Расчет отопления водяного: Страница не найдена – Совет Инженера

Онлайн калькулятор расчета водяного теплого пола в зависимости от помещения

Калькулятор  расчета теплого пола  и систем отопления. Разгрузить систему радиаторного отопления дома или полностью ее заменить, при достаточной тепловой мощности  водяного теплого пола будет хватать для компенсации тепло потерь и обогрева помещения.

Как сделать расчет теплого водяного пола онлайн? Водяные полы могут служить основным источником обогрева помещения, а также выполнять дополнительную функцию отопления. Делая расчет этой конструкции нужно заранее решить основные моменты, для какой цели будет служить изделие, полноценно обеспечивать дом теплом или слегка подогревать поверхность для комфортности в помещении.

Если вопрос решен, то следует переходить к составлению конструкции и расчета мощности теплого водяного пола. Все ошибки, которые будут допущены на стадии проектирования, можно будет исправить только путем вскрытия стяжки. Вот почему так важно правильно и максимально точно сделать предварительные расчетные процедуры.

Расчет теплого водяного пола с помощью калькулятора онлайн

Благодаря специально подготовленным системам онлайн расчетов сегодня можно за несколько секунд определить удельную мощность теплого пола и получить необходимые расчеты.

В основу калькулятора входит метод коэффициентов, когда пользователь вставляет индивидуальные параметры в таблицу и получает базовый расчет с определенными характеристиками.

Внеся все заданные коэффициенты можно с максимальной точностью получить точные характеристики рассчитываемого теплого пола. Для этого нужно знать данные:

• температуру подачи воды;
• температуру обработки;
• шаг и вид трубы;
• какое будет напольное покрытие;
• толщина стяжки над трубой.

В результате пользователь получает данные про удельную мощность конструкции, среднюю температуру получаемого обогрева пола, удельный расход теплоносителя. Выгодно, быстро и предельно ясно за несколько секунд!

Кроме основных данных следует учитывать ряд второстепенных, которые максимальным образом влияют на конечный результат теплого пола:

• наличие или отсутствие остекления балконов и эркеров;
• высота этажа помещения в жилом доме;
• присутствие специальных материалов для утепления стен;
• уровень теплоизоляции в доме.

Внимание: делая расчет теплого пола водяного калькулятором, следует учитывать вид полового покрытия, если планируется укладываться древесная конструкция, то мощность обогревающей системы должна быть увеличена за счет низкой теплопроводностью дерева. При высоких теплопотерях обустройство теплого пола в качестве единственной системы обогрева будет неуместно и невыгодно по затратам.

Особенности расчета водяного пола калькулятором.

Прежде чем сделать предварительный расчет системы обогрева водяного пола следует учитывать целый перечень особенностей:

1. Какой вид трубы будет использовать мастер, гофрированную с эффективной теплоотдачей, медную, с высокой теплопроводностью, из сшитого полиэтилена, металлопластиковые или из пенопропилена, с низкой теплоотдачей.
2. Расчет длины для обогрева заданной площади, основывается на определении длины контура, распределение тепловой энергии по поверхности в равномерном режиме, с учетом пределов тепловой нагрузки покрытия.

Важно! Если планируется делаться шаг укладки больше, тогда нужно увеличить температуру теплоносителя. Допустимые показатели шага — от 5 до 60 см. Можно использовать как постоянные, так и переменные шаги.

Ошибки новичков — рекомендации профессионалов

Многие пользователи калькулятора онлайн расчета водяного теплого пола допускают существенные ошибки, которые влияют на конечные результаты. Вот некоторые погрешности пользователей:

• На один контур рассчитана труба длиной не более 120 м.
• Если теплые полы будут в нескольких комнатах, то средняя длина контура должна быть приблизительно одинаковой, отклонения не должны превышать 15 м.
• Расстояние между ветками выбирается в соответствии с температурным режимом системы отопления, чаще всего это будет зависеть от региона территории.
• Средне значение расстояние от стен до контура составляет 20 см, плюс-минус 5 см.

Что нужно знать, отправляясь за необходимыми строительными материалами?

Экструдированный пенополистирол является наилучшим материалом в случае утепления пола, он отличается долговечностью и монолитностью структуры. Сверху утеплителя следует уложить гидроизоляцию, достаточно будет полиэтиленовой пленки, а вдоль стен нужно уложить демпферную ленту.

Арматура является основой для крепления труб и бетонной стяжки, скобы для труб – еще один обязательный элемент. Также следует взять распределяющийся коллектор, который позволит экономно и эффективно распределить теплоноситель.

Заключение

Делая расчет водяного пола онлайн, следует учитывать коэффициент расхождения данных на 10%, таким способом полученные данные будут более реальными и достоверными.

Удачи Вам в строительных работах!

Расчет системы отопления частного дома, схема, таблицы

Отопление частного дома

Система водяного отопления все больше в последнее время пользуется популярностью как основной способ для обогрева частного дома. Водяное отопление может быть дополнено и такими устройствами, как обогреватели, работающие на электричестве. Некоторые устройства и отопительные системы появились на отечественном рынке совсем недавно, но уже сумели завоевать популярность. К таким можно отнести обогреватели инфракрасного типа, масляные радиаторы, систему теплого пола и другие. Для обогрева локального типа нередко применяется такое устройство, как камин.

Однако в последнее время камины выполняют больше декоративную функцию, чем обогревательную. От того, насколько правильно был осуществлен проект и расчет отопления частного дома, а также установлена система водяного отопления, зависит ее долговечность и эффективность во время эксплуатации. Во время работы такой отопительной системы необходимо придерживаться определенных правил для того чтобы она работала как можно более эффективно и качественно.

Отопительная система частного дома – это не только такие компоненты, как котел или радиаторы. Отопительная система водяного типа включает и такие элементы:

• Насосы;
• Средства автоматики;
• Трубопровод;
• Теплоноситель;
• Устройства для регулировки.

Чтобы произвести расчет отопления частного дома, нужно руководствоваться такими параметрами, как мощность отопительного котла. Для каждой из комнат дома необходимо рассчитать также мощность радиаторов отопления.

Схема системы отопления

Выбор котла

Котел может быть нескольких типов:

• Электрический котел;
• Котел, работающий на жидком топливе;
• Газовый котел;
• Твердотопливный котел;
• Комбинированный котел.

Выбор котла, который будет использовать схема отопления жилого дома, должен зависеть от того, какой тип топлива является наиболее доступным и недорогим.

Кроме затрат на топливо, потребуется не реже, чем раз в год проводить профилактический осмотр котла. Лучше всего для этих целей вызывать специалиста. Также потребуется выполнять профилактическую очистку фильтров. Наиболее простыми в эксплуатации считаются котлы, которые работают на газе. Также они довольно дешевые в обслуживании и ремонте. Газовый котел подойдет только в тех домах, которые имеют доступ к газовой магистрали.

Газ – это такой тип топлива, который не требует индивидуальной транспортировки или места для хранения. Помимо этого преимущества, многие газовые котлы современного типа могут похвастаться довольно высоким показателем КПД.

Котлы данного класса выделяются высокой степенью безопасности. Современные котлы устроены таким образом, что для них не требуется выделять специальное помещение для котельной. Современные котлы характеризуются красивым внешним видом и способны удачно вписаться в интерьер любой кухни.

Газовый котел на кухне

На сегодняшний день особой популярностью пользуются полуавтоматические котлы, работающие на топливе твердого типа.  Правда, есть у таких котлов один недостаток, который заключается в том, что один раз в день необходимо загружать топливо. Многие производители выпускают такие котлы, которые являются полностью автоматизированными. В таких котлах загрузка твердого топлива происходит в автономном режиме.

Сделать расчет системы отопления частного дома можно и в случае с котлом, работающем на электричестве.

Однако такие котлы немного более проблематичные. Помимо основной проблемы, которая заключается в том, что сейчас электричество довольно дорогое, они еще могут перезагружать сеть. В небольших поселках на один дом выделяется в среднем до 3 кВт в час, а для котла этого мало, причем нужно учитывать, что сеть будет загружена не только работой котла.

Электрический котел

Для организации отопительной системы частного дома можно установить и жидкотопливный тип котла. Недостатком таких котлов является то, что они могут вызывать нарекания с точки зрения экологии и безопасности.

Рекомендуем к прочтению:

Расчет мощности котла

Перед тем, как рассчитать отопление в доме, делать это необходимо с расчета мощности котла. От мощности котла, в первую очередь, будет зависеть эффективность всей отопительной системы. Главное в этом вопросе – не переусердствовать, так как слишком мощный котел будет потреблять больше топлива, чем необходимо. А если котел будет слишком слабый, то не получится обогреть дом должным образом, а это негативно повлияет на комфорт в доме. Поэтому расчет системы отопления загородного дома – это важно. Подобрать котел необходимой мощности можно, если параллельно высчитать удельные теплопотери здания за весь отопительный период. Расчет отопления дома – удельных теплопотерь можно следующим методом:

q_дом=Q_год/F_h

Qгод – это расход теплоэнергии за весь период отопления;

Fh – площадь дома, которая отапливается;

Таблица выбора мощности котла в зависимости от отапливаемой площади

Для того чтобы осуществить расчет отопления загородного дома – расход  энергии, которая уйдет отопления частного дома, нужно воспользоваться следующей формулой и таким средством, как калькулятор:

Q_год=β_h*[Q_k-(Q_{вн б}+Q_s)*ν

β_h – это коэффициент учета дополнительно потребления тепла, отопительной системой.

Q_{вн б} – тепловые поступления бытового характера, которые характерны для всего отопительного периода.

Qk – это значение общих домовых теплопотерь.

Q_s – это поступления тепла в виде солнечной радиации, которые попадают в дом через окна.

Перед тем, как рассчитать отопление частного дома, стоит учесть, что для различных типов помещений характерны разные температурные режимы и показатели влажности воздуха. Они представлены в следующей таблице:

Рекомендуем к прочтению:

Далее представлена таблица, в которой показаны коэффициенты затенения прореза светового типа и относительного количества солнечной радиации, которая поступает через окна.

Если планируется установить водяное отопление, то площадь дома будет во многом определяющим фактором. Если дом имеет общую площадь не более чем 100 кв. метров, то подойдет и отопительная система с циркуляцией естественного типа. Если дом имеет площадь большего размера, то в обязательном порядке необходима система отопления с циркуляцией принудительного характера. Расчет системы отопления дома должен производиться точно и правильно.

Насос для циркуляции должен устанавливаться в обратку. Такой насос должен быть не только надежным и долговечным, но также экономным в плане потребления энергии и не производить неприятный шум. Нередко современные котлы уже оснащены циркуляционным насосом.

Трубопроводы отопительной системы

Для монтажа схема отопление дома может использовать такие типы трубопроводов:

• Трубопроводы из полиэтилена, полипропилена или металлопластика;
• Трубопроводы из меди;
• Трубопроводы из стали.

Полиэтиленовые трубы	Полипропиленовые трубы
Медные трубы	Стальные трубы

Все из этих трубопроводов обладают как своими преимуществами, так и недостатками. Полимерные трубы более простые в монтаже и надежно защищены от воздействия коррозии. Медные трубы более устойчивые к высоким температурам и способны выдержать высокое давление. Стальные трубы выделяются таким недостатком, как потребность в проведении некоторых сварочных процессов. Программа расчета отопления частного дома должна учитывать абсолютно все детали, включая и это.

Выбор котлов для отопления частного дома

Отопительные приборы, которые использует схема системы отопления дома, могут быть следующих видов:

• Ребристые или конвективные;
• Радиационно-конвективные;
• Радиационные. Радиационные отопительные приборы редко используются для организации отопительной системы в частном доме.

Современные котлы обладают характеристиками, которые приведены в следующей таблице:

Когда осуществляется расчет отопления в деревянном доме, данная таблица может вам в некоторой степени помочь. При монтаже отопительных приборов нужно соблюдать некоторые требования:

• Расстояние от отопительного прибора до пола должно составлять не меньше, чем 60 мм. Благодаря такому расстоянию домашнее отопление схема позволит провести уборку в труднодоступном месте.
• Расстояние от прибора отопления до подоконника должно быть минимум в 50 мм, чтобы радиатор в случае чего можно было без проблем снять.
• Ребра приборов отопления должны быть расположены в вертикальном положении.
• Желательно отопительные приборы монтировать под окнами или возле окон.
• Центр прибора отопления должен совпадать с центром окна.

Если в одной комнате находится несколько отопительных приборов, то они должны быть расположены на одном и том же уровне.

как рассчитать по квадратным метрам

Водяные теплые полы с регулируемым подогревом всё чаще применяются в качестве решения вопроса обогрева комнаты. При ремонте или строительстве можно произвести укладку системы трубопроводов замкнутого цикла под финишное напольное покрытие.

Таким образом, внутри помещения обеспечивается комфортная температура вне зависимости от работы центрального отопления, если оно имеется. Точное количество материалов, которое потребуются для работы, может дать только правильный расчет водяного теплого пола. Чтобы произвести его верно, потребуется ознакомиться с деталями этой работы.

Общие сведения

Водяной теплый пол, расчет которого предстоит сделать, укладывается с определённым шагом в виде змеевика для того, чтобы покрыть прямоугольную площадь комнаты или по спирали при устройстве круглого подогрева.

Монтаж производится на подготовленном основании, после чего пол заливается бетонной стяжкой. Переделки в этом виде строительных работ не допустимы. Весь процесс должен быть рассчитан и устроен за один раз.

Рассчитать водяной теплый пол можно самостоятельно без привлечения проектных организаций. Сделать это в абсолютном соответствии со строительными нормами и правилами нелегко, но вполне возможно.

Неоценимую помощь начинающим способна оказать программа для расчета теплого пола, так называемый онлайн калькулятор, который можно найти на сайтах специализированных компаний.

Для расчетов теплого пола можно обратиться к помощи специальных онлайн-калькуляторов

Для определения параметров системы теплого пола калькулятор достаточно прост в применении. Необходимо ввести исходные данные, такие как температура подачи и обратки, материал трубы и шаг, с которым она должна быть уложена, а также вид напольного покрытия и высота стяжки.

Программа моментально произведёт расчёт и предоставит величину средней температуры поверхности пола в соответствии с введёнными параметрами. Также она посчитает удельную тепловую мощность и удельный расход теплоносителя.

Расчет теплого пола водяного устройства позволит смонтировать систему, которая не создаёт магнитного поля в отличие от электрических нагревательных элементов других моделей тёплых полов. Водяной подогрев можно подключить к центральной системе отопления или выполнить независимым образом.

Данные для расчёта

От величины шага укладки контура зависит уровень подогрева

Перед тем, как рассчитать теплый водяной пол, необходимо собрать исходные данные.

Шаг, с которым укладывается контур, составляет от 100 до 300 мм. Величина шага регулирует уровень подогрева. Теплоотдача теплого пола при маленьком шаге будет высокой, а при большом – низкой. Расстояние между трубками более 300 мм делать не рекомендуется, так как пол будет прогреваться не равномерно. Менее 100 мм не позволит сама трубка. При большом изгибе она может переломиться.

Расход трубы в зависимости от шага представлен в таблице.

№	Шаг	Кол-во трубы на 1 м2
1	100 мм.	10 п. м.
2	150 мм.	6,7 п. м.
3	200 мм.	5 п. м.
4	250 мм.	4 п. м.
5	300 мм.	3,4 п. м.

Длинна всей системы зависит от диаметра трубы

Трубы теплого пола бывают разных диаметров. В зависимости от величины данного параметра подбирается длина всей системы.

Для труб диметром 2 см максимальная длина трубы не должна превышать 120 м.

При использовании труб меньшего диаметра максимально допустимый метраж будет снижаться.

Так, трубопровод диаметром 1,6 см будет иметь максимальную длину только 100 м. Расчет длины трубы для теплого пола необходимо производить с учётом шага и сечения трубопровода.

