전기 보일러가 소비하는 전기량 : 구매 전 계산 방법

시골집 난방을 위한 에너지원으로 전기를 사용하는 것은 가용성, 보급성, 환경 친화성 등 여러 가지 이유로 매력적입니다.동시에 전기 보일러 사용의 주요 장애물은 여전히 ​​높은 관세입니다.

전기 보일러 설치의 타당성에 대해서도 생각해 보셨습니까? 전기 보일러가 소비하는 전기량을 함께 알아 봅시다. 이를 위해 우리 기사에서 논의된 계산 규칙과 공식을 사용할 것입니다.

계산은 전기 보일러를 사용하여 집이나 아파트를 난방하는 경우 매월 지불해야 하는 전기의 양을 자세히 이해하는 데 도움이 됩니다. 얻은 수치를 통해 보일러 구매 여부에 대한 최종 결정을 내릴 수 있습니다.

전기 보일러의 전력 계산 방법

전기 보일러의 필요한 전력을 계산하는 두 가지 주요 방법이 있습니다. 첫 번째는 가열된 영역을 기반으로 하고 두 번째는 건물 외피를 통한 열 손실 계산을 기반으로 합니다.

첫 번째 옵션에 따른 계산은 단일 지표, 즉 특정 전력을 기반으로 매우 대략적입니다. 구체적인 권한은 참고서에 나와 있으며 지역에 따라 다릅니다.

두 번째 옵션의 계산은 더 복잡하지만 특정 건물의 많은 개별 지표를 고려합니다. 건물의 완전한 열 공학 계산은 다소 복잡하고 힘든 작업입니다. 다음으로, 필요한 정확도를 유지하면서도 단순화된 계산을 고려하겠습니다.

계산 방법에 관계없이 수집된 초기 데이터의 양과 품질은 전기 보일러의 요구 전력을 정확하게 평가하는 데 직접적인 영향을 미칩니다.

전력이 감소하면 장비는 최대 부하에서 지속적으로 작동하여 필요한 생활 편의를 제공하지 않습니다. 전력이 과대평가되면 불합리하게 많은 전력 소비가 발생하고 난방 장비 비용도 높아집니다.

다른 유형의 연료와 달리 전기는 환경 친화적이고 상당히 깨끗하며 간단한 옵션이지만 해당 지역에 중단 없는 전력망이 있어야 합니다.

전기 보일러의 전력 계산 절차

다음으로 장비가 집을 난방하는 작업을 완전히 수행하도록 필요한 보일러 전력을 계산하는 방법을 자세히 고려할 것입니다.

1단계 - 계산을 위한 초기 데이터 수집

계산을 수행하려면 건물에 대한 다음 정보가 필요합니다.

• 에스 – 난방실의 면적.
• 여_이기다 – 특정 전력.

특정 전력 표시기는 1m당 필요한 열 에너지의 양을 보여줍니다.² 1시에

지역 자연 조건에 따라 다음 값을 사용할 수 있습니다.

• 러시아 중부 지역: 120 – 150 W/m²;
• 남부 지역: 70-90 W/m²;
• 북부 지역: 150-200W/m².

여_이기다 - 건물의 실제 열 손실을 반영하지 않기 때문에 주로 매우 대략적인 계산에 사용되는 이론적 값입니다. 유리 면적, 문 수, 외벽 재료 또는 천장 높이를 고려하지 않습니다.

정확한 열 계산은 다양한 요소를 고려하여 특수 프로그램을 사용하여 수행됩니다. 우리의 목적을 위해서는 그러한 계산이 필요하지 않으며 외부 둘러싸는 구조물의 열 손실을 계산하는 것이 가능합니다.

계산에 사용해야 하는 수량:

아르 자형 - 열전달 저항 또는 열 저항 계수. 이는 둘러싸는 구조 가장자리의 온도 차이와 이 구조를 통과하는 열 흐름의 비율입니다. 차원이 m임²×⁰С/W.

실제로는 간단합니다. R은 열을 유지하는 물질의 능력을 나타냅니다.

