масляный в кВт, расчет обогрева электричеством – «StroyLab» – портал о строительстве и ремонте
Рассчитывая мощность обогревателя на площадь помещения правильно, можно сделать жилье более комфортным. Летом многие забывают о важности отопления, но как только наступают холода, вопрос о замене или регулировании радиаторов становится актуальным.
Содержание
- 1 Расчет мощности обогревателя: влияющие факторы
- 1.1 Мощность масляного обогревателя
- 1.2 Мощность обогревателя кварцевого
- 1.3 Расчет обогрева помещения электричеством
- 2 Автоматическая терморегуляция
- 3 Совет: как рассчитать мощность обогревателя на площадь помещения (видео)
Расчет мощности обогревателя: влияющие факторы
Все пользуются электричеством в наши дни, невозможно представить современную квартиру и без отопления. Однако для того чтобы не переплачивать по счетам, важно правильно рассчитать мощность обогревателя в доме. Что же это значит? Необходимо учесть площадь помещения и то, насколько мощный отопительный прибор находится в нем.
Мощность радиаторов измеряется в таких единицах, как киловатт (квт) и для правильного расчета количества тепла, необходимого для отапливаемого объекта, нужно воспользоваться универсальной формулой. Вы сможете просчитать, сколько тепла требуется конкретному объекту и как много тепла способны выделить обогреватели той или иной мощности.
Рассчитывать мощность обогревателя можно, используя специальную таблицу
Итак, самая простая формула для расчета количества тепла, нужного помещению в отопительный период, отталкивается от площади помещения.
Считается, что мощности в 100 кВт достаточно для надлежащего обогрева 1 кв. метра. Например, если площадь комнаты составляет 18 кв. метров, то для ее обогрева суммарная мощность батареи в помещении должна составить около 1800 кВт, в противном случае тепло либо будет в избытке, либо в недостаче.
Впрочем, если бы все было так просто, в интернете не появлялись бы каждый день целые форумы на тему того, как рассчитать мощность радиаторов.
Проблема в том, что расчеты зависят от целого ряда факторов:
- Типрадиаторов. Например, батарея может быть масляного типа, однако бывают в то же время и инфракрасные батареи
- Количество окон в помещении и их качество. От этого зависит такой параметр, как теплопотеря. Если в помещении установлены качественные пластиковые окна и потери тепла минимальны, то батареи могут быть просто теплые. Если же окна продуваются насквозь, то для обогрева помещения батареи должны быть очень горячими, компенсируя все теплопотери.
- Толщина стен и материал. Снова, теплопотери в доме с тонкими стенами максимальны, а вот в помещении с надежными стенами их качественного материала тепло держится куда лучше.
- Наличие или отсутствие утеплителей на стенах
Чтобы учесть все эти параметры, а может еще и ряд других, лучше воспользоваться специальным калькулятором расчета обогрева помещения. Такие специальные калькуляторы сегодня предлагают многие сайты в интернете.
Мощность масляного обогревателя
Расчеты соответствующей мощности должны выходить из требований, описанных выше, однако следует учесть еще и специфику данного типа отопительных приборов. Масляные радиаторы очень неравномерно прогревают помещение, нагревая воздух вокруг себя, однако плохо распределяя его по комнате
Мощность обогревателя кварцевого
В данном случае все немного сложнее. Обогреватели данного типа потребляют намного меньше энергии, чем другого типа – около 0,5 кВт в час. Дело в том, что и тип такого обогревателя совершенно другой. Внутрь специальной плиты упрятан нагревательный элемент, заставляющий прибор нагреваться и излучать тепло.
Среди преимуществ кварцевого обогревателя стоит отметить длительный срок службы и привлекательный внешний вид
Оно расходится по дому достаточно равномерно, при этом такие обогреватели имеют и ряд других преимуществ:
- Радиатор не нагревается до чрезмерных температур. Максимальная температура элемента составляет около 95 градусов, что представляет собой вполне безопасный уровень в пожарном отношении.
- Прибор не пересушивает воздух. Другие обогреватели очень сильно сушат воздух, из-за чего некоторые начинают себя плохо чувствовать, чихать и т.д., к тому же это вредно для растений в доме
- Обогреватель не сжигает пыль, оставляя воздух в помещении чистым и свежим
- Длительное аккумулирование тепла. Данный тип обогревателя работает как камень, нагревающийся на солнце и долгое время остающийся теплым даже по наступлению темноты. Полностью нагревается радиатор примерно 20 минут, а остывает крайне медленно.
