Мощность бойлера для комфортного водоснабжения дома - Барботаж </head>

Мощность бойлера для комфортного водоснабжения дома

 МОЩНОСТЬ БОЙЛЕРА, ПРИНЦИП РАБОТЫ, РАСЧЕТ И ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Мощность бойлера для комфортного водоснабжения дома выбирается из условия, что вода для нужд горячего водоснабжения должна быть  определенной температуры и в нужном количестве. Об этом  мечтает владелец каждого частного дома. Принято считать, что объем бойлера, выбранный из расчета 20-30 литров на человека, обеспечит минимально необходимый комфорт пользования горячей водой в доме, повышенный комфорт – из расчета 30- 60 литров и  высокий уровень комфорта обеспечит водонагреватель объемом из расчета 60-100 литров на одного проживающего в доме. Если с температурой горячей воды все ясно, примем ее равной 400С, то с расходом воды для комфортного водоснабжения не все так просто. Данный расход будет зависеть от предпочтений жильцов дома. Сейчас не помню кто сказал, что культура человека определяется количеством потребляемой им горячей воды. Конечно, построив 2-ух этажный капитальный кирпичный дом, хозяин постарается обеспечить комфортное водоснабжение дома. Прежде чем приступить к выбору мощности бойлера для комфортного водоснабжения дома, давайте разберем устройство, принцип работы накопительного водонагревателя.  А также посмотрим его техническую характеристику.

Основные элементы накопительного водонагревателя (бойлера)

Основные элементы накопительного водонагревателя (бойлера)

Рис.1. Накопительный водонагреватель (бойлер) системы ГВС

Основные элементы (рис.1) и их  назначение накопительного водонагревателя (бойлера):

  1. Внутренний бак. Бак определенной емкости и служит для хранения горячей воды.
  2. ТЭН. Он, как источник тепла, имеет определенную мощность и нагревает воду.
  3. Трубка подачи холодной воды. Ввод этой трубки осуществлен снизу бойлера.
  4. Трубка отвода горячей воды на нужды системы ГВС. Выход ее расположен сверху.
  5. Регулируемый термостат. С его помощью можно задавать требуемую температуру нагрева горячей воды.
  6. Термометр. Он служит для контроля температуры воды в бойлере.
  7. Магниевый анод. Предназначен для уменьшения коррозии нагревательного элемента.

Работает накопительный водонагреватель следующим образом. Наполняем бойлер холодной водой с температурой, для зимнего периода, порядка tх.в = 5 – 10оС. Включаем ТЭН и  задаем температуру нагрева с помощью реостата, порядка tг.в = 55 – 60оС. Через определенное время ТЭН нагреет воду до заданной температуры, и ей можно будет пользоваться.  Если мы на  водные процедуры расходуем весь объем бойлера, то для последующих процедур, нам надо будет подождать, пока вода снова не нагреется до заданной температуры.

Технические характеристики Ariston ABS PRO R 80V (Россия)

Таблица 1

п/п Наименование Размерность Величина
1 Тип водонагревателя накопительный
2 Способ нагрева электрический
3 Нагревательный элемент Медный трубчатый ТЭН
4 Объем бака л 80
5 Способ подачи воды напорный
6 Максимальная температура нагрева воды °С 75
7 Время нагрева воды до 60°С мин (час) 186 (3,1час)
8 Давление на входе кгс/см2 0,20-7
9 Номинальная мощность кВт 1,5
10 Напряжение сети В 220
11 Функции комфорта индикатор включения, термометр, регулировка температуры
12 Безопасность  магниевый анод, защита от перегрева, клапан предохранитель.
13 Внутренняя емкость сталь с покрытием Ag+ , стеклокерамика
14 Размеры (450х758х480)
15 Вес кг 22
16 Установка вертикальная, нижняя подводка, способ крепления: настенный
17 Цена 8820 руб
Картинка. Пути экономии воды

Расчет водоснабжения дома

Для определения мощности бойлера для комфортного водоснабжения дома, будет уместно привести формулу, которая связывает такие величины, как время нагрева воды, объем водонагревательного бака, электрическая мощность нагревательного элемента, начальная и конечная температура нагреваемой воды. Вот эта формула

T= 0,00117 * V * (tг.в –  tх.в )/W   (1)

Т – время нагрева воды, час;
V – объем водонагревательного бака, л;
tг.в – конечная температура воды, tг.в = 55°С;
tх.в – начальная температура воды, tх.в = 5 °С;
W – электрическая мощность нагревательного элемента, W кВт.

Пользуясь данной формулой, мы с вами, дорогие друзья, ответим на  вопросы, которые нас волнуют при выборе водонагревателя. А вопросы эти следующие:

  1. Сколько потребуется времени для нагрева воды в бойлере до определенной температуры.
  2. Какая мощность бойлера ( нагревательного элемента) сможет обеспечить требуемую скорость нагрева.
  3. Какой объем бойлера  (водонагревательной емкости) нужен для комфортного обеспечения потребителей.

И еще нам потребуется формула,  между объемом воды Gг.в  при tг.в = 55 и объемом смешанной воды  Gсм.в  при tг.в = 40°С(комфортная температура воды для ванны). Вот эта формула

Gсм.в = Gг.в * (tг.в –  tх.в )/ (tсм.в –  tх.в )   (2)

Также, для расчета мощности бойлера, учтем  нормы потребления горячей воды для различных водозаборных приборов, которые приведены в таблице 2.