Оптимальная температура пола – от 27 до 35 градусов

Перед тем, как рассчитать водяной теплоноситель, необходимо определить, какой уровень температуры в помещении будет оптимальным. Температуру поверхности пола рекомендуется рассчитывать в пределах от 27 до 35°С в зависимости от вида покрытия и назначения помещения.

Так, для полов из паркета или ламината подходит температура 27°С. При устройстве покрытий из кафеля в ванной комнате или на кухне можно сделать температуру пола порядка 33°С. Покрытие с самой высокой температурой 35°С рекомендуется укладывать по периметру наружных стен. В жилой комнате температура напольного покрытия должна быть 29°С.

Расчет теплого пола невозможен без определения теплопотерь. При этом учитываются такие параметры, как:

• высота этажа;
• планируемый уровень температуры пола;
• климатические параметры региона проживания;
• размеры периметра, высоты и площади помещения;
• наличие и мощность существующих источников отопления;
• качественный состав материалов, из которых выполнены внешние ограждающие конструкции дома.

Следует знать, что передача тепла от нагревательного элемента через стяжку пола не проходит без потерь, поэтому расчётная температура теплоносителя должна быть на 10-15°С выше, чем та температура покрытия, которая необходима в итоге.

Этапы расчёта теплового пола

После определения формы контура производится вычисление размеров трубопровода в соответствии со строительными нормами и правилами. Расчет трубы для теплого пола зависит от материала изделия. О том, какие расчеты необходимо произвести перед укладкой водяного отопления, смотрите в этом видео:

Применяются такие материалы, как нержавейка, медь, полиэтилен, пенопропилен и металлопластиковые изделия. Каждый материал обладает своим коэффициентом теплопроводности. В зависимости от теплоотдачи материала можно подобрать оптимальный шаг и рассчитать длину.

Объем жидкости, заполняющий отопительную систему – важный показатель

Расчет теплых водяных полов продолжается вычислением объёма жидкости, которой необходимо заполнить систему. Этот показатель напрямую зависит от диаметра и длины трубопровода. Скорость циркуляции жидкости в системе определяется с учётом параметров трубопровода, таких как внутренний диаметр трубки и давление, на которое она рассчитана.

На основании собранных данных определяется мощность водяного теплого пола. Этот показатель позволяет подобрать оборудование для поддержания температуры и давления в системе.

В частных домах можно использовать тепловой насос. При его применении не потребуется дымоход, система будет работать без подключения к вентиляционной шахте.

В другом случае можно подключить подогреватель пола к отопительной системе. В квартирах оптимальным вариантом будет использование небольшого электрического нагревателя. Подробнее об устройстве нагревающихся полов смотрите в этом полезном видео:

Важно знать, что мощность насоса должна быть на 20% больше, чем расчётная. Чем короче будет прокладываться система подогрева пола, тем ниже будут затраты на работу циркуляционного насоса, так как при малом метраже можно использовать насос с небольшой мощностью.

Безусловно, тёплые полы повысят общий уровень комфорта. Также результат этой работы повлияет на привлекательность недвижимости в случае продажи. Энергоэффективность подобных систем позволяет экономить на отоплении, поддерживая комфортный уровень температуры в осенний, зимний и весенний периоды.

Расчет теплого пола: водяного, электрического, таблицы, примеры

Подогрев пола — удивительно комфортная вещь. Понимаешь это побывав в доме с таким отоплением и невольно задумываешься о том, а не сделать ли себе. Чтобы принять решение, да и выбрать способ подогрева, нужно прикинуть объем работ, материалов и стоимость всей затеи. Поможет в этом расчет теплого пола. Это только часть всего что надо. Ведь нужны будут еще термостаты, датчики температуры, в водяном полу — коллекторы и расходомеры. 

Содержание статьи

Теплый или комфортный пол

Сразу стоит разобраться в терминологии и в назначении подогрева пола. Могут быть две ситуации:

Это разделение неофициальное, но так будет проще понять, какой именно подход вам выбрать при расчете и проектировании. А подходы разные, так как требования отличаются.

Теплопотери что это и где их взять

Расчет теплого пола делают по каждому помещению, в котором он будет уложен. Основан он на том, что вы знаете теплопотери дома в целом и в каждом помещении конкретно. Теплопотери — это то количество тепла, которое требуется возместить, чтобы поддерживать определенную/желаемую температуру. Теплопотери зависят от толщины и материала стен, от типа окон/дверей, от того как сделан пол, отапливаемое внизу помещение или нет, какой потолок, чердак, как это все утеплено. В общем, критериев масса. Учитывается все это в теплотехническом расчете.

Количество тепла для поддержания нужной температуры очень зависит от материала наружных стен и утепления

Теплотехнический расчет можно сделать самостоятельно (есть достаточное количество калькуляторов, методик), можно заказать в строительной организации. Для примерных прикидок можно воспользоваться усредненными нормами. Так считают, что для отопления одного квадратного метра в Средней полосе России требуется 100 Вт на квадратный метр площади. Это при условии, что утепление — среднее, высота потолков — 2,2-2,7 м, наружных стен не более чем две.

Примерные теплопотери для разных технологий строительства

Если утепление ниже среднего или потолки выше, регион более северный — эти показатели приводят к увеличению теплопотерь. Соответственно, наоборот, чем менее суровые зимы и лучше утепление, тем меньше требуется тепла. Подкорректировав таким образом норму, можно сделать более-менее точный расчет теплого пола, но всегда лучше взять с запасом — чтобы не мерзнуть.

Расчет водяного теплого пола

Водяной теплый пол — это трубы, уложенные в конструкции пола, по которым бежит теплоноситель. Это сложная система с большим количеством материалов и узлов. Обустройство водяного теплого пола — длительная и дорогостоящая затея. Но, в процессе эксплуатации, тепло обходится дешевле. По этим причинам водяной подогрев пола, обычно, делают в качестве основного или дополнительного источника тепла. Слишком много возни и затрат «только ради комфорта», но бывают и такие варианты. Водяной комфортный пол делают в процессе капитального ремонта или строительства.  В таком случае слишком большой разницы нет.

Расчет водяного теплого пола проводят по каждой комнате

Методика расчета водяного пола как основного источника тепла

При планировании теплого пола стоит заранее определиться с тем, где будут стоять крупные предметы мебели. Делать подогрев под шкафом или диваном не слишком разумно. К тому же это может повредить мебели. Определив зоны без подогрева, высчитываем «площадь рабочей поверхности» теплого пола. Этот тот участок, на котором будут укладываться трубы. В случае с водяным полом этим можно пренебречь, так как перегрев пола ни к чему не приведет. Если вы знаете, что теплопотери большие, то разумнее за «рабочую» принимать всю площадь. Так как метраж трубы получится большим, а ее надо как-то уложить.

Наиболее популярные схемы укладки труб водяного теплого пола. Оптимальный — улитка

Далее расчет теплого пола водяного типа такой:

1. Выясняем какую температуру будем поддерживать в помещении.
2. Находим теплопотери помещения.
3. Делим теплопотери на «рабочую» поверхность. Получаем сколько тепла должны получать с квадратного метра площади теплого пола.

В принципе, уже тут можно подбирать диаметр трубы теплого пола, разрабатывать схему и шаг укладки труб, рассчитывать режимы работы котельного оборудования. Но стоит еще учесть тип напольного покрытия. Каждое покрытие «отбирает» часть тепла. Какие-то больше (ламинат, линолеум), какие-то меньше (плитка). Соответственно, требуется учесть и эти теплопотери.

Максимальная температура пола в зависимости от назначения помещения

При расчетах надо будет определить температуру пола. Она не должна превышать нормы. Они регламентированы СНиПом. Выдержка приведена в таблице. Указаны максимально допустимые значения. Можно, конечно, и больше — если вы теплолюбивы, но закладывают более высокие значения редко. Если при расчетах оказывается, что температура пола слишком высока, надо либо уменьшать срочно теплопотери, либо устанавливать дополнительные источники тепла. Так расчет теплого пола помогает оптимально организовать отопление.

Пример расчета и подбора параметров водяного теплого пола

Пусть надо сделать подогрев пола в помещении площадью 18,2 квадратных метров (в таблице это помещение под номером 8) и теплопотерями 1,37 кВт. Для начала рассчитываем сколько тепла должен давать квадратный метр подогреваемого пола. Переводим К Вт в ватты. Для этого умножаем цифру на 1000. Получаем 1370 Вт. Теперь делим на площадь комнаты (или отапливаемой части, если они отличаются). В нашем случае 1370 Вт / 18,2 м² = 75 Вт/м².  То есть, нам надо получать 75 Вт тепла с каждого квадратного метра.

Пример расчета теплопотерь по помещениям

Идем на сайт выбранного производителя труб для теплого пола и смотрим, какие трубы вам подходят. Найти эти данные не так просто, так как зависит от толщины стяжки и рабочих температур теплоносителя. Исходя из этого считают теплоотдачу одного квадратного метра. Для простоты можно воспользоваться готовыми данными, сведенными в таблице. Например, для PE-X трубы диаметром 16 мм и толщиной стенки 2 мм.

В спальне нам нужна температура пола около 26°C, будет уложен ламинат. Теперь смотрим в таблице соответствующий столбик. Видим, что обеспечить такой режим можно только с шагом укладки трубы 100 мм и температуре подачи и обратки 50 и 40°C. С таким шагом при схеме укладки змейкой на один квадратный метр уйдет 9 метров трубы. А на всю площадь потребуется 9 м*18,2 = 163,8 метра трубы. Это очень длинный контур. Придется на одну комнату делать несколько контуров, а это дополнительные расходы на оборудование (гребенка, смесительные клапана, термостаты и т.д.). «Нормальной» считается длина одного контура 60-70 метров. Так что придется делать 2 контура.

Расчет трубы PE-X диаметром 16 мм и толщиной стенки 2 мм для теплого пола

Есть еще несколько вариантов. Первый — использовать трубу большего диаметра. 20 мм или 22-24 мм. Тогда можно будет уменьшить шаг укладки, сократить расход трубы и сделать  меньшее количество контуров. Второй — сделать стяжку теплого пола с повышенной теплопроводностью. Для этого в раствор добавляют специальные добавки.

Если использовать «средние показатели»

На основании работы многих полов с водяным подогревом, опытным путем выведены «средние показатели»  для различных напольных покрытий. Так известно, что используя трубу 16 мм в диаметре, с шагом 250 мм, со слоем ЦСП 30 мм над поверхностью трубы можно получить такое количество тепла:

• 50-65 Вт с квадрата если напольное покрытие керамическая плитка.
• 25-35 Вт с квадратного метра если использован ламинат.
• 35-45 Вт для линолеума, предназначенного под укладку на теплый пол.

Это коллекторы (гребенка) теплого пола с подключенными к ним трубами. Параметры труб определяет расчет теплого пола, а затем их через коллекторы подключают к котлу

Если использовать эти данные расчет теплого пола вообще простой. Берете квадратуру комнаты, умножаете на количество тепла, которое можно «снять» с квадрата. Если цифра больше либо равна теплопотерям, значит можно делать так *шаг 250 мм, труба 16 мм, ЦСП толщиной 30 мм над трубой. Если полученное значение меньше, можно проблему решить следующими способами:

• Добавить другой тип отопления.
• Взять большего диаметра трубу.
• Уменьшить шаг укладки трубы.
• Улучшить теплопроводность стяжки.
• Улучшить теплоизоляцию.

В принципе, можно применить один из вариантов, можно несколько. Самый здравый — улучшить теплоизоляцию, но сделать это далеко не просто, не быстро и далеко не дешево. Но это вложение позволит сэкономить на счетах за отопление, так что в длительной перспективе это самый разумный выход.

Как рассчитать как рассчитать мощность теплого пола для комфорта

Если теплый пол лишь для комфорта, особенно заботиться о его мощности нет необходимости. Надо исходить из комфортной температуры пола.

Средние температуры пола для разных покрытий, которые люди считают комфортными

Вообще для создания комфортной температуры шаг укладки трубы теплого пола берут 250 мм (межосевое расстояние). Выбирают любую схему укладки. Важно сделать пол без явно выраженных перепадов температур. Это достигается, если над трубой слой стяжки будет порядка 30-35 мм. Можно и больше, прогрев будет равномернее, но система будет более инерционной (дольше будет греться и остывать). Вообще, система водяного подогрева пола очень гибкая. Одну задачу можно решить несколькими способами. Важно найти оптимальное решение.

Как рассчитать электрический теплый пол

Методика расчета аналогична тому, что написано про водяной пол. Необходимо знать теплопотери и способ использования подогрева пола, мощность одного метра греющего элемента. В данном случае все несколько проще, потому что электрические материалы для нагрева пола имеют конкретную цифру, которой производители обозначают максимальную теплоотдачу. Больше заявленной цифры они выдать не в состоянии. Потому расчет теплого пола с электрическим подогревом более прост и понятен. Тем не менее, остается достаточное количество переменных величин. Это толщина стяжки, ее теплопроводность, теплопроводность финишного напольного покрытия. Их тоже надо учитывать.

Расчет зависит от мощности обогревателя на квадратный метр

Эффективная площадь обогрева

Расчет теплого пола с электроподогревом начинают с определения эффективной зоны обогрева и ее площади. Большая часть нагревательных элементов не переносит перегрева (резистивные кабели, маты из резистивных кабелей, пленочные нагреватели и инфракрасные маты). Исключение — саморегулирующиеся греющие кабели, но они стоят дорого, поэтому их применяют редко. Хотя, есть и сами кабели и маты из них.

Еще раз: электрические греющие элементы пола укладывают только на той площади, где не будет стоять мебель и/или сантехника, лежать ковры и т.д. То есть, электрический теплый пол кладут там, где будет постоянный и определенный расход тепла.

Чтобы рассчитать кабель для теплого пола надо сначала определиться с площадью, на которой он будет укладываться

Перед началом расчета предполагаемые места под мебель/сантехнику/ковры очерчиваем, считаем оставшуюся площадь. Это и будет эффективная площадь обогрева. Ее дальше используем в расчетах.

Как рассчитать метраж греющего кабеля для пола

Методика расчета основывается на том количестве тепла, которое надо восполнить (теплопотери) и эффективной площади отопления. Теплопотери делим на эффективную площадь обогрева. Получаем требуемую тепловую мощность, которую мы должны получить с квадратного метра площади с уложенным нагревательным элементом.

Например, площадь комнаты 16 квадратов, на 4 квадратах будет располагаться мебель. Обогреваемая зона — 16 кв. м — 4 кв. м = 12 кв. м. Теплопотери помещения — 1100 Вт. Узнаем сколько надо мощности с одного метра: 1100 Вт / 12 м² = 92 Вт/м².

Расчет греющего кабеля по площади помещения и мощности метра

Далее смотрим мощность кабелей для обогрева пола. Например, мощность одного метра — 30 Вт. Чтобы получить 92 Вт на квадратном метре, надо уложить чуть больше чем три метра кабеля. Вполне реальная задача. При разработке схемы, помните, что лучше, чтобы для стяжки высотой 3-4 см расстояние между проводами не превышало 25 см. Иначе пол будет иметь ярко выраженные «полосы» — чередующиеся зоны тепла и холода.

Есть и другой способ. Купить готовый набор кабеля определенной мощности. Ищите подходящую мощность и площадь укладки. Имеете все в комплекте.

Расчет теплого пола с кабельными матами

Суть расчета не изменяется. Также нужны теплопотери и эффективная площадь укладки. Это тот же кабель, но предварительно закрепленный на полимерной сетке. Такой обогревательный элемент проще в укладке. Применяется чаще всего под плитку. Просто раскатывается на подготовленное основание, сверху кладется плитка на специальный клей.

Греющие маты продаются обычно в готовом к укладке виде

С полом такого типа все просто. Он продается кусками определенной мощности на определенную площадь. Всего-то и надо, что найти тот вариант, который вам подходит.