Расчет обогрева помещения электричеством
Для того чтобы рассчитать обогрев конкретного помещения электричеством, в целом, лучше воспользоваться, опять же, онлайн калькулятором. Вам достаточно ввести в такой калькулятор такие данные как стоимость электричества в киловаттах в час, количество киловатт и КПД котла. В последнем пункте следует учесть как раз теплопотери и для каждого отдельно взятого дома цифра может быть разной. Если ваш дом идеально утеплен, окна пластиковые и надежные, материал стен оптимальный для исключения любых теплопотерь и так далее – то КПД котла может составить выше 95%.
Если же все не так превосходно, то следует учесть сквозняк из щелей в окне или другие огрехи.
Автоматическая терморегуляция
Раньше у владельцев домов просто не было другого выбора, кроме как рассчитывать все цифры и следить за теплопотерями в доме, мощностью обогревателей и пр. Однако в наши дни можно значительно упростить себе задачу благодаря современному прибору – терморегулятору, работающему на основе датчиков тепла.
Автоматическая терморегуляция осуществляется с помощью специального прибора
Если у вас есть в доме автономное отопление с автоматическим терморегулятором, то вы можете просто задать нужный уровень тепла в помещении, и тогда прибор будет заботиться о том, чтобы нагревать воздух до нужной отметки.
Конечно, все инновации касаются только автономного отопления, которое имеет серьезное преимущество перед центральным. Например, если вы желаете, чтобы в помещении была температура 22 градуса, то нужно быть поистине гением, чтобы рассчитать по формуле все теплопотери и угадать, какие батареи поставить в комнатах.
Совет: как рассчитать мощность обогревателя на площадь помещения (видео)
Если же от центрального отопления отказаться нельзя, то все что вы можете сделать – максимально исключить теплопотери в доме, утеплив стены и поставив качественные окна. Далее беретесь за онлайн калькулятор и рассчитываете, какие батареи нужны в каждом помещении. Конечно, погрешности возможны, однако без них при ручных подсчетах не обойтись.
домобогревательтепло
Расчет потребляемой электрической мощности дома
ПОЛЕЗНЫЕ СТАТЬИ
для владельцев частных домов
ПО ОТОПЛЕНИЮ И ЭЛЕКТРИКЕ
Есть вопросы?
Задай в FAQ
- Главная
- Клиентам
- На заметку
Расчет потребляемой электрической мощности дома
Информация о материале
98258
Основным показателем, рассчитываемым в проекте электрики частного дома, является общая потребляемая мощность.
Заказав проект электрики, владелец частного дома обязательно получит цифру потребляемой мощности, которая будет в нем указана. Но часто бывает полезно понять ориентировочную потребляемую мощность еще до заказа проекта, на этапе покупки «киловатт». Предварительный расчет поможет Вам определиться с величиной покупаемой мощности (если есть различные предложения), а также осмысленно подойти к своим потребностям в части энергопотребления. Иногда бывает выгоднее отказаться от некоторых энергопотребителей, чем платить за лишние киловатты.
Основой расчета общей потребляемой мощности частного дома, выполняемого в ходе проектирования электрики, являются нагрузки оконечных потребителей электроэнергии. Именно данные о примерном потреблении электричества элементами освещения, силовым оборудованием и бытовыми приборами, используемыми в Вашем доме, и дадут возможность проведения самостоятельной «прикидки» требуемых киловатт.
Для самостоятельного расчета требуемой электрической мощности на Ваш дом, приводим таблицу «Ведомость потребителей электроэнергии (ориентировочная)» (Таблица №1).
Данные, приведенные в таблице, основаны на нашем опыте проектирования систем электроснабжения и освещения частных домов. Являясь ориентировочными, приведенные значения потребляемой мощности достаточно точно отражают их реальные значения, поскольку взяты из технических паспортов на соответствующее оборудование.