큐 – 1m를 통과하는 열 흐름의 양을 나타내는 값² 1시간 동안 1⁰C의 온도차가 있는 표면. 즉, 1m가 얼마나 많은 열에너지를 잃는지를 보여줍니다.² 1도의 온도차로 시간당 건물 봉투. 치수 W/m 있음²×시간.

여기에 제시된 계산에서는 켈빈과 섭씨 온도 사이에 차이가 없습니다. 중요한 것은 절대 온도가 아니라 단지 차이이기 때문입니다.

큐_{일반적으로} – 시간당 둘러싸는 구조의 영역 S를 통과하는 열 흐름의 양. 치수 W/h가 있습니다.

피 – 난방 보일러 전력.외부 공기와 내부 공기의 최대 온도차에서 난방 장비에 필요한 최대 전력으로 계산됩니다. 즉, 가장 추운 계절에 건물을 가열하기에 충분한 보일러 전력입니다. 치수 W/h가 있습니다.

능률 – 가열 보일러의 효율 계수, 소비된 에너지에 대해 받은 에너지의 비율을 나타내는 무차원 수량입니다. 장비 문서에서는 일반적으로 100%(예: 99%)로 표시됩니다. 계산에는 1의 값이 사용됩니다. 0.99.

ΔT – 둘러싸는 구조의 양면에 온도 차이가 표시됩니다. 차이가 올바르게 계산되는 방법을 더 명확하게 하려면 예를 살펴보세요. 외부인 경우: -30 °C, +22 ° C 내부 ΔT = 22 - (-30) = 52°C

또는 동일하지만 켈빈에서는 다음과 같습니다. ΔT = 293 – 243 = 52K

즉, 각도와 켈빈의 차이는 항상 동일하므로 켈빈 단위의 참조 데이터를 수정 없이 계산에 사용할 수 있습니다.

디 – 둘러싸는 구조물의 두께(미터).

케이 – 참고 도서 또는 SNiP II-3-79 "건물 열 공학"(SNiP - 건축 법규 및 규정)에서 가져온 건물 외피 재료의 열전도 계수. 치수는 W/m×K 또는 W/m×⁰С입니다.

다음 공식 목록은 수량 간의 관계를 보여줍니다.

• R=d/k
• R= ΔT / Q
• Q = ΔT/R
• 큐_{일반적으로} = Q × S
• 피 = Q_{일반적으로} / 효율성

다층 구조의 경우 열 전달 저항 R은 각 구조에 대해 개별적으로 계산된 다음 합산됩니다.

예를 들어 이중창의 열 손실을 계산할 때와 같이 다층 구조의 계산이 너무 번거로울 수 있는 경우도 있습니다.

창문의 열전달 저항을 계산할 때 고려해야 할 사항은 무엇입니까?

• 유리 두께;
• 유리의 수와 그 사이의 공극;
• 유리 사이의 가스 유형: 불활성 또는 공기;
• 창유리의 단열 코팅 존재.

그러나 제조업체 또는 참고서에서 전체 구조에 대해 기성 값을 찾을 수 있으며, 이 기사의 끝 부분에는 공통 디자인의 이중창에 대한 표가 있습니다.

2단계 - 지하층의 열손실 계산

이와 별도로 토양은 열 전달에 상당한 저항을 갖고 있기 때문에 건물 바닥을 통한 열 손실 계산에 대해 깊이 생각해 볼 필요가 있습니다.

지하층의 열 손실을 계산할 때지면으로의 침투를 고려해야합니다. 집이 지면에 있으면 깊이는 0으로 간주됩니다.

일반적으로 인정되는 방법에 따라 바닥 면적은 4개 구역으로 구분됩니다.

• 1개 구역 - 외벽에서 둘레를 따라 바닥 중앙까지 2m 후퇴합니다. 건물이 깊어지는 경우 수직 벽을 따라 지상에서 바닥으로 후퇴합니다. 벽이 땅속 2m 깊이에 묻혀 있으면 구역 1이 벽에 완전히 닿게 됩니다.
• 2존 – 구역 1의 경계에서 중심까지 둘레를 따라 2m 후퇴합니다.
• 3존 – 구역 2의 경계에서 중심까지 둘레를 따라 2m 후퇴합니다.
• 4존 – 나머지 층.