Рассчитаем пленочный теплый пол

Пленочный нагревательный элемент продают комплектами и на метры. Подбираете метраж и мощность так, чтобы он давал требуемое количество тепла. Полотнища пленки должны укладываться вплотную друг к другу. Это необходимо, чтобы избежать «полосатости» температур.

Теплый пол пленочный. Расчет очень прост: подбираем мощность и ширину так, чтобы давали они требуемое количество тепла

Ширина пленочного теплого пола — 30 см, 50 см, 80 см и 100 см. Вполне можно в одном помещении использовать разные по ширине. Важно чтобы нагревательные элементы не перегревались.

Как расчитать мощность котла для водяного отопления

Одной из задач при выборе котла, является задача определения тепловой мощности отопительного оборудования. В идеале, котел должен эффективно возмещать тепло, которое теряют помещения в  тот период отопительного сезона, когда  наружная температура соответствует  наиболее холодной пятидневке в данном населённом пункте. Например для Одессы эта температура составляет — минус 20 °C, для Киева — минус 25 °C .

Для приблизительного расчета необходимой тепловой мощности загородного дома применяют соотношение:

Для отопления 10 кв.м. площади помещения необходим 1 кВт мощности, то есть  удельная мощность системы принимается равной 100 Вт/м²

Также, при грубом расчете прибавляем + 10% к конечной величине расчетной мощности в качестве запаса.

Такой грубый и приблизительный расчет применим для очень хорошо утепленного кирпичного дома с небольшими теплопотерями (при высоте потолков не более 3 метров, а металлопластиковые окна оснащены двойным стеклопакетом). Однако, наши дома и дачи в целом не так хорошо утеплены, поэтому окончательный расчет необходимо доверять профессионалам компании «Строй-Юг». При этом еще учитываются вид теплоизоляции дома, толщина стен, площадь остекления, есть ли неотапливаемые балконы, утеплен ли чердак, тип окон и др. факторы, которые влияют на тепловых характеристики дома. Однако, теоретическая удельная мощность не всегда соответствует  реальным условиям.

На рисунке ниже представлен график зависимости мощности системы отопления от площади дома.

График зависимости мощности системы отопления от площади дома

Необходимо заметить, что в реальности удельная мощность системы отопления дома увеличивается до значения 127 Вт/м² для домов небольшой площади (100-150 м²) и снижается до 85-80 Вт/м² для домов площадью 400-500 м², что  не соответствует принятой  шаблонной величине 100 Вт/м², которую обычно используют для предварительного подбора оборудования.

Это связано с тем, что в домах небольшой площади идет неэффективное расходование тепла с точки зрения теплотехники. С ростом общей площади дома появляются помещения, которые смежные с отапливаемыми, а также находятся внутри дома и не имеют наружных стен.  Исходя из этого, удельные теплопотери здания немного снижаются.

Далее представлена таблица основных вариантов расчета котла:

Таблица основных вариантов расчета котла

Усредненные мощности стандартной системы радиаторного отопления для домов различной площади показана в таблице, в графе «Отопление, КВт». При этом тип отопительных приборов — конвекторы, плоские или трубчатые радиаторы не учитывается.

Что касается теплого пола

Теплые полы  любого типа будь то электрические и водяные получили распространение как дополнительное комфортное отопительное оборудование. Многие специалисты, проведя анализ технических и экономических характеристик систем теплого пола выявили, что, начиная с площади теплого пола в 5-10 кв.м, целесообразно использовать водяные теплые полы.

При внедрении системы теплого пола в качестве системы увеличивающей комфортность проживания, его рассчитываемая теплоотдача принимается не превышающая величину —  50 Вт/м2. Поэтому, в данном случае, теплый пол следует рассматривать как дополнение к основному радиаторному отоплению.

Особенность любой системы теплого пола (водяного или электрического) – это значительная продолжительность эксплуатации в течение года по сравнению с системой радиаторного отопления. Для некоторых помещений такой режим установлен как круглогодичный.

Этот график работы предполагает два вида подключения водяного теплого пола к системе теплоснабжения:

• при общей площади размещения теплого пола более 20-30 кв.м. целесообразно подключать теплый пол к отдельному насосно-смесительному контуру в котельной, который может иметь индивидуальный отопительный график;
• при небольшой площади теплых полов — до 20 кв.м. его контуры целесообразнее подключать к контуру  циркуляции горячего водоснабжения с применением спецузлов, которые ограничивают температуру теплого пола до требуемой величины. Это решение тем более оправдано, что в основном  теплые полы ставятся как раз в помещениях с точками вывода горячей воды – санузле и кухне.

При этом в двух случаях мощность теплого пола учитывается при подборе котла для системы индивидуального отопления. Усредненные данные по теплым полам приведены в таблице в графах 7 и 8.

Контур ГВС

Система горячего водоснабжения для бытовых нужд любого жилого дома в целом зависит от двух факторов:

• от количества людей, которые проживают в доме;
• от заданного уровня комфорта при использовании горячей воды.

При ограниченном числе точек вывода горячей воды оптимальное решение с экономической точки зрения будет применение двухконтурного газового котла с контуром ГВС, а значит и теплообменником проточного типа для этих целей. Однако, эта система имеет недостатки –  абсолютный приоритет получения горячей воды  и при этом организовать рециркуляцию горячей воды невозможно, а значит и теплых водяных полов на ее базе. При таком подходе теплые полы водяного типа могут быть заменены на кабельные и инфракрасные.

При ориентировочном расходе горячей воды свыше 10-12 л/мин, необходимо установить емкостной  бойлер ГВС. Большинство таких устройств снабжены дополнительными выводами для устройства специального контура рециркуляции горячей воды. Контур циркуляции увеличивает комфорт проживания в доме за счет отсутствия необходимости ожидания горячей воды для всех точек вывода независимо от их нахождения, а также за счет возможного устройства теплых полов водяного типа в отдельных помещениях.

В таблице выше, в графе 6 показана примерная емкость бойлера, который обеспечивает требуемый объем горячей воды оглядываясь именно на условия комфортного пользования. Также там приведена мощность, которую потребляет бойлер в режиме длительного водоразбора.

Стандартная автоматика большинства котлов имеет режим приоритета приготовления ГВС, а это позволяет уменьшить установленную мощность котла и оптимизировать расходы на систему отопления.

Итоги

Графа 10 выше представленной таблицы  показывает мощность котлов, которые необходимы для комфортной жизни в домах, оборудованных радиаторным отоплением, теплыми полами водяного типа и бойлерами ГВС косвенного нагрева с контуром рециркуляции.  Если планируется применение кабельных или инфракрасных электрических теплых полов, то мощность котла может быть снижена на величину мощности теплого пола. И в целом в данном случае может применяться двухконтурный котел с проточным теплообменником ГВС.

В графе 11 представлен стандартный модельный рад настенных, напольных котлов атмосферного типа и напольных котлов с вентиляторной горелкой.

P.S. Внимательно знакомьтесь с документацией на котел

Необходимо очень внимательно выбирать газовый или другой котел. В рекламных буклетах или в инструкциях котла дается номинальная тепловая мощность, которая справедлива при номинальном давлении природного газа (от 13 до 20 мбар). Хотя в реальности давление в украинских газовых сетях может составлять 10 мбар и ниже. Падение давления в магистральном трубопроводе может привести к тому, что котел мощностью  30 кВт может потерять   третью часть своей мощности. При этом он сможет обогреть дом площадью всего  200 кв.м, вместо расчетных 300.

Водяное отопление теплицы своими руками

Благодаря теплице можно получать урожай, в то время когда другие только высаживают растения или ухаживают за ними. Но в наших климатических условиях вырастить растения в парнике очень хлопотное занятие.

На это влияют резкие заморозки и другие природные явления. Поэтому главным вопросом огородников является, какое отопление теплиц более эффективное. Ведь допустимый температурный режим в теплице должен быть +18 градусов Цельсия, но что необходимо сделать, чтоб создать такие условия мы и расскажем в нашей статье.

Виды отопления теплиц

Существует множество простых видов отопления теплиц. Их можно обогревать газовым, печным, электрическим, паровым или водяным способом. Не рекомендуем использовать при обогреве теплиц электрический калорифер, так как не будет нормальной циркуляции воздуха, а значит, будет неравномерно прогреваться помещение. И какой-то участок прогреется сильнее, чем нужно, а другой более отдаленный, вообще останется без тепла.

Чтобы был равномерный прогрев парника, нужно спроектировать и произвести монтаж полноценной системы отопления самостоятельно, благодаря которой будут созданы необходимые условия для выращивания продукции. Конечно, предпочтительнее обогреть и почву в теплице.

Когда выбирается вид обогрева, необходимо опираться на размеры помещений, количество выделенных средств и прочее. Необходимо скрупулезно изучить каждый вид обогрева парников для того, чтобы правильно выбрать систему. Важным аспектом является особенности работы каждой отопительной системы.

Ведь некоторые более простые и удобные, но дорогие. Производить монтаж некоторых систем отопления может только профессионал. Для отопления промышленных теплиц необходимо применять новейшие технологии.

Отопление водяное и его схема работы

Самой главной составляющей в схеме водяного отопления теплиц является котел. У него есть возможность работать в парниках на разнообразном топливе, поэтому котлы разделяют на такие виды:

• Газовые;
• Электрические;
• Котлы, работающие на жидком горючем.
• Твердотопливные.

Выбирают топливо из расчета рентабельности использования с учетом региона. Этот обогрев теплиц состоит из труб и самих батарей. Немаловажно, что водяное отопление подогревает не только помещение парника, но и грунт тоже.

Эта отопительная система имеет 2 контура, которые в свою очередь работают отдельно друг от друга, хотя идут от 1 котла.

Благодаря чему можно производить изменения температурного режима земли и воздуха по установленным значениям.

Обязательным является наличие качественного антикоррозийного покрытия водяного отопления. Если есть желание, можно всегда сделать водяное отопление теплицы своими руками. Но перед этим необходимо детально рассмотреть технологию процесса обогрева. Важно верно сделать расчет, благодаря которому будет рационально использоваться энергетические ресурсы и оптимально распределяться тепловая энергия.

Расчет отопительной системы

Для любых помещений, где выращиваются растения, должен быть правильно и хорошо рассчитан обогрев. Нужно для расчета системы отопления теплицы подсчитать объем системы отопления, мощность котельной и количество радиаторов.

 

 

Конечно же, нужно помнить про энергоноситель, ведь если его, верно, подобрать, тогда можно снизить себестоимость продукции выращиваемой в парнике.

Расход тепла на любую отопительную систему можно подсчитать, при помощи такой формулы:

Q=1,1*L*F*K*Kинф*(tвн-tнар) ккал/час

где,

L — значение ограждения,

F — площадь помещения,

K — коэффициент теплопередачи остекления,

Tвн — внутренняя температура теплицы,

Tнар — температура снаружи парника,

Kинф — значение инфильтрации.

Расчет мощности котла для парников вычисляется умножением коэффициента, который учитывает потерю тепла в системе отопления и нужды самого котла, на сумму тепла на обогрев помещений и технологические нужды.

Водяное отопление теплицы своими руками

Самым выгодным обогревом парников является водяное отопление. Сделать самостоятельно данный обогрев парника, а точнее сам электрический водяной нагреватель, можно поэтапно:

• Отрезаем верх старого огнетушителя;
• Внутри на дне монтируем ТЭН с необходимой мощностью 1 кВт. Как вариант им может быть тэн из самовара;
• Необходимо сделать съемную крышку, для дальнейшего залива воды;
• К корпусу агрегата прикрепляем 2 трубки, которые связаны непосредственно с радиатором. При работе с трубами нужно обязательно использовать прокладки, что бы ни было утечки. Если желаете, чтобы агрегат работал автоматически, нужно привлечь реле переменного тока и напряжение 220 В.

При проведении работ по монтажу отопительной системы парника главным является соблюдение правил и норм инструкций и техники безопасности.

 

Тепловой и гидравлический расчет теплого пола.

Примерное кол-во тепла, необходимое для обогрева помещения.
Единицы измерения — Ватт. Теплопотери помещения Вт

При указании площади учитывать необходимые отступы от стен.
Единицы измерения — квадратные метры. Площадь теплого пола м2

Назначение рассчитываемого помещения Назначение помещения Постоянное пребывание людейПостоянное пребывание людей (Влажное помещение)Временное пребывание людейВременное пребывание людей (Влажное помещение)Детское учреждение

Необходимая температура воздуха в рассчитываемом помещении.
Единицы измерения — градусы цельсия. Требуемая t°С воздуха в помещении °С

Температура воздуха в нижерасположенном помещении.
Если помещение отсутствует, указывать 0.
Единицы измерения — градусы цельсия. t°С воздуха в нижнем помещении °С

Шаг укладки трубы ТП.
Единицы измерения — сантиметры. Шаг трубы 1015202530см

Тип труб используемых в системе ТП, внешний диаметр и толщина стенок. Тип труб Металлопластиковые 16х1.5Металлопластиковые 16х2.0Металлопластиковые 20х2.0Металлопластиковые 26х3.0Металлопластиковые 32х3.0Металлопластиковые 40х3.5Полиэтиленовые 16х2.2Полиэтиленовые 16х2.0Полиэтиленовые 20х2.0Полиэтиленовые 25х2.3Полиэтиленовые 32х 3.0Полипропиленовые 16х1.8Полипропиленовые 16х2.7Полипропиленовые 20х1.9Полипропиленовые PPR 20х3.4Полипропиленовые 25х2.3Полипропиленовые PPR 25х4.2Полипропиленовые 32х3.0Полипропиленовые PPR 32х5.4Полипропиленовые PPR 40х6.7Полипропиленовые PPR 50х8.3Полипропиленовые PPR-FIBER 20х2.8Полипропиленовые PPR-FIBER 20х3.4Полипропиленовые PPR-FIBER 25х3.5Полипропиленовые PPR-FIBER 25х4.2Полипропиленовые PPR-FIBER 32х4.4Полипропиленовые PPR-FIBER 32х5.4Полипропиленовые PPR-FIBER 40х5.5Полипропиленовые PPR-FIBER 40х6.7Полипропиленовые PPR-FIBER 50х6.9Полипропиленовые PPR-FIBER 50х8.3Полипропиленовые PPR-ALUX 20х3.4Полипропиленовые PPR-ALUX 25х4.2Полипропиленовые PPR-ALUX 32х5.4Полипропиленовые PPR-ALUX 40х6.7Полипропиленовые PPR-ALUX 50х8.3Медные 10х1Медные 12х1Медные 15х1Медные 18х1Медные 22х1Медные 28х1Медные 35х1.5Стальные ВГП легкие 1/2″Стальные ВГП обыкновенные 1/2″Стальные ВГП усиленные 1/2″Стальные ВГП легкие 3/4″Стальные ВГП обыкновенные 3/4″Стальные ВГП усиленные 3/4″Стальные ВГП легкие 1″Стальные ВГП обыкновенные 1″Стальные ВГП усиленные 1″

Температура теплоносителя на выходе из котла в систему ТП.
Единицы измерения — градусы цельсия. Температура теплоносителя на входе°С

Температура теплоносителя на входе в котел из системы ТП. В среднем ниже на 5-10°С температуры теплоносителя на входе в систему ТП.
Единицы измерения — градусы цельсия. Температура теплоносителя на выходе°С

Длина трубы от котла до рассчитываемого помещения «туда-обратно».
Единицы измерения — метры. Длина подводящей магистрали ⇄метров

Слои НАД трубами:

↑ НетБетоныБетоны ЛегкиеГидроизоляцияГрунтыДеревоКаменьМеталлыОблицовкаПолыРазноеРастворыСтеновые материалыСыпучие материалыУтеплители мм

