Розрахунок водонагрівача, підбір і розрахунок бойлера, обсяг води у водонагрівачі
У цій статті ми розповімо, як підібрати водонагрівач накопичувальний (бойлер непрямого нагріву) для забезпечення гарячою водою індивідуального будинку, а також самостійно розрахувати необхідний його обсяг.
Розрахунок водонагрівача (бойлера)
Так як наші статті орієнтовані на малоповерхове будівництво і індивідуальних забудовників, ми постараємося не зловживати складними формулами і таблицями.
Як уже згадувалося в статті про види водонагрівачів. основним призначенням накопичувального водонагрівача - готувати і накопичувати запас гарячої води в обсязі, якого буде достатньо, щоб покрити потреби мешканців в період пікового водорозбору. Отже, і розраховувати необхідний обсяг випливає з потреб мешканців будинку. Основними параметрами, за яким підбирається ємнісний водонагрівач, є його обсяг і потужність теплообмінника. Але, звичайно, розраховується тільки обсяг бойлера, так як виробники пов'язують потужність теплообмінника водонагрівача з його об'ємом. Звичайно ж, не варто забувати і про габарити водонагрівача для якісної компонування теплового пункту (котельні).
1. Для початку розрахунку нам потрібно підсумувати витрата води в різних точках водорозбору в період максимального їх використання. Для цієї мети можна скористатися таблицями із зазначених вище джерел. Але можна виходити з потреб конкретної сім'ї.
Наприклад, в будь-якої сім'ї (як і в більшості сімей) максимальні періоди водорозбору - ранок і вечір. Між цими періодами досить часу для повного нагріву води у водонагрівачі. Звичайно, у всіх переваги різні, але для прикладу припустимо, що в родині з 4 чоловік вранці все приймають душ по 5 хвилин. Крім цього, після сніданку потрібно буде помити посуд. Температуру нагріву гарячої води в бойлері приймемо 60 о С, температуру використовуваної гарячої води +40 о С, температуру холодної води +10 о С, витрата води в душі - 12 л / хв, витрата в мийці - 5 л / хв. При цьому маємо на увазі, що «вхолосту» воду витрачати не будемо! Загальна кількість витраченої води складе: для душа - 12 л / хв * 5хв. * 4 = 240 л. для миття посуду - 5 л / хв * 5 хв = 50 л. Таким чином, за ранок в нашій родині буде витрачено 290 л теплої води з температурою 40 о С. Але гарячої води буде потрібно набагато менше. Кількість витраченої води з бойлера (температурою 60 о С) порахуємо за формулою:де:
Vгв - Необхідний обсяг гарячої води (бойлера непрямого нагріву), л;
Vтв - що витрачаються обсяг теплої води, л;
Tгв - Температура гарячої води, о С;
ТТВ - Температура теплої води, о С;
ТХВ - Температура холодної води, о С;
Після розрахунку отримуємо, що для ранкового періоду нам необхідний запас Vгв = 290л * (40 о С - 10 о С) / * (60 о С - 10 о С) = 174л. За таким же алгоритмом розраховуємо необхідний запас води для вечірнього пікового періоду.
Для визначення обсягу бака водонагрівача можна обмежитися вищенаведеним розрахунком. Але треба мати на увазі, що під час споживання води з водонагрівача (при падінні температури води в баку нижче встановленого значення), запускається процес її нагрівання. І реальний необхідний запас води, а, отже, і обсяг бойлера, будуть менше на кількість води, нагрітої в проточному режимі. Приблизно ( "приблизно" тому що тепловіддача теплообмінника бойлера змінюється зі зміною температури води в бойлері). кількість підготовлюваної води в проточному режимі можна порахувати за формулою:
де:
qm - масова витрата води, кг / год;
Q- теплова потужність (потужність) теплообмінника водонагрівача, Вт (інші позначення див. Вище)
Так, наприклад, для нагріву води з 10 о С до 40 о С, при потужності теплообмінника (для даних умов) 20 кВт, бойлер здатний нагрівати воду в проточному режимі в кількості:
Для точних розрахунків параметрів водонагрівача в різних умовах експлуатації використовуються діаграми і графіки, які наводяться в технічній документації на обладнання. Але про це ми розповімо в іншій статті.
Виробники водонагрівачів пропонують спрощені алгоритми підбору водонагрівачів, не вдаючись до розрахунків. Нижче наведемо таблицю, яка спрощує підбір бойлера непрямого нагріву для однієї сім'ї від Meibes.