Таблица 1. Ведомость потребителей электроэнергии (ориентировочная)
Наименование оборудования | Рн, кВт (за ед.) | Uн, В сети |
Лампа накаливания | 0,04…0,10 | 220 |
Лампа люминесцентная | 0,04 | 220 |
Лампа светодиоднаяийпрлиныителиельнойнергии | 0,02 | 220 |
Лампа галогенная | 0,04 | 220 |
Розеточное место | 0,1 | 220 |
Холодильник | 0,5 | 220 |
Электроплита | 4 | 220 |
Кухонная вытяжка | 0,3 | 220 |
Посудомоечная машина | 1,5 | 220 |
Измельчитель отходов | 0,4 | 220 |
Электроподжиг плиты | 0,1 | 220 |
Аэрогриль | 1,2 | 220 |
Чайник | 2,3 | 220 |
Кофемашина | 2,0 | 220 |
Стиральная машина | 1,5 | 220 |
Духовой шкаф | 1,2 | 220 |
Посудомоечная машина | 1,2 | 220 |
СВЧ-печь | 1,3 | 220 |
Гидромассажная ванна | 0,6 | 220 |
Сауна | 6,0 | 380 |
Котел электрический | 6-24 | 380 |
0,2 | 220 | |
Насосное оборудование котельной | 0,8 | 220 |
Система химводоподготовки | 0,2 | 220 |
Привод ворот | 0,4 | 220 |
Телевизор «Плазма» | 0,4 | 220 |
Освещение улицы | 1,0 | 220 |
Компьютерное место | 0,9 | 220 |
Электрический теплый пол | 0,1-1,2 | 220 |
Септик | 0,3-1,0 | 220 |
Канализационно-напорная станция | 0,3-2,5 | 220-380 |
Кондиционер | 1,5 | 220 |
Вентиляционная установка | 0,3-7,4 | 220-380 |
Сауна | 3,8-14 | 220-380 |
Электрокамин | 0,3 | 220 |
Проводы рольставен | 0,3 | 220 |
Электрические полотенцесушители | 0,3-1,2 | 220 |
Парогенератор | 2,0-7,0 | 380 |
Скважный насос | 0,8-5,0 | 220-380 |
Кроме данных, приведенных в таблице 1, для расчета также понадобится коэффициент спроса, значение которого четко определено нормативными документами и приведено в таблице №2.
Таблица 2. Коэффициенты спроса (по нормативам)
┌────────────────────┬─────┬─────┬──────┬─────┬─────┬─────┬─────────────┐
│Заявленная мощность,│до 14│ 20 │ 30 │ 40 │ 50 │ 60 │ 70 и более │
│ кВт │ │ │ │ │ │ │ │
├────────────────────┼─────┼─────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────────────┤
│Коэффициент спроса │ 0,8 │0,65 │ 0,6 │0,55 │ 0,5 │0,48 │ 0,45 │
└────────────────────┴─────┴─────┴──────┴─────┴─────┴─────┴─────────────┘
Пример: если сумма потребителей у вас получилась 32,8 кВт, то по таблице №1 коэффициент спроса будет равен 0,6. Умножив 32,8 кВт на 0,6, получим ориентировочное значение потребляемой мощности (на дом) 19,68 кВт.
Полученную оценку потребляемой мощности Вашего дома Вы можете использовать в дальнейшем для корректировки значения приобретаемой мощности, либо своих потребностей, если выделенная мощность меньше полученного значения.
- Назад
- Вперед
НАГРЕВАТЕЛЬНОЕ ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА
Введение
При протекании тока по проводнику в проводнике выделяется тепловая энергия. Нагревающее действие электрического тока зависит от трех факторов:
- Сопротивление R проводника. Более высокое сопротивление производит больше тепла.
- Время, t, в течение которого протекает ток. Чем больше время, тем больше количество произведенного тепла
- Количество тока, I. Чем выше ток, тем больше количество выделяемого тепла.
Следовательно, эффект нагрева, производимый электрическим током I через проводник с сопротивлением R в течение времени t, определяется формулой H = I 2 Rt. Это уравнение называется уравнением Джоуля электрического нагрева.
Электрическая энергия и мощность
Работа, совершаемая при перемещении заряда по электрической цепи, выражается как w.
d = VIt
Таким образом, мощность, P = w.d /t = VI
Электрическая мощность, потребляемая электрическим прибором определяется как P = VI = I 2 R = V 2 /R
Пример
- Электрическая лампа имеет маркировку 100 Вт, 240 В. Рассчитать:
а) Ток через нить накала, когда лампа работает нормально
б) Сопротивление нити накала, используемого в лампе.
Решение
- I = P/V = 100/240 = 0,4167 А
- R = P/I 2 = 100/0,4167 2 = 576,04 Ом или R = В 2 /P =240 2 /100 = 576 Ом
- Найдите энергию, рассеиваемую за 5 минут электрической лампочкой с сопротивлением нити накала 500 Ом, подключенной к сети 240 В. { анс. 34 560 Дж }
Решение
E = Pt = V2/R *t = (240 2 *5*60)/500 = 34 560 Дж
- Для нагрева воды используется погружной нагреватель мощностью 2,5 кВт. Рассчитать:
Рассчитать:- Рабочее напряжение нагревателя, если его сопротивление 24 Ом
- Электрическая энергия, преобразованная в тепловую энергию за 2 часа.