↑ НетБетоныБетоны ЛегкиеГидроизоляцияГрунтыДеревоКаменьМеталлыОблицовкаПолыРазноеРастворыСтеновые материалыСыпучие материалыУтеплителиКовролин (0.07 λ Вт/м К)Линолеум многослойный ρ1600 (0.33 λ Вт/м К)Линолеум многослойный ρ1800 (0.38 λ Вт/м К)Линолеум на тканевой основе ρ1400 (0.23 λ Вт/м К)Линолеум на тканевой основе ρ1600 (0.29 λ Вт/м К)Линолеум на тканевой основе ρ1800 (0.35 λ Вт/м К)Паркет (0.2 λ Вт/м К)Ламинат (0.3 λ Вт/м К)Плитка ПВХ (0.38 λ Вт/м К)Плитка керамическая (1 λ Вт/м К)Пробка (0.047 λ Вт/м К) мм

↥ БетоныБетоны ЛегкиеГидроизоляцияГрунтыДеревоКаменьМеталлыОблицовкаПолыРазноеРастворыСтеновые материалыСыпучие материалыУтеплителиРаствор гипсоперлитовый ρ600 (0.23 λ Вт/м К)Раствор гипсоперлитовый поризованный ρ400 (0.15 λ Вт/м К)Раствор гипсоперлитовый поризованный ρ500 (0.19 λ Вт/м К)Раствор известково-песчаный ρ1600 (0.81 λ Вт/м К)Раствор сложный (цемент+песок+известь) ρ1700 (0.87 λ Вт/м К)Раствор цементно-перлитовый ρ1000 (0.3 λ Вт/м К)Раствор цементно-перлитовый ρ800 (0.26 λ Вт/м К)Раствор цементно-песчаный ρ1800 (0.93 λ Вт/м К)Раствор цементно-шлаковый ρ1200 (0.58 λ Вт/м К)Раствор цементно-шлаковый ρ1400 (0.64 λ Вт/м К) мм

Слои ПОД трубами (начиная от трубы):

↧ НетБетоныБетоны ЛегкиеГидроизоляцияГрунтыДеревоКаменьМеталлыОблицовкаПолыРазноеРастворыСтеновые материалыСыпучие материалыУтеплители мм

↓ НетБетоныБетоны ЛегкиеГидроизоляцияГрунтыДеревоКаменьМеталлыОблицовкаПолыРазноеРастворыСтеновые материалыСыпучие материалыУтеплителиАрмопенобетон (0.13 λ Вт/м К)Асбест (0.08 λ Вт/м К)Асбозурит ρ600 (0.15 λ Вт/м К)Битумокерамзит (0.13 λ Вт/м К)Битумоперлит ρ400 (0.13 λ Вт/м К)Изделия перлитофосфогелиевые ρ200 (0.09 λ Вт/м К)Изделия перлитофосфогелиевые ρ300 (0.12 λ Вт/м К)Каучук вспененный Аэрофлекс ρ80 (0.054 λ Вт/м К)Каучук вспененный Кайманфлекс ST ρ80 (0.039 λ Вт/м К)Каучук вспененный Кайманфлекс ЕС ρ80 (0.039 λ Вт/м К)Каучук вспененный Кайманфлекс ЕСО ρ95 (0.041 λ Вт/м К)Куцчук вспененный Армафлекс ρ80 (0.04 λ Вт/м К)Маты алюминиево-кремниевые волокнистые Сибрал ρ300 (0.085 λ Вт/м К)Маты из супертонкого стекловолокна ρ20 (0.036 λ Вт/м К)Маты минераловатные Парок (0.042 λ Вт/м К)Маты минераловатные Роквул ρ35 (0.048 λ Вт/м К)Маты минераловатные Роквул ρ50 (0.047 λ Вт/м К)Маты минераловатные Флайдер ρ11 (0.055 λ Вт/м К)Маты минераловатные Флайдер ρ15 (0.053 λ Вт/м К)Маты минераловатные Флайдер ρ17 (0.053 λ Вт/м К)Маты минераловатные Флайдер ρ25 (0.05 λ Вт/м К)Маты стекловолоконные ρ150 (0.07 λ Вт/м К)Маты стекловолоконные ρ50 (0.064 λ Вт/м К)Опилки древесные (0.08 λ Вт/м К)Пакля ρ150 (0.07 λ Вт/м К)Пенопласт ППУ ρ80 (0.025 λ Вт/м К)Пенопласт ПХВ-1 ρ100 (0.052 λ Вт/м К)Пенопласт ПХВ-1 ρ125 (0.064 λ Вт/м К)Пенопласт ЦУСПОР ρ50 (0.025 λ Вт/м К)Пенопласт ЦУСПОР ρ70 (0.028 λ Вт/м К)Пенопласт карбамидный Мэттэмпласт (пеноизол) ρ20 (0.03 λ Вт/м К)Пенопласт резольнофенолфор3дегидный ρ100 (0.076 λ Вт/м К)Пенопласт резольнофенолфор3дегидный ρ40 (0.06 λ Вт/м К)Пенопласт резольнофенолфор3дегидный ρ50 (0.064 λ Вт/м К)Пенопласт резольнофенолфор3дегидный ρ75 (0.07 λ Вт/м К)Пенополистирол ρ100 (0.052 λ Вт/м К)Пенополистирол ρ150 (0.06 λ Вт/м К)Пенополистирол ρ40 (0.05 λ Вт/м К)Пенополистирол Пеноплекс ρ35 (0.03 λ Вт/м К)Пенополистирол Пеноплекс ρ43 (0.032 λ Вт/м К)Пенополистирол Радослав ρ18 (0.043 λ Вт/м К)Пенополистирол Радослав ρ24 (0.041 λ Вт/м К)Пенополистирол Стиродур 2500С ρ25 (0.031 λ Вт/м К)Пенополистирол Стиродур 2800С ρ28 (0.031 λ Вт/м К)Пенополистирол Стиродур 3035С ρ33 (0.031 λ Вт/м К)Пенополистирол Стиродур 4000С ρ35 (0.031 λ Вт/м К)Пенополистирол Стиродур 5000С ρ45 (0.031 λ Вт/м К)Пенополистирол Стиропор PS15 ρ15 (0.044 λ Вт/м К)Пенополистирол Стиропор PS20 ρ20 (0.042 λ Вт/м К)Пенополистирол Стиропор PS30 ρ30 (0.04 λ Вт/м К)Пенополиуретан ρ40 (0.04 λ Вт/м К)Пенополиуретан ρ60 (0.041 λ Вт/м К)Пенополиуретан ρ80 (0.05 λ Вт/м К)Пенополиуретан Изолан 101 (2) ρ70 (0.027 λ Вт/м К)Пенополиуретан Изолан 101 (3) ρ70 (0.028 λ Вт/м К)Пенополиуретан Изолан 105 (2) ρ70 (0.025 λ Вт/м К)Пенополиуретан Изолан 105 (3) ρ70 (0.027 λ Вт/м К)Пенополиуретан Изолан 123 (2) ρ75 (0.028 λ Вт/м К)Пенополиуретан Изолан 123 (3) ρ75 (0.028 λ Вт/м К)Пенополиуретан Изолан 18М ρ65 (0.026 λ Вт/м К)Пенополиуретан Изолан 210 ρ65 (0.025 λ Вт/м К)Пенополиуретан Корунд ρ70 (0.027 λ Вт/м К)Пеностекло ρ200 (0.09 λ Вт/м К)Пеностекло ρ300 (0.12 λ Вт/м К)Пеностекло ρ400 (0.14 λ Вт/м К)Перлитопластбетон ρ100 (0.05 λ Вт/м К)Перлитопластбетон ρ200 (0.06 λ Вт/м К)Плиты минераловатные прошивные на синтетическом связующем ρ125 (0.07 λ Вт/м К)Плиты минераловатные прошивные на синтетическом связующем ρ50 (0.06 λ Вт/м К)Плиты минераловатные прошивные на синтетическом связующем ρ75 (0.064 λ Вт/м К)Плиты базальтовые ТермоЛайт ρ40 (0.044 λ Вт/м К)Плиты базальтовые ТермоЛайт ρ55 (0.043 λ Вт/м К)Плиты базальтовые Термовент ρ90 (0.04 λ Вт/м К)Плиты базальтовые Термокровля ρ110 (0.04 λ Вт/м К)Плиты базальтовые Термокровля ρ160 (0.043 λ Вт/м К)Плиты базальтовые Термокровля ρ185 (0.045 λ Вт/м К)Плиты базальтовые Термокровля ρ210 (0.045 λ Вт/м К)Плиты базальтовые Термомонолит ρ130 (0.041 λ Вт/м К)Плиты базальтовые Термопол ρ150 (0.041 λ Вт/м К)Плиты базальтовые Термостена ρ70 (0.043 λ Вт/м К)Плиты базальтовые Термофасад ρ150 (0.043 λ Вт/м К)Плиты камышитовые ρ200 (0.09 λ Вт/м К)Плиты камышитовые ρ300 (0.14 λ Вт/м К)Плиты минераловатные ППЖ ρ200 (0.054 λ Вт/м К)Плиты минераловатные Роквул ρ100 (0.045 λ Вт/м К)Плиты минераловатные Роквул ρ150 (0.047 λ Вт/м К)Плиты минераловатные Роквул ρ200 (0.05 λ Вт/м К)Плиты минераловатные Флайдер ρ15 (0.055 λ Вт/м К)Плиты минераловатные Флайдер ρ17 (0.053 λ Вт/м К)Плиты минераловатные Флайдер ρ20 (0.048 λ Вт/м К)Плиты минераловатные Флайдер ρ30 (0.046 λ Вт/м К)Плиты минераловатные Флайдер ρ35 (0.046 λ Вт/м К)Плиты минераловатные Флайдер ρ45 (0.045 λ Вт/м К)Плиты минераловатные Флайдер ρ60 (0.045 λ Вт/м К)Плиты минераловатные Флайдер ρ75 (0.047 λ Вт/м К)Плиты минераловатные Флайдер ρ85 (0.05 λ Вт/м К)Плиты минераловатные на крахмальном связующем ρ125 (0.064 λ Вт/м К)Плиты минераловатные на крахмальном связующем ρ200 (0.08 λ Вт/м К)Плиты минераловатные на синтетическом и битумном связующем ρ100 (0.07 λ Вт/м К)Плиты минераловатные на синтетическом и битумном связующем ρ200 (0.08 λ Вт/м К)Плиты минераловатные на синтетическом и битумном связующем ρ300 (0.09 λ Вт/м К)Плиты минераловатные на синтетическом и битумном связующем ρ350 (0.11 λ Вт/м К)Плиты минераловатные на синтетическом и битумном связующем ρ50 (0.06 λ Вт/м К)Плиты минераловатные полужесткие ρ90 (0.045 λ Вт/м К)Плиты минераловатные полужесткие гидрофобизированные ρ100 (0.045 λ Вт/м К)Плиты минераловатные фасадные ПФ ρ180 (0.053 λ Вт/м К)Плиты стекловолоконные ρ50 (0.064 λ Вт/м К)Плиты торфяные ρ200 (0.064 λ Вт/м К)Плиты торфяные ρ300 (0.08 λ Вт/м К)Плиты торфяные Геокар ρ380 (0.072 λ Вт/м К)Плиты фибролитовые ρ300 (0.14 λ Вт/м К)Плиты фибролитовые ρ400 (0.16 λ Вт/м К)Плиты фибролитовые ρ600 (0.23 λ Вт/м К)Плиты фибролитовые ρ800 (0.3 λ Вт/м К)Полиэтилен вспененный (0.044 λ Вт/м К)Полиэтилен вспененный Пенофол ρ60 (0.04 λ Вт/м К)Пух гагчий (0.008 λ Вт/м К)Совелит ρ400 (0.087 λ Вт/м К)Шевелин (0.045 λ Вт/м К)Эковата ρ40 (0.043 λ Вт/м К)Эковата ρ50 (0.048 λ Вт/м К)Эковата ρ60 (0.052 λ Вт/м К) мм

↓ НетБетоныБетоны ЛегкиеГидроизоляцияГрунтыДеревоКаменьМеталлыОблицовкаПолыРазноеРастворыСтеновые материалыСыпучие материалыУтеплителиАсфальтобетон ρ2100 (1.05 λ Вт/м К)Бетон тяжелый ρ2400 (1.51 λ Вт/м К)Железобетон ρ2500 (1.69 λ Вт/м К)Плиты железобетонные пустотные при потоке сверху-вниз (1.11 λ Вт/м К)Плиты железобетонные пустотные при потоке снизу-вверх (1.27 λ Вт/м К)Силикатный бетон ρ1800 (1.16 λ Вт/м К) мм

Расчет нового водонагревателя

Водонагреватель подходящего размера удовлетворит потребности вашего дома в горячей воде и при этом будет работать более эффективно. Поэтому перед покупкой водонагревателя убедитесь, что он подходящего размера.

Здесь вы найдете информацию о том, как определить размер этих систем:

• Водонагреватели без резервуара или по запросу
• Солнечная система водяного отопления
• Накопительные и тепловые насосы (с баком) водонагреватели.

Для определения размеров комбинированных систем водяного отопления и отопления помещений, в том числе некоторых систем с тепловыми насосами, а также безрезервуарных змеевиков и косвенных водонагревателей, проконсультируйтесь с квалифицированным подрядчиком.

Если вы еще не решили, какой тип водонагревателя лучше всего подходит для вашего дома, узнайте больше о выборе нового водонагревателя.

Размеры безбакерных водонагревателей или водонагревателей по требованию

Бесконтактные водонагреватели или водонагреватели по запросу рассчитаны на максимальное повышение температуры, возможное при заданном расходе. Следовательно, чтобы определить размер водонагревателя по запросу, вам необходимо определить скорость потока и повышение температуры, необходимое для его применения (весь дом или удаленное приложение, например, просто ванная) в вашем доме.

Сначала укажите количество устройств для горячей воды, которые вы планируете использовать одновременно. Затем сложите их скорости потока (галлонов в минуту). Это желаемый расход для водонагревателя по запросу. Например, предположим, что вы ожидаете одновременного использования крана горячей воды с расходом 0,75 галлона (2,84 литра) в минуту и ​​насадки для душа с расходом 2,5 галлона (9,46 литра) в минуту.

Если вы не знаете скорость потока, оцените ее, подержав кастрюлю или ведро под краном или насадкой для душа, и измерьте поток в течение минуты.Измерьте количество воды и умножьте на 60, чтобы получить галлоны в минуту (или литры в минуту). Скорость потока через водонагреватель по запросу должна быть не менее 3,25 галлона (12,3 литра) в минуту. Для уменьшения расхода установите арматуру на слабый расход воды.

Чтобы определить повышение температуры, вычтите температуру поступающей воды из заданной температуры на выходе. Если вы не знаете иначе, предположите, что температура поступающей воды составляет 50ºF (10ºC). Вы также можете оценить температуру, подержав градусник под краном с холодной водой.В большинстве случаев вам нужно нагреть воду до 120ºF (49ºC). В этом примере вам понадобится водонагреватель по запросу, который повышает температуру на 70ºF (39ºC) для большинства применений. В посудомоечных машинах без внутреннего нагревателя и в других подобных устройствах вам может потребоваться нагреть воду до 140ºF (60ºC). В этом случае вам потребуется повышение температуры на 90ºF (50ºC). Будьте осторожны с температурой воды 140ºF, потому что это увеличивает вероятность ожога.

Водонагреватели, пользующиеся наибольшим спросом, рассчитаны на различные температуры на входе.Как правило, повышение температуры воды на 70ºF (39ºC) возможно при расходе 5 галлонов в минуту через газовые водонагреватели и 2 галлона в минуту через электрические. Более высокая скорость потока или более низкая температура на входе иногда могут снизить температуру воды в самом дальнем кране. Некоторые типы безбаквальных водонагревателей имеют термостатическое регулирование; они могут изменять свою температуру на выходе в зависимости от расхода воды и температуры на входе.