Нормы потребления горячей воды для различных водозаборных приборов

Таблица 2

Точка забора Раковина Кухонная раковина Душ экономный Душ стандартный Душ комфортный Ванна
Температура ГВС, оC 35-40 55 40 40 40 40
Время потребления, мин 1,5-3 5 6 6 6 10-15
Расход горячей воды для быт. нужд, л 5-15 20-30 30 50 90 120-200



 Расчет мощности бойлера для минимального комфортного водоснабжения дома

Расчет произведем на семью из 4-ех человек, из расчета 20 литров горячей воды на человека. Дом наш не просто дом, а терем и имеет 4-е водоразборных точки – гостевая раковина, мойка для посуды, душевая кабина и ванна.  Умножив,  20 на 4 получим, что нам необходим 80-ти литровый бойлер, техническая характеристика которого представлена в таблице 1. Давайте определим номинальную мощность бойлера по вышеприведенной формуле (1)

W = 0,00117 * V * (tг.в –  tх.в )/ T, кВт

W = 0,00117 * 80 * (60 – 5 )/ 3,1 = 2,41кВт

В чем ошибка? Мы получили номинальную мощность бойлера, которая превышает приведенную в технической характеристике почти на 1кВт. А дело все в том, что мы нагревали воду от tх.в = 5 оC до tг.в =60 оC. Если мы будем нагревать воду от tх.в = 10 оC, то получим табличное значение мощности, равное 1,5 кВт.

W = 0,00117 * 80 * (60 – 10 )/ 3,1 = 1,5 кВт

Вывод – в технической характеристике бойлера, помимо температуры нагрева воды, должен быть указан параметр Δt, то есть перепад температур нагреваемой воды. Почему это важно? Вы это поймете, если рассчитаете время нагрева воды по вышеприведенной формуле (1)

T= 0,00117 * V * (tг.в –  tх.в )/W, час

T= 0,00117 * 80 * (60 – 5 )1,5 = 3,4 часВремя нагрева воды до 60 оC увеличилось на 18 минут, а это уже дискомфорт.

Идем дальше – определим сколько же мы получим смешанной воды  при температуре 40 оC (комфортная температура водных процедур). Воспользуемся формулой (2)

Gсм.в = Gг.в * (tг.в –  tх.в )/ (tсм.в –  tх.в 

Gсм.в = 80 * (60 – 10 )/ (40 –  10 ) = 133 л

Данного расхода воды хватит на 4-е экономных душа (см.Табл.2), да и принимать душ придется в темпе, так как на прием отводится всего 5-6 минут. Посуду хозяйке придется мыть тепленькой водой. А  если мы захотим принять ванну, то нам не хватит воды для ее заполнения. Для средней ванны размером 1700 * 700 мм надо 160 литров воды. Давайте повысим температуру нагрева воды в водонагревателе до максимального разрешенного значения – до 75°С. Тогда Gсм.в = 80 * (75 – 10 )/ (40 – 10 ) = 173 л. T= 0,00117 * 80 * (75 – 10 )/1,5 = 4,1 час. В этом случае руки будут у всех членов семьи чистыми, посуда помыта, ну а принятие душа и ванны по расписанию. Это и есть минимальный комфорт пользования горячей водой в доме. Все бы хорошо, но есть в данном варианте одна неприятность. Повышая температуру горячей воды до 75°С,  при жесткой воде, повышается вероятность появления отложений на нагревательном элементе (ТЭН) и внутренних стенках бойлера. Только поэтому, кардинальным решением проблемы будет увеличение емкости бойлера с 80 до120л, а также увеличение мощности бойлера (ТЭНа) с 1,5 до 2,5 кВт. В этом случае мы получим:

Gсм.в = 120 * (60 – 10) / (40 – 10) = 200 л

T= 0,00117 * 120 * (60 – 10)/2,5 = 2,8 час

Вот сейчас, придя вечером с работы, все 4-е члена семьи могут помыть лицо и руки (20л), принять душ (160л), помыть посуду (20л) – это уже повышенный уровень комфортного водоснабжения дома. 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. Чем больше объем накопительного водонагревателя — тем выше комфорт пользования горячей водой в доме. Но с другой стороны, чем больше размеры бойлера, тем он дороже, тем выше затраты на его ремонт и техническое обслуживание, тем больше места он занимает. Поэтому выбор мощности бойлера с большим объемом бака оправдан лишь тогда, когда горячая вода необходима постоянно и в больших объемах.

Теперь, после прочтения данной статьи, оцените реально свои потребности, произведите расчеты и может смело приступать к созданию системы горячего водоснабжения в вашем частном доме, если таковой не имеется. Дорогие друзья, сегодня мы с вами определили мощность бойлера для комфортного водоснабжения дома из 4-ех человек, тем самым продолжили выполнение нашего плана по расчету системы отопления дома. В следующем посте мы с вами рассмотрим особенности  системы ГВС с проточным водонагревателем. Кто еще не присоединился, присоединяйтесь!

С уважением, Григорий

 

Яндекс.Метрика
Разработка сайтов в Томске: WebSeversk
QR Code Business Card