{ отв. 244,9488 В, 1,8*10 7 J }
Решение
- P=VI=I 2 R
I = (2500/24) 1/2 =10,2062A
V=IR= 10,2062 * 24 = 244,9488В
- E = VIt = Pt = 2500*1*610,8*60 7 Дж
ИЛИ E= VIt = 244,9488 * 10,2062 * 2 * 60 * 60 = 1,8 * 10 7 J
Электрическая лампочка имеет маркировку 100 Вт, 240 В. Рассчитать:
Ток через нить накала
Сопротивление нити накала лампы.
Раствор
P = VI I = P/V = 100/240 =0,4167A
Из закона Ома V =IR R=V/I =240/0,4167 = 575,95 Ом
Применения нагревательного действия электрического тока
Большинство бытовых электроприборы таким образом преобразуют электрическую энергию в тепловую.
К ним относятся лампы накаливания, электронагреватели, электроутюги, электрочайники и т. д.
В осветительных приборах
- Лампы накаливания – сделаны из вольфрамовой проволоки, заключенной в стеклянную колбу, из которой удален воздух. Это связано с тем, что воздух окисляет нить. Нить нагревается до высокой температуры и раскаляется добела. Вольфрам используется из-за его высокой температуры плавления; 3400 0 Колба заполнена неактивным газом, напр. аргон или азот при низком давлении, что уменьшает испарение вольфрамовой проволоки. Однако одним из недостатков инертного газа является то, что он вызывает конвекционные потоки, которые охлаждают нить накала. Эта проблема сводится к минимуму путем намотки проволоки так, чтобы она занимала меньшую площадь, что снижает потери тепла за счет конвекции.
- Люминесцентные лампы – эти лампы более эффективны по сравнению с лампами накаливания и служат намного дольше. У них в стеклянной трубке есть пары ртути, которые при включении излучают ультрафиолетовое излучение. Это излучение заставляет порошок в трубке светиться (флуоресцировать), т.е. излучать видимый свет. Разные порошки дают разные цвета. Обратите внимание, что люминесцентные лампы дороги в установке, но их эксплуатационные расходы намного меньше.
Это излучение заставляет порошок в трубке светиться (флуоресцировать), т.е. излучать видимый свет. Разные порошки дают разные цвета. Обратите внимание, что люминесцентные лампы дороги в установке, но их эксплуатационные расходы намного меньше.В электрическом нагреве
- Электрические плиты – электрические плиты раскаляются докрасна, и выделяемая тепловая энергия поглощается кастрюлей за счет теплопроводности.
- Электрические обогреватели-радиаторы становятся красными примерно при 900 0 С, а испускаемое излучение направляется в помещение полированными отражателями.
- Электрочайники – нагревательный элемент размещается на дне чайника так, чтобы нагреваемая жидкость покрывала его. Затем тепло поглощается водой и распределяется по всей жидкости за счет конвекции.
- Электрические утюги – когда ток проходит через нагревательный элемент, вырабатываемая тепловая энергия передается основанию из тяжелого металла, повышая его температуру. Затем эта энергия используется для глажки одежды. Температуру электроутюга можно регулировать с помощью термостата (биметаллическая планка).
Затем эта энергия используется для глажки одежды. Температуру электроутюга можно регулировать с помощью термостата (биметаллическая планка).Расчет потерь мощности с использованием формулы нагрева Джоуля | Блог Advanced PCB Design
Ключевые выводы
Джоулев нагрев — это физический эффект, который увеличивает внутреннюю энергию и столкновение электронов в цепи с током, что приводит к генерированию тепловой энергии.
Формула Джоуля для нагрева определяется как Q=I2Rt.
Согласно формуле нагревания Джоуля, вырабатываемая тепловая энергия пропорциональна времени, в течение которого электрический ток и электрическое сопротивление остаются постоянными.
Потери мощности из-за нагрева – главный недостаток, препятствующий использованию ламп накаливания
Системы светодиодного освещения.
В рамках этого перехода от ламп накаливания отказываются. Потери мощности из-за нагрева являются основным недостатком ламп накаливания, снижающим их КПД. Сопротивление, оказываемое нитью накала потоку электрического тока, производит тепловую энергию, которую можно рассчитать, используя формулу нагревания Джоуля. Именно тепловые потери или явление джоулевого нагрева ограничивают применение ламп накаливания при попытке сэкономить электроэнергию. В этой статье рассматривается Джоулев нагрев в электрических цепях и способы расчета энергии, теряемой в виде тепла.