Расчет солнечной системы водяного отопления

Определение размера вашей солнечной системы водяного отопления в основном включает определение общей площади коллектора и объема хранилища, которые вам понадобятся для удовлетворения 90–100% потребностей вашего домохозяйства в горячей воде в течение лета.Подрядчики солнечной системы используют рабочие листы и компьютерные программы для определения системных требований и размеров коллектора.

Коллекторная зона

Подрядчики обычно следуют норме примерно 20 квадратных футов (2 квадратных метра) площади коллектора для каждого из первых двух членов семьи. На каждого дополнительного человека добавляйте 8 квадратных футов (0,7 квадратных метра), если вы живете в районе Солнечного пояса США, или 12–14 квадратных футов, если вы живете на севере Соединенных Штатов.

Объем хранения

Небольшого резервуара (от 50 до 60 галлонов) обычно достаточно для одного-двух-трех человек.Средний (80 галлонов) резервуар для хранения хорошо подходит для трех-четырех человек. Большой резервуар подходит для четырех-шести человек.

Для активных систем размер солнечного накопителя увеличивается с размером коллектора — обычно 1,5 галлона на квадратный фут коллектора. Это помогает предотвратить перегрев системы при низкой потребности в горячей воде. В очень теплом, солнечном климате некоторые эксперты предлагают увеличить это соотношение до 2 галлонов хранилища на 1 квадратный фут площади коллектора.

Прочие расчеты

Дополнительные расчеты, необходимые для определения размера вашей солнечной системы водяного отопления, включают оценку солнечного ресурса вашей строительной площадки и определение правильной ориентации и наклона солнечного коллектора. Посетите страницу солнечных водонагревателей, чтобы узнать больше об этих расчетах.

Накопитель размеров и тепловой насос (с баком) Водонагреватели

Чтобы правильно определить размер накопительного водонагревателя для вашего дома, включая водонагреватель с тепловым насосом с баком, используйте значение первого часа работы водонагревателя.Рейтинг за первый час — это количество галлонов горячей воды, которое водонагреватель может подавать в час (начиная с бака, полного горячей воды). Это зависит от емкости бака, источника тепла (горелка или элемент) и размера горелки или элемента.

На этикетке EnergyGuide рейтинг первого часа указан в верхнем левом углу как «Производительность (оценка за первый час)». Федеральная торговая комиссия требует наличия маркировки EnergyGuide на всех новых обычных водонагревателях, но не на водонагревателях с тепловым насосом.В документации по продукту от производителя также может быть указана оценка за первый час. Ищите модели водонагревателей с рейтингом в первый час, который, по крайней мере, соответствует вашей потребности в час пик (максимальное потребление энергии в течение одного часового периода для вашего дома).

Для оценки вашего спроса в час пик:

• Определите, в какое время дня (утро, полдень, вечер) вы используете наибольшее количество горячей воды в своем доме. Помните о количестве людей, живущих в вашем доме.
• Используйте таблицу ниже, чтобы оценить максимальное использование горячей воды в течение этого часового периода дня — это ваша потребность в час максимальной нагрузки.Примечание: таблица не оценивает общее ежедневное потребление горячей воды.

Пример рабочего листа показывает общую потребность в 66 галлонов в час пик. Следовательно, этой семье потребуется модель водонагревателя с номинальной мощностью 66 галлонов или более в первый час.

Рабочий лист для оценки спроса в часы пик / рейтинг в первый час *

Использовать	Среднее количество галлонов горячей воды на использование		Использовано в течение 1 часа		галлона за 1 час
Душ	20	×		=
Бритье (.05 галлонов в минуту)	2	×		=
Мытье посуды вручную или приготовление пищи (2 галлона в минуту)	3	×		=
Автоматическая посудомоечная машина	7	×		=
Стиральная машина		×		=
— Погрузочная машина	25
— Ось H	15
			Общая максимальная нагрузка в час	=

ПРИМЕР

3 душа	20	×	3	=	60
1 бритье	2	×	1	=	2
1 мытье посуды вручную	3	×	1	=	3
Пиковая нагрузка				=	66

* Оценки основаны на средних значениях различной информации, опубликованной на веб-сайтах.Некоторые веб-сайты производителей водонагревателей также предоставляют калькуляторы, основанные на продолжительности использования и других факторах .

Калькулятор нагрева воды

Этот вопрос может показаться тривиальным, но так ли это на самом деле? Да и нет. Хотя кажется очевидным думать о чайнике, плите, бойлере или другом устройстве, все это всего лишь инструментов , которые мы используем для более легкого изменения температуры.

Чтобы нагреть воду, вам нужно … ну, добавить тепла, которое является одним из видов энергии.Это увеличивает среднюю кинетическую энергию молекул и, следовательно, прямо пропорциональную температуру, как указано в кинетической теории. Существует три типа теплообменника :

• Проводимость возникает, когда два объекта находятся в контакте. Есть определенный тепловой поток от горячего объекта к охладителю за счет перемешивания молекул (столкновение высокоскоростных частиц с более медленными). Некоторые вещества являются лучшими проводниками, чем другие, поэтому нас обычно интересует теплопроводность материала.Примером такого переноса может быть сковорода на плите или кубик льда в руке.
• Конвекция относится к жидкостям (включая воздух!). Когда температура жидкости увеличивается, она становится менее плотной и повышается до . В то же время более холодные аналоги будут перемещаться на вниз на , создавая конвекционных токов . Это круговые движения, которые помогают распределять тепло по всему веществу. Это объясняет, например, почему вода в океане на поверхности теплее, чем если бы вы плыли глубже.
• Радиация , напротив, не нуждается в молекулах, поскольку это происходит с помощью электромагнитных волн . Это означает, что не требуется ни среда, ни физический контакт. Все объекты излучают и поглощают излучение, некоторые больше, чем другие. Закон Стефана-Больцмана говорит нам, сколько энергии излучается телом при определенной температуре. Так Земля получает тепло от Солнца.

Все эти методы теплопередачи применимы к нашему случаю, но вряд ли вы будете рассматривать излучение для повседневных целей.Тем не менее, метод не влияет на количество тепла, необходимое для повышения температуры, поэтому наш калькулятор нагрева воды поможет вам даже в более необычных условиях.

Энергия, необходимая для нагрева воды

Количество энергии, необходимое для нагрева воды, пропорционально разнице температур чего?

Q = m⋅Cp⋅ΔT

Где…

м = масса нагретой воды

Cp = теплоемкость воды (1 БТЕ / фунт ºF)

ΔT = разница температур.

Не забудьте согласовать единицы измерения. Поскольку C _p измеряется в фунтах, масса нагретой воды также должна измеряться в фунтах. Таким образом, если вы знаете только количество галлонов, вы должны преобразовать его в фунты. Один галлон воды = около 8,3 фунта, поэтому умножьте количество галлонов на 8,3, чтобы определить вес в фунтах.

Пример 1

По оценкам Министерства энергетики США, семья из четырех человек, принимающая душ в течение 10 минут в день, потребляет около 700 галлонов горячей воды в неделю.Вода для душа поступает в дом при температуре 55ºF и ее необходимо нагреть до 120ºF.

Чтобы рассчитать необходимое количество тепла, определите переменные:
м = масса нагретой воды = 700 галлонов = 5810 фунтов
C _p — теплоемкость воды = 1 БТЕ / фунт ºF (дано)
ΔT = разность температур = 120 ºF — 55 ºF

Тепловая энергия, необходимая для нагрева 700 галлонов, может быть рассчитана следующим образом:

Требуемое тепло = 5810 фунтов x 1 БТЕ / фунт ºF x (120 ºF — 55 ºF)
Требуемое количество тепла = 5810 фунтов x 65 ºF
Требуемое количество тепла = 377 650 БТЕ / неделя

Потребность в тепле на один год:

377650 БТЕ / неделя x 52 недели / год = 19 637 800 БТЕ / год или 5755 кВт · ч

Предполагается, что природный газ стоит 10 долларов за миллион БТЕ (1 миллион БТЕ = 1000000 БТЕ), а стоимость электроэнергии равна 0.092 за кВтч, затраты на газ составят 196,37 долларов, а затраты на электроэнергию — 529,46 долларов. Понятно, что электрическое тепло дороже природного газа.

Пример 2

Оцените% экономии энергии электрического водонагревателя, который нагревает 100 галлонов воды в день, когда температура установлена ​​на 110 ° вместо 120 ° F. Подвал отапливается и имеет температуру 65 ° F. Срок службы водонагревателя — около 10 лет. Используйте соответствующую стоимость электроэнергии и сравните эксплуатационные расходы.

Требуемое количество тепла (БТЕ) ​​= m x C _{p 903 10 x (разница температур)}

Где C _p — теплоемкость воды (1 БТЕ / фунт / фут), а m — масса воды (предположим, что 1 галлон содержит 8,3 фунта воды, а 3,412 БТЕ = 1 кВт · ч)

Решение:

Энергия, необходимая для нагрева воды до 120 ° F :

= м × Cp × ΔT

= 100 галдаев × 8,3 фунт-галл︸м × 1 БТЕЛб ° F︸Cp × (120-65) ° F︸ΔT

= 100 галдей × 8,3 фунта × 1 БТЕ фунт ° F × (120-65) ° F

= 45 650 БТЕ / день

В год необходимое количество энергии:

45 650 БТЕ в день × 365 дней в году = 16 662 250 БТЕ в год

За 10-летний период необходимая энергия составляет 166 622 500 БТЕ, что равно 48 834 кВтч.

166 622 500 БТЕ × 1 кВт · ч 4412 БТЕ = 48 834 кВт · ч

Эксплуатационные расходы в течение срока службы:

48834 кВтч2 × 0,09 USD кВтч = 4395,06 USD

Энергия, необходимая для нагрева воды до 110 ° F :

= м × Cp × ΔT

= 100 галдей × 8,3 фунт-галл︸м × 1 БТЕЛб ° F︸Cp × (110-65) ° F︸ΔT

= 100 галдей × 8,3 фунта × 1 БТЕ / фунт ° F × (110-65) ° F

= 37 350 БТЕ / день

В год необходимое количество энергии:

37350 БТЕ в день × 365 дней в году = 13 632 750 БТЕ в год

За 10-летний период необходимая энергия составит 136 327 500 БТЕ, что равно 39 995 кВтч.

136,327,500 БТЕ × 1 кВтч 4412 БТЕ = 39,995 кВтч

Эксплуатационные расходы в течение всего срока службы:

39 955 кВтч2 × 0,09 доллара США за кВтч = 3595,95 доллара США

Расчетная экономия энергии,% :

4395,06 долл. США — 3595,95 долл. США = 799,11 долл. США

экономии

799,11 $ 4395,06 $ = 18,2% экономии

Водонагреватель какого размера мне нужен для дома? — Калькулятор затрат на реконструкцию

Обычно размеры бытовых водонагревателей составляют от 40 до 100 галлонов баков.

Обычно большинство домовладельцев считают, что бак для горячей воды на 40 или 50 галлонов лучше всего подходит для их нужд. Следовательно, это два наиболее часто устанавливаемых размера.

Однако у каждой семьи разные потребности в воде. Это зависит от количества людей, проживающих в доме, от частоты использования воды, а также от часов пиковой нагрузки.

Если вы неправильно рассчитаете размер бака, вы получите слишком маленький водонагреватель, которого просто не хватит для обслуживания вашего дома.На практике это может означать, что горячая вода заканчивается, когда вы принимаете душ 🙁

Давайте посмотрим, как можно избежать этого сценария и получить правильный размер резервуара.

Как определить размер бака водонагревателя

Перед покупкой водонагревателя с баком большинство домовладельцев хотят получить приблизительное представление о том, какой размер водонагревателя нужен их семье. Это связано с тем, что размер водонагревателя напрямую влияет на его стоимость. Чем больше бак водонагревателя, тем он будет дороже.

Однако не стоит экономить на водонагревателе, уменьшая его размер, потому что вы застрянете без достаточного количества горячей воды. Вот полное руководство о том, сколько стоит установка водонагревателя.

Кроме того, слишком маленький водонагреватель будет чаще ломаться, потому что он будет перегружен сверх своей нормальной мощности. Таким образом, деньги, которые вы пытались сэкономить, пойдут на частый ремонт.

Чтобы определить емкость бака обогревателя, которая действительно подходит для вашего домашнего хозяйства, вам необходимо учесть 2 вещи:

1.Танк FHR (1-часовой рейтинг)

Рейтинг FHR показывает, сколько галлонов воды может произвести обогреватель в любой конкретный час. Вы найдете этот номер на желтой этикетке с руководством по энергопотреблению. (см. ниже)

По истечении первого часа вода продолжит остывать, в зависимости от того, как быстро вы ее израсходуете. Затем потребуется определенное время, чтобы нагреватель вернулся к своей полной ЧСС. Это время зависит от устройства, и его также следует учитывать при выборе водонагревателя.

2. Ваши потребности в час пик

Это количество горячей воды, которое ваше домохозяйство использует в самое загруженное время дня для вашей семьи. Например: принимать 2-3 душа одновременно, стирать и мыть посуду. (см. ниже, как рассчитать спрос в часы пик).

Имейте в виду, что принятие душа расходует больше всего воды. Это означает, что ваш час пик приходится на то время, когда большинство членов вашей семьи принимает душ, особенно если некоторые из них принимают душ одновременно.

Также помните, сколько времени члены вашей семьи любят проводить в душе. Например, пока я выхожу менее чем через 5 минут, моя дочь-подросток и жена принимают душ по 30-40 минут каждый день !!!!

Получив эти два числа, сравните их и выберите резервуар с горячей водой, который находится в пределах 1–3 галлонов от вашей потребности в час пик.

Имейте в виду, что размер резервуара напрямую влияет на его стоимость (больший резервуар = больше денег).Так что, если у вас строгий бюджет, у вас есть все больше причин потратить дополнительное время, чтобы определить, какая емкость резервуара подойдет лучше всего.

Как оценить потребность в часах пик

Вот два способа (один простой, другой более сложный) вы можете оценить спрос ваших домохозяйств в часы пик.

1. Простой расчет

Шаг 1: подсчитайте количество людей, проживающих в вашем доме. Если у вас есть член семьи, который бывает там часто или регулярно (но не полный рабочий день), например, пасынок, также учитывайте их.

Шаг 2: умножьте количество людей в вашем доме на 12. Это FHR. Например, если в вашем доме 5 человек, ваш ЧСС будет 60 (5 × 12).

2. Более сложные вычисления

Если вы хотите выяснить, сколько воды вы фактически потребляете в пиковый час, и получить точное значение ЧСС, выполните следующие действия. Этим методом пользуются профессиональные сантехники, когда всю работу делают за вас 🙂

Шаг 1: Определите, в какое время дня (утро, полдень, вечер) люди в вашем доме используют больше всего горячей воды в течение 1-часового окна.Помните о количестве людей, живущих в вашем доме.

Шаг 2: Используйте приведенную ниже таблицу, чтобы определить, какие из перечисленных действий члены вашей семьи делают в это время пикового использования. Обязательно умножьте каждое действие на количество раз, которое оно было выполнено в этот час пик. Сложите все действия, чтобы получить число для общей максимальной нагрузки в час.

Деятельность	Среднее количество галлонов горячей воды на расход	(х)	раз использовалось в течение 1 часа	(=)	галлона за 1 час
Душ	10	x		=
Бритье (0.5 галлонов / мин)	2	x		=
Мытье рук / лица (2 галлона / мин)	4	x		=
Шампунь для волос (2 галлона / мин)	4	x		=
Мытье посуды вручную (2 галлона / мин)	4	x		=
Food Prep (2 галлона / мин)	4	x		=
Посудомоечная машина автомат	6	x		=
Стиральная машина одежды	7	x		=
			Общая максимальная нагрузка в час

Свяжитесь с местными сантехниками, чтобы получить бесплатные расценки и советы по установке водонагревателя.

