкова і кінцева температура води, що нагрівається. Ось ця формула
Т - час нагрівання води, час;
V - об'єм водогрійного бака, л;
tг.в - кінцева температура води, tг.в = 55 ° С;
tх.в - початкова температура води, tх.в = 5 ° С;
W - електрична потужність нагрівального елементу, W кВт.
Користуючись цією формулою, ми з вами, дорогі друзі, відповімо на питання, які нас хвилюють при виборі водонагрівача. А питання ці наступні:
- Скільки потрібно часу для нагріву води в бойлері до певної температури.
- Яка потужність бойлера (нагрівального елементу) зможе забезпечити необхідну швидкість нагріву.
- Який обсяг бойлера (водонагрівальної ємності) потрібен для комфортного забезпечення споживачів.
І ще нам потрібно формула, між обсягом води Gг.в при tг.в = 55 і об'ємом змішаної води Gсм.в при tг.в = 40 ° С (комфортна температура води для ванни). Ось ця формула
Також, для розрахунку потужності бойлера, врахуємо норми споживання гарячої води для різних водозабірних приладів, які наведені в таблиці 2.
Норми споживання гарячої води для різних водозабірних приладів
Розрахунок потужності бойлера для мінімального комфортного водопостачання будинку
Розрахунок проведемо на сім'ю з 4-ох чоловік, з розрахунку 20 літрів гарячої води на людину. Будинок наш не просто будинок, а терем і має 4-е водорозбірних точки - гостьова раковина, мийка для посуду, душова кабіна і ванна. Помноживши, 20 на 4 отримаємо, що нам необхідний 80-ти літровий бойлер, технічна характеристика якого представлена в таблиці 1. Давайте визначимо номінальну потужність бойлера за вищенаведеною формулою (1)
W = 0,00117 * V * (tг.в - tх.в) / T, кВт
W = 0,00117 * 80 * (60 - 5) / 3,1 = 2,41кВт
У чому помилка? Ми отримали номінальну потужність бойлера, яка перевищує наведену в технічній характеристиці майже на 1 кВт. А справа вся в тому, що ми нагрівали воду від tх.в = 5 о C до tг.в = 60 о C. Якщо ми будемо нагрівати воду від tх.в = 10 о C, то отримаємо табличне значення потужності, що дорівнює 1, 5 кВт.
W = 0,00117 * 80 * (60 - 10) / 3,1 = 1,5 кВт
Висновок - в технічній характеристиці бойлера, крім температури нагріву води, повинен бути зазначений параметр Δt, тобто перепад температур води, що нагрівається. Чому це важливо? Ви це зрозумієте, якщо розрахуєте час приготування гарячої води за вищенаведеною формулою (1)
T = 0,00117 * V * (tг.в - tх.в) / W, годину
T = 0,00117 * 80 * (60 - 5) 1,5 = 3,4 часВремя нагріву води до 60 о C збільшилася на 18 хвилин, а це вже дискомфорт.
Йдемо далі - визначимо скільки ж ми отримаємо змішаної води при температурі 40 о C (комфортна температура водних процедур). Скористаємося формулою (2)
Gсм.в = 80 * (60 - 10) / (40 - 10) = 133 л
Даного витрати води вистачить на 4-е економних душа (см.табл.2), та й приймати душ доведеться в темпі, так як на прийом відводиться всього 5-6 хвилин. Посуд господині доведеться мити тепленькою водою. А якщо ми захочемо прийняти ванну, то нам не вистачить води для її заповнення. Для середньої ванни розміром 1700 * 700 мм треба 160 літрів води. Давайте підвищимо температуру нагрівання води у водонагрівачі до максимального дозволеного значення - до 75 ° С. Тоді Gсм.в = 80 * (75 - 10) / (40 - 10) = 173 л. T = 0,00117 * 80 * (75 - 10) / 1,5 = 4,1 год. У цьому випадку руки будуть у всіх членів сім'ї чистими, посуд помита, ну а прийняття ванни та душу за розкладом. Це і є мінімальний комфорт користування гарячою водою в будинку. Все б добре, але є в даному варіанті одна неприємність. Підвищуючи температуру гарячої води до 75 ° С, при жорсткій воді, підвищується ймовірність появи відкладень на нагрівальному елементі (ТЕН) і внутрішніх стінках бойлера. Тільки тому, кардинальним вирішенням проблеми буде збільшення ємності бойлера з 80 до120л, а також збільшення потужності бойлера (Тена) з 1,5 до 2,5 кВт. У цьому випадку ми отримаємо:
Gсм.в = 120 * (60 - 10) / (40 - 10) = 200 л
T = 0,00117 * 120 * (60 - 10) / 2,5 = 2,8 годину
Ось зараз, прийшовши ввечері з роботи, все 4-е члена сім'ї можуть помити обличчя і руки (20л), прийняти душ (160л), помити посуд (20л) - це вже підвищений рівень комфортного водопостачання будинку. При виборі потужності бойлера важливо пам'ятати, що на будинок виділяється всього 7-10 кВт потужності за однофазною схемою, і зняти ці обмеження або організувати додаткове введення харчування неможливо. Чим більше обсяг накопичувального водонагрівача - тим вище комфорт користування гарячою водою в будинку. Але з іншого боку, чим більше розміри бойлера, тим він дорожчий, тим вище витрати на його ремонт і технічне обслуговування, тим більше місця він займає. Тому вибір потужності бойлера з великим об'ємом бака виправданий лише тоді, коли гаряча вода необхідна постійно і у великих обсягах.
Тепер, після прочитання цієї статті, оцініть реально свої потреби, зробіть розрахунки і може сміливо приступати до створення системи гарячого водопостачання у вашому приватному будинку, якщо такий не є. Дорогі друзі, сьогодні ми з вами визначили потужність бойлера для комфортного водопостачання будинку з 4-ох чоловік, тим самим продовжили виконання нашого плану з розрахунку системи опалення будинку. В наступному пості ми з вами розглянемо особливості системи ГВП проточних водонагрівачів. Хто ще не приєднався, приєднуйтесь!
З повагою, Григорій