확립된 관행에 따라 각 영역에는 고유한 R이 있습니다.

• R1 = 2.1m²×℃/W;
• R2 = 4.3m²×℃/W;
• R3 = 8.6m²×℃/W;
• R4 = 14.2m²×℃/W.

주어진 R 값은 코팅되지 않은 바닥에 유효합니다. 절연체의 경우 각 R은 절연체의 R만큼 증가합니다.

또한 장선 위에 놓인 바닥의 경우 R에 1.18을 곱합니다.

1구역의 폭은 2미터입니다. 집이 묻혀 있으면 땅에 있는 벽의 높이를 구해 2미터를 빼고 나머지는 바닥으로 옮겨야 합니다.

3단계 - 천장 열 손실 계산

이제 계산을 시작할 수 있습니다.

전기 보일러의 출력을 대략적으로 추정하는 공식은 다음과 같습니다.

W=W_이기다 × S

작업: 모스크바, 난방 면적 150m²에서 필요한 보일러 전력을 계산합니다.

계산할 때 모스크바가 중앙 지역에 속한다는 점을 고려합니다. 여_이기다 130W/m와 동일하게 취할 수 있습니다.².

여_이기다 = 130 × 150 = 19500W/h 또는 19.5kW/h

이 수치는 너무 부정확해서 난방 장비의 효율성을 고려할 필요가 없습니다.

이제 15분 후의 열손실을 구해보자² 미네랄 울로 단열된 천장 부분. 단열층의 두께는 150mm, 외부 기온은 -30 ° C, 건물 내부는 +22 ° C입니다.

해결책: 표를 사용하여 미네랄울의 열전도 계수 k=0.036 W/m를 찾습니다.×°C. 두께 d는 미터 단위로 표시되어야 합니다.

계산 절차는 다음과 같습니다.

• R = 0.15 / 0.036 = 4.167 중²×℃/W
• ΔT= 22 — (-30) = 52°С
• Q= 52 / 4.167 = 12.48W/m²×h
• 큐_{일반적으로} = 12,48 × 15 = 187W/h.

이 예에서는 천장을 통한 열 손실이 187 * 3 = 561W라고 계산했습니다.

우리의 목적에 따라 내부 칸막이와 문에 신경 쓰지 않고 벽과 천장 등 외부 구조물의 열 손실만 계산하여 계산을 단순화하는 것이 전적으로 가능합니다.

또한 환기 및 하수에 대한 열 손실을 계산하지 않고도 할 수 있습니다. 우리는 침투와 풍하중을 고려하지 않을 것입니다. 기본 지점과 태양 복사량에 따른 건물 위치의 의존성.

일반적인 고려사항으로부터 하나의 결론을 도출할 수 있습니다. 건물의 부피가 클수록 1m당 열 손실이 줄어듭니다.². 벽의 면적은 2차적으로 증가하고 큐브의 부피는 증가하기 때문에 설명하기 쉽습니다. 공은 열 손실이 가장 적습니다.

둘러싸는 구조물에서는 폐쇄된 공기층만 고려됩니다. 집에 통풍이 잘되는 외관이 있으면 그러한 공기층은 닫히지 않은 것으로 간주되어 고려되지 않습니다. 야외 레이어 앞에 오는 모든 레이어(외관 타일 또는 카세트)는 사용되지 않습니다.

예를 들어 이중창의 닫힌 공기층이 고려됩니다.

집의 모든 벽은 외부에 있습니다. 다락방은 가열되지 않으며 지붕 재료의 열 저항은 고려되지 않습니다.

4단계 - 별장의 총 열 손실 계산

이론적인 부분 후에는 실제적인 부분을 시작할 수 있습니다.

예를 들어 집을 계산해 보겠습니다.

• 외벽 크기: 9x10m;
• 높이: 3m;
• 이중 유리창 1.5×1.5m: 4개;
• 오크 도어 2.1×0.9m, 두께 50mm;
• 장선 위에 놓인 30mm 두께의 압출 폼 위에 28mm 소나무 바닥;
• 석고 보드 천장 9 mm, 미네랄 울 위에 150 mm 두께;
• 벽 재료: 2개의 규산염 벽돌로 된 벽돌, 50mm 미네랄 울로 단열재;
• 가장 추운 기간은 30°C이고, 건물 내부 예상 온도는 20°C입니다.