Размер водонагревателя в зависимости от количества человек в семье

Если вы не хотите заморачиваться с расчетами, вот простая справочная таблица, которую вы можете использовать, чтобы определить правильную емкость бака для вашего дома.

Размер семьи	Вместимость водонагревателя
1-2	23–36
2–3	36-46
3-4	46-56
5-6	56-80
6-7	80-100
7 или более	100 и более

Из этой таблицы видно, что семья из 5 человек, которая очень распространена в США, требует водонагревателя размером 56-80 галлонов.

Однако имейте в виду, что это очень приблизительная оценка, и она может быть неточной для использования воды в вашем доме. Это связано с тем, что этот расчет не учитывает необычно высоких потребностей в использовании воды, которые могут у вас возникнуть.

Как узнать, очень ли высока потребность в горячей воде?

Легко сказать: если вы используете более 2-3 приборов, которые одновременно работают с горячей водой, вам потребуется резервуар большего размера, чем тот, который указан в вашем доме.В этом случае подумайте об установке на размер, превышающий размер вашего домочадца.

С другой стороны, если члены вашей семьи обычно используют только 1 прибор для горячей воды за раз, то среднего размера резервуара, указанного для количества людей в вашем доме, будет более чем достаточно для выполнения этой работы.

Кроме того, если у вас большая гидромассажная ванна или другая глубокая ванна, емкость вашего бака должна составлять –100% или более емкости ванны (например: ванна на 75 галлонов / бак водонагревателя на 80 галлонов).

Урок 3: Солнечные водонагревательные системы; Размещение и калибровка

Введение

Видимый свет (инсоляция ) — основной источник энергии, собираемый системами, которые обеспечивают тепло помещений, тепло воды и электричество для домов. Из-за наклона оси Земли количество солнечной инсоляции, падающей на любую точку на поверхности Земли, меняется в течение года. Ежедневно и сезонно количество световой энергии, падающей на поверхность, изменяется от восхода до захода солнца.Атмосферные условия и высота над уровнем моря также являются факторами, влияющими на количество света, достигающего поверхности Земли.

Для участков выше и ниже экватора сезонные колебания обычно отмечаются весенним и осенним равноденствиями, а также летним и зимним солнцестоянием. Равноденствия определяются как время года, когда солнце пересекает экватор (март и 21/22 сентября). В это время наблюдается равное количество часов светового дня и ночи. Летнее и зимнее солнцестояние определяются как время, когда солнце достигает своей самой высокой / самой низкой широты.В северных широтах летнее солнцестояние приходится на 21/22 июня, а зимнее солнцестояние — 21/22 декабря. Летнее солнцестояние — это дата, когда количество световых часов самое длинное, а зимнее солнцестояние — самое короткое количество световых часов. В южном полушарии солнцестояние как раз наоборот.

Перед установкой солнечной водонагревательной системы вы должны сначала рассмотреть солнечный ресурс участка, так как эффективность и конструкция солнечной водонагревательной системы зависят от того, сколько солнечной энергии достигает строительной площадки.Вам также необходимо правильно подобрать размер системы, чтобы гарантировать, что она удовлетворяет потребности дома в горячей воде. В этом уроке вы узнаете, как разместить и определить размер солнечной водонагревательной системы.

Энергетические расчеты и единицы

Мы должны уметь измерять и сравнивать энергию и другие величины, чтобы иметь возможность оценить размер солнечных водонагревательных и солнечных электрических систем. Следовательно, нам необходимо понять, какие энергетические расчеты и единицы измерения энергии мы используем для этих оценок.

Таблица преобразования

Определения:

Тепло:
Британская тепловая единица (БТЕ): количество энергии для подъема 1 фунта воды на 1 градус Фаренгейта

Therm: 100 000 британских тепловых единиц

DekaTherm (DKT) : 1 000 000 британских тепловых единиц
Природный газ содержит около 1 датской тонны энергии на 1000 кубических футов газа.

Электроэнергия и энергия
1 Вт = 1 В * 1 А в чисто резистивных цепях

1000 Вт = 1 киловатт (кВт) (это мощность)

1 кВт * 1 час = 1 киловатт-час (это энергия)

В начало

Размещение солнечной водонагревательной системы

Географическая ориентация и наклон коллектора могут влиять на количество солнечного излучения, которое получает система.

Солнечные водонагревательные системы используют как прямое, так и рассеянное солнечное излучение. Несмотря на более холодный северный климат, Пенсильвания по-прежнему предлагает адекватные солнечные ресурсы. Обычно, если место установки не затемнено с 9 до 15 часов. и выходит на юг, это хороший кандидат на установку солнечной водонагревательной системы.

PVWatts (www.pvwatts.org) — полезный онлайн-калькулятор, который помогает определить солнечные ресурсы в данном месте. В таблице ниже показаны средние летние, зимние и годовые значения солнечной радиации для Уилкс-Барре, штат Пенсильвания.PVWatts может помочь вам определить солнечный ресурс, доступный на вашем конкретном участке, а также помочь вам оценить размер солнечной системы, необходимой для обеспечения необходимой солнечной энергии для солнечных водонагревательных или солнечных электрических систем. ( Совет: чтобы преобразовать киловатт-часы в британские тепловые единицы, умножьте на 3413. Чтобы преобразовать квадратные метры в квадратные футы, умножьте на 10,76 ).

Среднесуточная солнечная радиация за январь и июль и ежегодно для различных углов наклона и азимута в Уилкс-Барре, штат Пенсильвания (кВтч / м2 / день) Источник: веб-сайт PV Watts www.pvwatts.org
Угол наклона	Азимутальный угол	Январь	Июль	Ежегодно
25	180	2,50	5,58	4,19
25	210	2.40	5,81	4,12
25	270	1,72	5,52	3,59
40	180	2,81	5,47	4,19
40	210	2,66	5,45	4.09
40	270	1,69	5,08	3,37
55	180	2,89	4,82	3,98
55	210	2,79	4,85	3,88
55	270	1.62	4,55	3,09

Ориентация коллектора
Ориентация коллектора имеет решающее значение для достижения максимальной производительности от солнечной энергетической системы. В целом, оптимальная ориентация солнечного коллектора в северном полушарии — истинный юг (азимут 1800). Однако недавние исследования показали, что, в зависимости от местоположения и наклона коллектора, коллектор может смотреть на угол до 90 к востоку или западу от истинного юга без значительного снижения его производительности.

Местные климатические условия могут сыграть значительную роль в выборе ориентации коллекторов на восток или запад от истинного юга, а также при определении правильного угла наклона коллекторов. Ориентация и наклон крыши зданий, факторы затенения, эстетика и местные условия также играют важную роль в установке оборудования для сбора солнечных систем.

Вы также должны учитывать такие факторы, как ориентация крыши (если вы планируете установить коллектор на крыше), особенности местного ландшафта, которые затеняют коллектор ежедневно или сезонно, и местные погодные условия (например, туманное утро или облачный день), как эти факторы также могут повлиять на оптимальную ориентацию коллектора.

Наклон коллекторов
Большинство жилых солнечных коллекторов представляют собой плоские панели, которые можно установить на крыше или на земле. Называемые плоскими коллекторами , они обычно фиксируются в наклонном положении, соответствующем широте местоположения. Это позволяет коллекционеру лучше всего улавливать солнце. Эти коллекторы могут использовать как прямые солнечные лучи, так и отраженный свет, проходящий через облака или от земли. Поскольку они используют весь доступный солнечный свет, плоские коллекторы — лучший выбор для многих северных штатов.

Оптимальный угол наклона солнечного коллектора — это угол, равный широте.

Хотя оптимальным углом наклона коллектора является угол, равный широте, плоская установка коллектора на наклонной крыше не приведет к значительному снижению производительности системы и часто желательна по эстетическим соображениям. Однако вы захотите принять во внимание угол наклона крыши при определении размеров системы.

Затенение
Как упоминалось ранее, солнечные коллекторы следует устанавливать на участке, не затененном от 9 а.м. до 15:00 и смотрит на юг. Затенение от гор, деревьев, зданий и других географических объектов может значительно снизить производительность коллектора. Перед установкой солнечной энергетической системы вы должны сначала составить схему движения солнца, чтобы оценить влияние затенения на годовую производительность системы.

В начало

Расчет солнечной водонагревательной системы

Чтобы правильно рассчитать солнечную водонагревательную систему, вам необходимо определить общую площадь коллектора и объем хранилища, необходимые для удовлетворения от 90 до 100 процентов потребностей домашнего хозяйства в горячей воде в летний период.Одним из доступных программных средств для расчета размеров солнечной системы водяного отопления является RetScreen (www.retscreen.net/ang/home.php). Если вы планируете проектировать несколько систем солнечного нагрева воды, вы можете загрузить программное обеспечение для горячего водоснабжения с сайта www.retscreen.net/ang/t_software.php. Это программное обеспечение можно использовать для определения размеров солнечных водонагревательных систем, и мы будем использовать его для проверки приведенного ниже примера расчета практических правил.

Размер площади коллектора
Хорошее практическое правило для определения размера площади коллектора в северных климатических условиях, например в Пенсильвании, состоит в том, чтобы оставить 20 квадратных футов (2 квадратных метра) площади коллектора для каждого из первых двух членов семьи и от 12 до 14 квадратных метров. футов для каждого дополнительного человека.

Определение размера Объем хранения
Небольшого (от 50 до 60 галлонов) резервуара для хранения обычно достаточно для одного-двух человек. Средний (80 галлонов) резервуар для хранения хорошо подходит для трех-четырех человек. Большой бак (120 галлонов) подходит для четырех-шести человек.

Для активных солнечных водонагревательных систем размер солнечного накопителя увеличивается с размером коллектора, обычно 1,5 галлона на квадратный фут коллектора. Это помогает предотвратить перегрев системы при низкой потребности в горячей воде.

На веб-сайте Solar Rating and Certification Corporation результаты тепловых характеристик протестированных солнечных коллекторов можно найти по адресу www.fsec.ucf.edu/solar/testcert/collectr/tprdhw.htm. На сайте представлены данные о производительности в диапазоне температур, который подходит для выбора коллектора для нагрева потребности в горячей воде. Ниже приводится страница с этого сайта. Имейте в виду, что эти коллекционеры сертифицированы в соответствии с условиями Флориды. Чтобы выбрать правильный размер коллектора для Пенсильвании, необходимо провести метод проб и ошибок.

Сертификат коллектора (A) Коллектор Остекление Абсорбер Площадь брутто Тепловые характеристики Промежуточная номинальная температура Производитель Модель ФСЭК № № Тип Материал Покрытие кв. Ft БТЕ / день БТЕ / фут² ACR Solar International Corp Skyline 20-01 00030 1 Прозрачный жесткий пластик Медные трубы и ребра Выборочный 20.07 14800 736 ACR Solar International Corp Skyline 10-01 00212C 1 Прозрачный жесткий пластик Медные трубы и ребра Выборочный 10.00 7500 747 AMK-Collectra AG OPC 10 MK-III 00083 1 Вакуумная стеклянная трубка Медные трубы и алюминиевые ребра Выборочный 15.67 12500 800 Alfa Casting Corp * AC-419 83128 1 Стекло Медные трубы и алюминиевые ребра Неселективный 18.41 14200 770 Alfa Casting Corp * ACC-419 83129 1 Стекло Медные трубы и ребра Неселективный 18.41 16400 893 ООО «Альтернативные энергетические технологии» АЕ-21 00081N 1 Стекло Медные трубы и ребра Выборочный 20.77 17600 849 ООО «Альтернативные энергетические технологии» AE-26 00088N 1 Стекло Медные трубы и ребра Выборочный 25.35 21700 856 ООО «Альтернативные энергетические технологии» AE-32 00089N 1 Стекло Медные трубы и ребра Выборочный 31.91 27500 862 ООО «Альтернативные энергетические технологии» AE-40 00090N 1 Стекло Медные трубы и ребра Выборочный 39.79 34400 866 ООО «Альтернативные энергетические технологии» AE-32-E 00036C 1 Стекло Медные трубы и ребра Умеренно селективный 31.85 22300 701 ООО «Альтернативные энергетические технологии» AE-40-E 00037C 1 Стекло Медные трубы и ребра Умеренно селективный 39.71 27900 704 ООО «Альтернативные энергетические технологии» ST-32E 00119C 1 Стекло Медные трубы и ребра Умеренно селективный 30.91 22900 742 ООО «Альтернативные энергетические технологии» ST-40E 00120C 1 Стекло Медные трубы и ребра Умеренно селективный 38.62 28400 735 ООО «Альтернативные энергетические технологии» МСК-21 00213N 1 Стекло Медные трубы и ребра Выборочный 21.50 17400 810 ООО «Альтернативные энергетические технологии» МСК-32 00214N 1 Стекло Медные трубы и ребра Выборочный 32.67 27200 833 ООО «Альтернативные энергетические технологии» МСК-40 00215N 1 Стекло Медные трубы и ребра Выборочный 42.15 35100 833 American Solar Network, Ltd. ASN30A 89011 1 Прозрачный жесткий пластик EPDM, стабилизированный УФ-излучением Нет 31.17 21100 676 American Solar Network, Ltd. ASN45A 89018C 1 Прозрачный жесткий пластик EPDM, стабилизированный УФ-излучением Нет 46.50 31600 680 American Solar Network, Ltd. ASN60A C 1 Прозрачный жесткий пластик EPDM, стабилизированный УФ-излучением Нет 61.83 41600 673 Apricus Solar Co., Ltd. АП-10 00202N 1 Вакуумная стеклянная трубка Стеклянный цилиндр Выборочный 14.45 8500 589 Apricus Solar Co., Ltd. АП-20 00106N 1 Вакуумная стеклянная трубка Стеклянный цилиндр Выборочный 29.16 17300 594 Apricus Solar Co., Ltd. АП-22 00203N 1 Вакуумная стеклянная трубка Стеклянный цилиндр Выборочный 32.11 19100 594 Apricus Solar Co., Ltd. АП-30 00204N 1 Вакуумная стеклянная трубка Стеклянный цилиндр Выборочный 43.63 27600 636 Aqua Sol Components Ltd. 6536 00068 1 Стекло Медные трубы и алюминиевые ребра Неселективный 36.46 Термосифонная система Чистая поставленная энергия: 27,300 БТЕ Коэффициент тепловых потерь: 3,7 БТЕ / час ° F * Скорость потока через солнечный коллектор влияет на его производительность, но может или не может влиять на производительность системы, в которой он установлен. Некоторые из перечисленных здесь коллекторов были протестированы при расходах, отличных от указанных в стандартах тестирования.Эти модели коллектора помечены звездочкой (*), непосредственно перед номером модели.

Сравнивая суточную потребность в тепле для горячей воды с тестируемыми показателями тепловой производительности коллектора, мы хотим выбрать солнечные коллекторы, которые будут производить 45 081 БТЕ / день. Глядя в столбец БТЕ / день, мы видим, что нам потребуются два коллектора, чтобы соответствовать нашей нагрузке, каждый из которых может обеспечить около 22 541 БТЕ / день.Коллектор AE-32 от компании Alternate Energy Technologies рассчитан на 27 500 БТЕ / день. Каждый из этих коллекторов имеет площадь около 32 квадратных футов. Этот пример выгодно отличается от представленных ранее общих рекомендаций по количеству солнечных коллекторов для установки 20 квадратных футов площади коллектора для первых двух человек и 12 квадратных футов для каждого дополнительного жильца.

Для Пенсильвании резервуар для хранения воды, соединяющий с солнечным коллектором площадью 64 квадратных фута, должен иметь размер не менее 80 галлонов, но лучше использовать резервуар емкостью более 90 галлонов.