Джоуль Нагрев
Мы уже знаем, что поток электронов в замкнутой цепи представляет собой электрический ток. Когда ток протекает через цепь или проводящий материал, сопротивление, связанное с цепью или материалом, вызывает столкновение электронов. Электроны, сталкиваясь друг с другом, рассеивают энергию в виде тепла и генерируют потери мощности. Часть входной электрической мощности теряется в виде тепловой энергии.
Выходная мощность всегда будет меньше входной мощности при наличии тепловых потерь. Эффективность контура снижена до менее 100% из-за тепловых потерь.
В целом джоулев нагрев можно описать как физический эффект, который увеличивает внутреннюю энергию и столкновение электронов в цепи с током, что приводит к генерированию тепловой энергии. В процессе джоулевого нагрева, в зависимости от условий цепи, некоторая часть электрической энергии превращается в тепло при протекании электрического тока по цепи конечной проводимости. Джоулев нагрев также известен как омический нагрев или резистивный нагрев. Сопротивление является важным свойством, определяющим ток, протекающий по цепи. Скорость, с которой сопротивление преобразует электрическую энергию в тепловую, можно рассчитать, используя формулу нагревания Джоуля.
Формула нагрева Джоуля
Формула нагрева Джоуля — это математическое уравнение, определяющее скорость, с которой электрическая энергия преобразуется в тепловую благодаря сопротивлению цепи.
Закон назван в честь английского физика Джеймса Прескотта Джоуля, который обнаружил, что количество тепловой энергии, выделяемой в секунду в проводнике или цепи с током, пропорционально квадрату цепи и электрическому сопротивлению цепи.
Формула Джоуля для нагрева определяется по следующей формуле:
Q = I 2 RtQ – количество генерируемого тепла, выраженное в джоулях.
I — электрический ток в амперах.
R — сопротивление цепи протеканию электрического тока в Омах.
t — время, в течение которого ток может течь в цепи, выраженное в секундах.
Рассмотрим пример джоулевого нагрева, когда ток 5 А протекает через электрический провод сопротивлением 20 Ом в течение 10 с. Тепловая энергия, вырабатываемая в джоулях, может быть рассчитана по формуле нагревания Джоуля:
Q = 5 2 x 20 x 10 = 5 кДж
Когда полезен Джоулев нагрев?
Джоулев нагрев не всегда вреден, но может привести к потерям в электрической системе.
Существуют определенные приложения, в которых полезно преднамеренное создание потерь тепла. Большинство бытовых приборов преобразуют электрическую энергию в тепловую. Некоторыми примерами, в которых используется джоулев нагрев, являются электрический нагреватель, гейзер и лампы накаливания.
Использование ламп накаливания в качестве применения может показаться неожиданным, так как во вступительном разделе мы обсуждали потери мощности из-за нагрева в этих лампах. Однако именно из-за явления джоулевого нагрева лампы накаливания излучают не только тепловую энергию, но и свет. Вольфрамовый материал обычно имеет высокую температуру плавления и используется в качестве нити накала в лампах накаливания. Тонкая нить с высоким сопротивлением, заключенная в стеклянную оболочку, заполненную азотом и аргоном, производит большое количество тепловой энергии. Огромная теплота, выделяемая из-за протекания электрического тока в нити накала, делает ее раскаленной добела. Нить накала излучает свет и тепло одновременно, первое полезно, а второе создает проблемы из-за эффекта нагрева Джоуля.
Согласно формуле Джоуля для нагревания, вырабатываемая тепловая энергия пропорциональна времени, в течение которого электрический ток и электрическое сопротивление остаются постоянными. Когда любая комбинация двух из трех параметров в формуле нагрева Джоуля (ток, сопротивление и время) постоянна, выделяемое тепло пропорционально третьему параметру, который изменяется. С помощью программного обеспечения Cadence вы можете разрабатывать приложения, которые преднамеренно используют джоулев нагрев, а также снижают потери мощности из-за нагрева в электрических системах.
Ведущие поставщики электроники полагаются на продукты Cadence для оптимизации потребностей в мощности, пространстве и энергии для широкого спектра рыночных приложений. Если вы хотите узнать больше о наших инновационных решениях, поговорите с нашей командой экспертов или подпишитесь на наш канал YouTube.
Запросить оценку
Решения Cadence PCB — это комплексный инструмент для проектирования от начала до конца, позволяющий быстро и эффективно создавать продукты.