В начало

Вопросы

1. При использовании программного обеспечения RETScreen коллекторы AET AE-32 будут производить 0,98 МВтч с июня по август, или 36 347 БТЕ в сутки. Это не соответствует нашей расчетной нагрузке на нагрев воды, поэтому нам нужно выбрать другой коллектор. Поскольку у нас дефицит около 8 734 БТЕ в день, или 24%, нам нужно выбрать коллекционеров примерно на 24% больше, чем наша первоначальная оценка. Мы попробуем коллектор AET AE-40 площадью 40 квадратных футов. Используя программу RET Screen, мы видим, что коллекторы AE-40 произведут 1.08 МВтч с июня по август или около 40 055. Что случилось? Почему мы увеличиваем площадь солнечного коллектора на 25% и получаем только на 10% больше горячей воды? Ответ заключается в том, что по мере того, как количество произведенной энергии приближается к количеству используемой энергии, эффективность системы падает, потому что более высокие температуры системы приводят к большим потерям тепла. Система с двумя коллекторами AE-32 имеет КПД системы 35 процентов, обеспечивая при этом 86% энергии, необходимой в летнее время (86% называется солнечной фракцией).Система с двумя коллекторами AE-40 имеет КПД 31%, обеспечивая при этом 95% энергии, необходимой в летнее время. Помните, мы начали с того, что рассчитали систему, чтобы обеспечить 100% энергии для нагрева воды в летнее время.

   Другой параметр конструкции системы, на который нам нужно обратить внимание, — это размер солнечного резервуара для хранения воды. Предыдущий анализ был выполнен с использованием RETScreen с учетом резервуара на 120 галлонов. Каковы были бы КПД и доля солнечной энергии, если бы мы установили резервуар для хранения на 80 галлонов? Модель RETScreen предсказывает, что при использовании резервуара для хранения емкостью 80 галлонов доля солнечной энергии снижается до 93%, а эффективность в летнее время остается на уровне 31%.Таким образом, резервуар меньшего размера снижает долю солнечной энергии в системе.

   Как работает наша система на годовой основе?

   Среднесуточная солнечная радиация за январь и июль и ежегодно для различных углов наклона и азимута в Уилкс-Барре, штат Пенсильвания (кВтч / м2 / день) Источник: веб-сайт PV Watts www.pvwatts. орг
   Угол наклона	Азимутальный угол	Январь	Июль	Ежегодно
   25	180	2.50	5,58	4,19
   25	210	2,40	5,81	4,12
   25	270	1,72	5,52	3,59
   40	180	2,81	5,47	4.19
   40	210	2,66	5,45	4,09
   40	270	1,69	5,08	3,37
   55	180	2,89	4,82	3,98
   55	210	2.79	4,85	3,88
   55	270	1,62	4,55	3,09

2. Используя данные для Уилкс-Барре в приведенной выше таблице, какова разница в процентах между среднегодовой дневной солнечной инсоляцией, падающей на поверхность, обращенную на истинный юг (азимутальный угол 1800) с наклоном 25 градусов по сравнению с наклоном 55 градусов? Для наклона на 25 градусов по сравнению с поверхностью, наклоненной на 40 градусов?
3. Какова разница в процентах между среднегодовым значением для поверхности с наклоном 25 градусов, обращенной на истинный юг, и той же поверхности, с таким же наклоном, но с азимутальным углом 210 градусов?
4. Какова разница в процентах между среднегодовым значением для поверхности, наклоненной на 25 градусов и обращенной на истинный юг, и той же поверхности, такого же наклона с азимутальным углом 270 градусов? Для поверхностей с уклоном 40 и 55 градусов?
5. Учитывая процентные различия, указанные в вопросе 3, какой угол наклона более разумно принять, если у вас не было другого выбора, кроме как установить солнечную систему с азимутальным углом 270 градусов? Пожалуйста, объясните свой ответ.
6. Если бы вы жили в Уилкс-Барре и хотели максимально улавливать солнечную инсоляцию зимой, с какими углами наклона и азимута вы бы установили солнечные коллекторы? И наоборот, если вы хотите максимизировать летний сбор солнечной энергии, под каким углом наклона и азимута вы бы установили солнечные коллекторы?
7. В примере определения размеров солнечной системы общая суточная потребность в тепловой энергии для 80 галлонов горячей воды была рассчитана на уровне 45 081 британских тепловых единиц. Какова будет общая потребность в тепловой энергии для 80 галлонов при температуре горячей воды 1400F и той же температуре холодной воды?
8. Какова будет потребность в дополнительной энергии для 80 галлонов горячей воды с температурой горячей воды, установленной на уровне 1200F, и солнечной системой нагрева воды, обеспечивающей 1000F воды на входе холодной воды обычного водонагревателя для бытового горячего водонагревателя? При расчете принимайте тепловые потери для установленной температуры 120 градусов от обычного нагревателя.

В начало

Ответы

Как рассчитать количество кВт, необходимое для нагрева некоторого объема воды за определенное время.

Щелкните ЗДЕСЬ, чтобы перейти на страницу онлайн-расчета времени нагрева воды.

В ImmersionHeaters.UK (позвоните Джейми по телефону 07897 246779) у нас есть 2 типа клиентов. Есть те, кто говорит нам, что они хотят, поскольку они знают свои точные требования.

Кроме того, есть и другие, которые нуждаются в руководстве и совете относительно того, что им нужно.Один и тот же вопрос, который возникает снова и снова: «Сколько кВт мне нужно, чтобы нагреть мой бак?»

Если мы можем вычислить объем воды и требуемый подъем температуры , мы сможем ответить на этот вопрос.

Следующая формула используется для расчета мощности нагревательного элемента, необходимой для нагрева определенного объема воды при заданном повышении температуры за 1 час.

объем в литрах x 4-кратное повышение температуры в градусах Цельсия / 3412

(4 — коэффициент, 3412 — заданная константа)

например, 100 литров воды для нагрева с 20 ºC до 50 ºC , повышение температуры на 30 ºC даст —

100 х 4 х 30/3412 = 3.52

означает, что вода будет нагрета за 1 час за счет приложенного тепла 3,5 кВт.

Также мы можем использовать эту информацию для экстраполяции в обоих направлениях. Чтобы нагреть тот же объем воды за половину времени (30 минут), потребуется удвоенная мощность нагрева, то есть 7 кВт.

И наоборот, если мы используем только половину тепловой мощности, 1,75 кВт, на нагрев до желаемой температуры потребуется в два раза больше времени, т. Е. 2 ​​часа.

Если у нас есть только элемент мощностью 1 кВт, мы ожидаем, что время нагрева превысит 3 часа.

Также мы можем использовать эту формулу как основу для аналогичных расчетов для топочного мазута. Обычно масло нагревается вдвое быстрее воды из-за своей плотности. Однако для масла требуется элемент с гораздо меньшей плотностью ватт, чем для воды, как описано в статье «Как выбрать масляный нагреватель».

Нравится:

Нравится Загрузка …

Связанные

Урок физики

На предыдущей странице мы узнали, что делает тепло с объектом, когда оно накапливается или выделяется.Прирост или потеря тепла приводят к изменениям температуры, изменению состояния или выполнения работы. Тепло — это передача энергии. Когда объект приобретает или теряет его, внутри этого объекта будут соответствующие изменения энергии. Изменение температуры связано с изменением средней кинетической энергии частиц внутри объекта. Изменение состояния связано с изменением внутренней потенциальной энергии, которой обладает объект. А когда работа сделана, происходит полная передача энергии объекту, над которым она выполняется.В этой части Урока 2 мы исследуем вопрос Как измерить количество тепла, получаемого или выделяемого объектом?

Удельная теплоемкость

Предположим, что несколько объектов, состоящих из разных материалов, нагреваются одинаково. Будут ли предметы нагреваться одинаково? Ответ: скорее всего, нет. Разные материалы будут нагреваться с разной скоростью, потому что каждый материал имеет свою удельную теплоемкость.Удельная теплоемкость относится к количеству тепла, необходимому для изменения температуры единицы массы (скажем, грамма или килограмма) на 1 ° C. В учебниках часто указывается удельная теплоемкость различных материалов. Стандартные метрические единицы — Джоуль / килограмм / Кельвин (Дж / кг / К). Чаще используются единицы измерения — Дж / г / ° C. Используйте виджет ниже, чтобы просмотреть удельную теплоемкость различных материалов. Просто введите название вещества (алюминий, железо, медь, вода, метанол, дерево и т. Д.).) и нажмите кнопку «Отправить»; результаты будут отображаться в отдельном окне.

Удельная теплоемкость твердого алюминия (0,904 Дж / г / ° C) отличается от удельной теплоемкости твердого железа (0,449 Дж / г / ° C). Это означает, что для повышения температуры данной массы алюминия на 1 ° C потребуется больше тепла, чем для повышения температуры той же массы железа на 1 ° C.Фактически, для повышения температуры образца алюминия на заданное количество потребуется примерно вдвое больше тепла по сравнению с тем же изменением температуры того же количества железа. Это связано с тем, что удельная теплоемкость алюминия почти вдвое больше, чем у железа.

Теплоемкость указана из расчета на грамм или на килограмм . Иногда значение указывается на основе на моль , и в этом случае оно называется молярной теплоемкостью. Тот факт, что они указаны из расчета на количество , указывает на то, что количество тепла, необходимое для повышения температуры вещества, зависит от того, сколько вещества имеется.Эту истину, несомненно, знает всякий, кто варил на плите кастрюлю с водой. Вода закипает при температуре 100 ° C на уровне моря и при слегка пониженной температуре на возвышенностях. Чтобы довести кастрюлю с водой до кипения, ее сначала нужно поднять до 100 ° C. Это изменение температуры достигается за счет поглощения тепла горелкой печи. Быстро замечаешь, что для того, чтобы довести до кипения полную кастрюлю с водой, требуется значительно больше времени, чем для того, чтобы довести до кипения наполовину полную. Это связано с тем, что полная кастрюля с водой должна поглощать больше тепла, чтобы вызвать такое же изменение температуры.Фактически, требуется вдвое больше тепла, чтобы вызвать такое же изменение температуры в двойной массе воды.

Удельная теплоемкость также указана из расчета на K или на ° C . Тот факт, что удельная теплоемкость указана из расчета на градус , указывает на то, что количество тепла, необходимое для повышения данной массы вещества до определенной температуры, зависит от изменения температуры, необходимого для достижения этой конечной температуры.Другими словами, важна не конечная температура, а общее изменение температуры. Для изменения температуры воды с 20 ° C до 100 ° C (изменение на 80 ° C) требуется больше тепла, чем для повышения температуры того же количества воды с 60 ° C до 100 ° C (изменение на 40 ° C). ° С). Фактически, для изменения температуры данной массы воды на 80 ° C требуется вдвое больше тепла по сравнению с изменением на 40 ° C. Человек, который хочет быстрее довести воду до кипения на плите, должен начать с теплой водопроводной воды вместо холодной.

Это обсуждение удельной теплоемкости заслуживает одного заключительного комментария. Термин «удельная теплоемкость» в некоторой степени неправильный , неправильное обозначение . Этот термин означает, что вещества могут обладать способностью удерживать вещь , называемую теплотой. Как уже говорилось ранее, тепло — это не то, что содержится в объекте. Тепло — это то, что передается к объекту или от него. Объекты содержат энергию в самых разных формах. Когда эта энергия передается другим объектам с другой температурой, мы называем переданную энергию теплом или тепловой энергией .Хотя это вряд ли приживется, более подходящим термином будет удельная энергоемкость.

Связь количества тепла с изменением температуры

Удельная теплоемкость позволяет математически связать количество тепловой энергии, полученной (или потерянной) образцом любого вещества, с массой образца и ее результирующим изменением температуры. Связь между этими четырьмя величинами часто выражается следующим уравнением.

Q = м • C • ΔT

где Q — количество тепла, переданного объекту или от него, m — масса объекта, C — удельная теплоемкость материала, из которого состоит объект, а ΔT — результирующее изменение температуры объекта. Как и во всех других ситуациях в науке, значение дельта (∆) для любой величины вычисляется путем вычитания начального значения количества из окончательного значения количества. В этом случае ΔT равно T _final — T _initial .При использовании приведенного выше уравнения значение Q может быть положительным или отрицательным. Как всегда, положительный и отрицательный результат расчета имеет физическое значение. Положительное значение Q указывает, что объект получил тепловую энергию из окружающей среды; это соответствовало бы повышению температуры и положительному значению ΔT. Отрицательное значение Q указывает на то, что объект выделяет тепловую энергию в окружающую среду; это соответствовало бы снижению температуры и отрицательному значению ΔT.

Знание любых трех из этих четырех величин позволяет человеку вычислить четвертое количество. Обычная задача на многих уроках физики включает решение проблем, связанных с отношениями между этими четырьмя величинами. В качестве примеров рассмотрим две проблемы ниже. Решение каждой проблемы разработано для вас. Дополнительную практику можно найти в разделе «Проверьте свое понимание» внизу страницы.

Пример задачи 1 Какое количество тепла требуется для повышения температуры 450 граммов воды с 15 ° C до 85 ° C? Удельная теплоемкость воды 4.18 Дж / г / ° C.

Как и любая проблема в физике, решение начинается с определения известных величин и соотнесения их с символами, используемыми в соответствующем уравнении. В этой задаче мы знаем следующее:

м = 450 г
C = 4,18 Дж / г / ° C
T _{начальная} = 15 ° C
T _{окончательный} = 85 ° C

Мы хотим определить значение Q — количество тепла.Для этого мы использовали бы уравнение Q = m • C • ΔT. Буквы m и C известны; ΔT можно определить по начальной и конечной температуре.

T = T _{окончательный} — T _{начальный} = 85 ° C — 15 ° C = 70 ° C

Зная три из четырех величин соответствующего уравнения, мы можем подставить и решить для Q.

Q = m • C • ΔT = (450 г) • (4,18 Дж / г / ° C) • (70 ° C)
Q = 131670 Дж
Q = 1.3×10 ⁵ J = 130 кДж (округлено до двух значащих цифр)

Пример задачи 2 Образец 12,9 грамма неизвестного металла при температуре 26,5 ° C помещают в чашку из пенополистирола, содержащую 50,0 граммов воды при температуре 88,6 ° C. Вода охлаждается, и металл нагревается, пока не будет достигнуто тепловое равновесие при 87,1 ° C. Предполагая, что все тепло, теряемое водой, передается металлу, а чашка идеально изолирована, определите удельную теплоемкость неизвестного металла.Удельная теплоемкость воды составляет 4,18 Дж / г / ° C.

По сравнению с предыдущей проблемой это гораздо более сложная проблема. По сути, эта проблема похожа на две проблемы в одной. В основе стратегии решения проблем лежит признание того, что количество тепла, потерянного водой (Q _вода ), равно количеству тепла, полученного металлом (Q _металл ). Поскольку значения m, C и ΔT воды известны, можно вычислить Q _water .Это значение Q _воды равно значению металла Q _{. Как только значение металла} Q _{известно, его можно использовать со значением m и ΔT металла для расчета металла} Q _{. Использование этой стратегии приводит к следующему решению:}

Часть 1: Определение потерь тепла водой

Дано:

м = 50,0 г
C = 4,18 Дж / г / ° C
T _{начальная} = 88,6 ° C
Т _финал = 87.1 ° С
ΔT = -1,5 ° C (T _{конечный} — T _{начальный} )

Решение для Q _воды :

Q _вода = m • C • ΔT = (50,0 г) • (4,18 Дж / г / ° C) • (-1,5 ° C)
Q _вода = -313,5 Дж (без заземления)
(Знак — означает, что вода теряет тепло)

Часть 2: Определите стоимость металла C

Дано:

Q _металл = 313.5 Дж (используйте знак +, так как металл нагревается)
m = 12,9 г
T _{начальный} = 26,5 ° C
T _{окончательный} = 87,1 ° C
ΔT = (T _{конечный} — T _{начальный} )

Решить для металла C :

Переставьте металл Q = m _металл • C _металл • ΔT _металл , чтобы получить металл C = Q _металл / (м _металл • ΔT _металл )

C _металл = Q _металл / (м _металл • ΔT _металл ) = (313.5 Дж) / [(12,9 г) • (60,6 ° C)]
C _металл = 0,40103 Дж / г / ° C
C _металл = 0,40 Дж / г / ° C (округлено до двух значащих цифр)

Тепло и изменения состояния

Приведенное выше обсуждение и соответствующее уравнение (Q = m • C • ∆T) связывает тепло, полученное или потерянное объектом, с результирующими изменениями температуры этого объекта. Как мы узнали, иногда тепло накапливается или теряется, но температура не меняется.Это тот случай, когда вещество претерпевает изменение состояния. Итак, теперь мы должны исследовать математику, связанную с изменениями состояния и количества тепла.

Чтобы начать обсуждение, давайте рассмотрим различные изменения состояния, которые можно наблюдать для образца вещества. В таблице ниже перечислены несколько изменений состояния и указаны имена, обычно связанные с каждым процессом.

Процесс	Изменение состояния
Плавка	От твердого до жидкого
Заморозка	От жидкости к твердому веществу
Испарение	От жидкости к газу
Конденсация	Газ — жидкость
Сублимация	Твердое тело в газ
Депонирование	Газ в твердое вещество

В случае плавления, кипения и сублимации к образцу вещества должна быть добавлена ​​энергия, чтобы вызвать изменение состояния.Такие изменения состояния называют эндотермическими. Замораживание, конденсация и осаждение экзотермичны; энергия высвобождается образцом материи, когда происходят эти изменения состояния. Таким образом, можно заметить, что образец льда (твердая вода) тает, когда его помещают на горелку или рядом с ней. Тепло передается от горелки к образцу льда; энергия приобретается льдом, вызывая изменение состояния. Но сколько энергии потребуется, чтобы вызвать такое изменение состояния? Есть ли математическая формула, которая могла бы помочь в определении ответа на этот вопрос? Безусловно, есть.

Количество энергии, необходимое для изменения состояния образца материи, зависит от трех вещей. Это зависит от того, что такое субстанция, от того, сколько субстанции претерпевает изменение состояния, и от того, какое изменение состояния происходит. Например, для плавления льда (твердая вода) требуется другое количество энергии, чем для плавления железа. И для таяния льда (твердая вода) требуется другое количество энергии, чем для испарения того же количества жидкой воды. И, наконец, для плавления 10 требуется другое количество энергии.0 граммов льда по сравнению с таянием 100,0 граммов льда. Вещество, процесс и количество вещества — это три переменные, которые влияют на количество энергии, необходимое для того, чтобы вызвать конкретное изменение состояния. Используйте виджет ниже, чтобы исследовать влияние вещества и процесса на изменение энергии. (Обратите внимание, что теплота плавления — это изменение энергии, связанное с изменением состояния твердое-жидкое.)

Значения удельной теплоты плавления и удельной теплоты испарения указаны из расчета на количество .Например, удельная теплота плавления воды составляет 333 Дж / грамм. Чтобы растопить 1,0 грамм льда, требуется 333 Дж энергии. Чтобы растопить 10 граммов льда, требуется в 10 раз больше энергии — 3330 Дж. Такое рассуждение приводит к следующим формулам, связывающим количество тепла с массой вещества и теплотой плавления и испарения.

Для плавления и замораживания: Q = m • ΔH _{плавление}
Для испарения и конденсации: Q = m • ΔH _{испарение}

, где Q представляет количество энергии, полученной или высвобожденной во время процесса, m представляет собой массу образца, ΔH _fusion представляет собой удельную теплоту плавления (на грамм) и ΔH _{испарения} представляет собой удельную теплоемкость плавления. испарение (из расчета на грамм).Подобно обсуждению Q = m • C • ΔT, значения Q могут быть как положительными, так и отрицательными. Значения Q положительны для процесса плавления и испарения; это согласуется с тем фактом, что образец вещества должен набирать энергию, чтобы плавиться или испаряться. Значения Q отрицательны для процесса замораживания и конденсации; это согласуется с тем фактом, что образец вещества должен терять энергию, чтобы замерзнуть или конденсироваться.

В качестве иллюстрации того, как можно использовать эти уравнения, рассмотрим следующие два примера задач.

Пример задачи 3 Элиза кладет в свой напиток 48,2 грамма льда. Какое количество энергии будет поглощено льдом (и высвобождено напитком) в процессе таяния? Теплота плавления воды 333 Дж / г.

Уравнение, связывающее массу (48,2 грамма), теплоту плавления (333 Дж / г) и количество энергии (Q): Q = m • ΔH _fusion .Подстановка известных значений в уравнение приводит к ответу.

Q = м • ΔH _{плавление} = (48,2 г) • (333 Дж / г)
Q = 16050,6 Дж
Q = 1,61 x 10 ⁴ Дж = 16,1 кДж (округлено до трех значащих цифр)

Пример Задачи 3 включает в себя довольно простое вычисление типа «подключай и исправляй». Теперь мы попробуем пример задачи 4, который потребует более глубокого анализа.

Пример задачи 4 Какое минимальное количество жидкой воды на 26.5 градусов, которые потребуются, чтобы полностью растопить 50,0 граммов льда? Удельная теплоемкость жидкой воды составляет 4,18 Дж / г / ° C, а удельная теплота плавления льда составляет 333 Дж / г.

В этой задаче лед тает, а жидкая вода остывает. Энергия передается от жидкости к твердому телу. Чтобы растопить твердый лед, на каждый грамм льда необходимо передать 333 Дж энергии. Эта передача энергии от жидкой воды ко льду охлаждает жидкость.Но жидкость может охладиться только до 0 ° C — точки замерзания воды. При этой температуре жидкость начнет затвердевать (замерзнуть), а лед полностью не растает.

Мы знаем следующее о льду и жидкой воде:

Информация о льду:

м = 50,0 г
ΔH _{плавление} = 333 Дж / г

Информация о жидкой воде:

С = 4.18 Дж / г / ° C
T _{начальный} = 26,5 ° C
T _{окончательный} = 0,0 ° C
ΔT = -26,5 ° C (T _{конечный} — T _{начальный} )

Энергия, полученная льдом, равна энергии, потерянной из воды.

Q _лед = -Q _{жидкая вода}

Знак — указывает, что один объект получает энергию, а другой объект теряет энергию. Мы можем вычислить левую часть приведенного выше уравнения следующим образом:

Q _лед = m • ΔH _{плавление} = (50.0 г) • (333 Дж / г)
Q _лед = 16650 Дж

Теперь мы можем установить правую часть уравнения равной m • C • ΔT и начать подставлять известные значения C и ΔT, чтобы найти массу жидкой воды. Решение:

16650 Дж = -Q _{жидкая вода}
16650 Дж = -м _{жидкая вода} • C _{жидкая вода} • ΔT _{жидкая вода}
16650 Дж = -м _{жидкая вода} • (4.18 Дж / г / ° C) • (-26,5 ° C)
16650 Дж = -м _{жидкая вода} • (-110,77 Дж / ° C)
м _{жидкая вода} = — (16650 Дж) / (- 110,77 Дж / ° C)
м _{жидкая вода} = 150,311 г
м _{жидкая вода} = 1,50×10 ² г (округлено до трех значащих цифр)

Еще раз о кривых нагрева и охлаждения

На предыдущей странице Урока 2 обсуждалась кривая нагрева воды.Кривая нагрева показывала, как температура воды увеличивалась с течением времени по мере нагрева образца воды в твердом состоянии (т. Е. Льда). Мы узнали, что добавление тепла к образцу воды может вызвать либо изменение температуры, либо изменение состояния. При температуре плавления воды добавление тепла вызывает преобразование воды из твердого состояния в жидкое состояние. А при температуре кипения воды добавление тепла вызывает преобразование воды из жидкого состояния в газообразное.Эти изменения состояния произошли без каких-либо изменений температуры. Однако добавление тепла к образцу воды, не имеющей температуры фазового перехода, приведет к изменению температуры.

Теперь мы можем подойти к теме кривых нагрева на более количественной основе. На диаграмме ниже представлена ​​кривая нагрева воды. На нанесенных линиях есть пять помеченных участков.

Три диагональных участка представляют собой изменения температуры пробы воды в твердом состоянии (участок 1), жидком состоянии (участок 3) и газообразном состоянии (участок 5).Две горизонтальные секции представляют изменения в состоянии воды. На участке 2 проба воды тает; твердое вещество превращается в жидкость. В секции 4 образец воды подвергается кипению; жидкость превращается в газ. Количество тепла, передаваемого воде в секциях 1, 3 и 5, связано с массой образца и изменением температуры по формуле Q = m • C • ΔT. А количество тепла, переданного воде в секциях 2 и 4, связано с массой образца и теплотой плавления и испарения формулами Q = m • ΔH _fusion (секция 2) и Q = m • ΔH _{испарение} (раздел 4).Итак, теперь мы попытаемся вычислить количество тепла, необходимое для перевода 50,0 граммов воды из твердого состояния при -20,0 ° C в газообразное состояние при 120,0 ° C. Для расчета потребуется пять шагов — по одному шагу для каждого раздела приведенного выше графика. Хотя удельная теплоемкость вещества зависит от температуры, в наших расчетах мы будем использовать следующие значения удельной теплоемкости:

Твердая вода: C = 2,00 Дж / г / ° C
Жидкая вода: C = 4,18 Дж / г / ° C
Газообразная вода: C = 2.01 Дж / г / ° C

Наконец, мы будем использовать ранее сообщенные значения ΔH _{слияния} (333 Дж / г) и ΔH _{испарения} (2,23 кДж / г).

Раздел 1 : Изменение температуры твердой воды (льда) с -20,0 ° C до 0,0 ° C.

Используйте Q ₁ = m • C • ΔT

, где m = 50,0 г, C = 2,00 Дж / г / ° C, T _{начальный} = -200 ° C, а T _{конечный} = 0,0 ° C

Q ₁ = m • C • ΔT = (50.0 г) • (2,00 Дж / г / ° C) • (0,0 ° C — -20,0 ° C)
Q ₁ = 2,00 x10 ³ Дж = 2,00 кДж

Раздел 2 : Таяние льда при 0,0 ° C.

Используйте Q ₂ = m • ΔH _сварка

, где m = 50,0 г и ΔH _{плавление} = 333 Дж / г

Q ₂ = м • ΔH _{плавление} = (50,0 г) • (333 Дж / г)
Q ₂ = 1,665 x10 ⁴ Дж = 16.65 кДж
Q ₂ = 16,7 кДж (округлено до 3 значащих цифр)

Раздел 3 : Изменение температуры жидкой воды с 0,0 ° C на 100,0 ° C.

Используйте Q ₃ = m • C • ΔT

, где m = 50,0 г, C = 4,18 Дж / г / ° C, T _{начальный} = 0,0 ° C и T _{конечный} = 100,0 ° C

Q ₃ = m • C • ΔT = (50,0 г) • (4,18 Дж / г / ° C) • (100,0 ° C — 0,0 ° C)
Q ₃ = 2.09 x10 ⁴ Дж = 20,9 кДж

Раздел 4 : Кипячение воды при 100,0 ° C.

Используйте Q ₄ = m • ΔH _{испарение}

, где m = 50,0 г и ΔH _{испарение} = 2,23 кДж / г

Q ₄ = m • ΔH _{испарение} = (50,0 г) • (2,23 кДж / г)
Q ₄ = 111,5 кДж
Q ₄ = 112 кДж (округлено до 3 значащих цифр)

Раздел 5 : Изменение температуры жидкой воды со 100.От 0 ° C до 120,0 ° C.

Используйте Q ₅ = m • C • ΔT

, где m = 50,0 г, C = 2,01 Дж / г / ° C, T _{начальный} = 100,0 ° C и T _{конечный} = 120,0 ° C

Q ₅ = m • C • ΔT = (50,0 г) • (2,01 Дж / г / ° C) • (120,0 ° C — 100,0 ° C)
Q ₅ = 2,01 x10 ³ J = 2,01 кДж

Общее количество тепла, необходимое для превращения твердой воды (льда) при -20 ° C в газообразную воду при 120 ° C, является суммой значений Q для каждого участка графика.То есть

Q _итого = Q ₁ + Q ₂ + Q ₃ + Q ₄ + Q ₅

Суммирование этих пяти значений Q и округление до нужного количества значащих цифр приводит к значению 154 кДж в качестве ответа на исходный вопрос.

В приведенном выше примере есть несколько особенностей решения, над которыми стоит задуматься:

• Первое: длинная задача была разделена на части, каждая из которых представляет собой одну из пяти частей графика.Поскольку было вычислено пять значений Q, они были обозначены как Q ₁ , Q ₂ и т. Д. Этот уровень организации требуется в многоступенчатой ​​задаче, такой как эта.
• Секунда: внимание было уделено знаку +/- на ΔT. Изменение температуры (или любой величины) всегда рассчитывается как конечное значение величины за вычетом начального значения этой величины.
• Третий: На протяжении всей задачи внимание уделялось подразделениям.Единицы Q будут либо в Джоулях, либо в килоджоулях, в зависимости от того, какие количества умножаются. Отсутствие внимания к устройствам — частая причина сбоев в подобных проблемах.
• Четвертый: На протяжении всей задачи внимание уделялось значащим цифрам. Хотя это никогда не должно становиться основным акцентом какой-либо проблемы в физике, это, безусловно, деталь, на которую стоит обратить внимание.

Мы узнали здесь, на этой странице, как рассчитать количество тепла, задействованного в любом процессе нагрева / охлаждения и в любом процессе изменения состояния.Это понимание будет иметь решающее значение, когда мы перейдем к следующей странице Урока 2, посвященной калориметрии. Калориметрия — это наука, связанная с определением изменений энергии системы путем измерения теплообмена с окружающей средой.

Проверьте свое понимание

1. Вода имеет необычно высокую удельную теплоемкость. Какое из следующих утверждений логически следует из этого факта?

а.По сравнению с другими веществами горячая вода вызывает сильные ожоги, потому что хорошо проводит тепло.
б. По сравнению с другими веществами вода при нагревании быстро нагревается до высоких температур.
c. По сравнению с другими веществами, образец воды требует значительного количества тепла, чтобы изменить ее температуру на небольшое количество.

2. Объясните, почему в больших водоемах, таких как озеро Мичиган, может быть довольно холодно в начале июля, несмотря на то, что температура наружного воздуха около или выше 90 ° F (32 ° C).

3. В таблице ниже описан термический процесс для различных объектов (выделен красным жирным шрифтом). Для каждого описания укажите, набирается или теряется тепло объектом, является ли процесс эндотермическим или экзотермическим, и является ли Q для указанного объекта положительным или отрицательным значением.

	Процесс	Получено или потеряно тепло?	Эндо- или экзотермический?	Вопрос: + или -?
а.	Кубик льда помещают в стакан с лимонадом комнатной температуры, чтобы охладить напиток.
г.	Холодный стакан лимонада стоит на столе для пикника под жарким полуденным солнцем и нагревается до 32 ° F.
г.	Конфорки на электроплите выключаются и постепенно остывают до комнатной температуры.
г.	Учитель вынимает из термоса большой кусок сухого льда и опускает его в воду. Сухой лед возгоняется, образуя газообразный диоксид углерода.
e.	Водяной пар в увлажненном воздухе ударяется о окно и превращается в каплю росы (каплю жидкой воды).

4. Образец металлического цинка массой 11,98 грамма помещают в баню с горячей водой и нагревают до 78,4 ° C. Затем его удаляют и помещают в чашку из пенополистирола, содержащую 50,0 мл воды комнатной температуры (T = 27,0 ° C; плотность = 1,00 г / мл). Вода прогревается до температуры 28.1 ° С. Определите удельную теплоемкость цинка.

5. Джейк берет из туалета банку с газировкой и выливает ее в чашку со льдом. Определите количество тепла, теряемого содой комнатной температуры при плавлении 61,9 г льда (ΔH _fusion = 333 Дж / г).