필요한 영역을 미리 계산해 보겠습니다. 바닥의 ​​구역을 계산할 때 벽 깊이가 0이라고 가정합니다. 바닥판은 장선 위에 놓여 있습니다.

• 창문 - 9m²;
• 문 – 1.9m²;
• 벽, 창문 및 문 제외 - 103.1m²;
• 천장 - 90m²;
• 바닥 면적: S1 = 60m², S2 = 18m², S3 = 10m², S4 = 2m²;
• ΔT = 50 ℃.

다음으로, 이 장 끝에 제공된 참고 서적이나 표를 사용하여 각 재료에 필요한 열전도 계수 값을 선택합니다. 다음에 대해 자세히 읽어 보시기 바랍니다. 열전도율 계수 가장 인기있는 건축 자재에 대한 가치.

소나무판의 경우 열전도율은 섬유를 따라 측정해야 합니다.

전체 계산은 매우 간단합니다.

1 단계: 내력벽 구조를 통한 열 손실 계산에는 세 단계가 포함됩니다.

벽돌 벽의 열 손실 계수를 계산합니다. R_{남자 이름} = d / k = 0.51 / 0.7 = 0.73 중²×℃/W.

벽 단열에도 동일: R_유 = d / k = 0.05 / 0.043 = 1.16 중²×℃/W.

열 손실 1m² 외벽: Q = ΔT/(R_{남자 이름} + R_유) = 50 / (0,73 + 1,16) = 26,46 중²×℃/W.

결과적으로 벽의 총 열 손실은 다음과 같습니다. Q_성 = Q×S = 26.46 × 103.1 = 2728Wh.

2 단계: 창문을 통한 열에너지 손실 계산: Q_창문들 = 9 × 50 / 0.32 = 1406W/h.

3단계: 참나무 문을 통한 열에너지 누출 계산: Q_dv = 1.9 × 50 / 0.23 = 413W/h.

4단계: 위층을 통한 열손실 - 천장 : Q_땀 = 90 × 50 / (0.06 + 4.17) = 1064W/h.

5단계: R 계산하기_유 바닥에도 여러 단계로.

먼저 단열재의 열 손실 계수를 찾습니다. R_유= 0,16 + 0,83 = 0,99 중²×℃/W.

그런 다음 R을 추가합니다._유 각 영역에:

• R1 = 3.09 중²×℃/W; R2 = 5.29 중²×℃/W;
• R3 = 9.59 중²×℃/W; R4 = 15.19 중²×℃/W.

6단계: 바닥이 통나무 위에 깔려 있으므로 1.18을 곱합니다.

R1 = 3.64 중²×℃/W; R2 = 6.24 중²×℃/W;

R3 = 11.32 중²×℃/W; R4 = 17.92 중²×℃/W.

7단계: 각 영역에 대한 Q를 계산해 보겠습니다.

Q1 = 60 × 50 / 3.64 = 824W/h;

Q2 = 18 × 50 / 6.24 = 144W/h;

Q3 = 10 × 50 / 11.32 = 44W/h;

Q4 = 2 × 50 / 17.92 = 6W/h.

8단계: 이제 전체 층에 대한 Q를 계산할 수 있습니다. Q_바닥 = 824 + 144 + 44 + 6 = 1018W/h.

9단계: 계산 결과에 따라 총 열 손실량을 나타낼 수 있습니다.

큐_{일반적으로} = 2728 + 1406 + 413 + 1064 + 1018 = 6629Wh.

계산에는 하수 및 환기와 관련된 열 손실이 포함되지 않았습니다. 측정할 수 없을 정도로 상황을 복잡하게 만들지 않기 위해 나열된 누출에 5%를 추가해 보겠습니다.

물론 최소 10% 이상의 준비금이 필요합니다.

따라서 예를 들어 집의 열 손실에 대한 최종 수치는 다음과 같습니다.

큐_{일반적으로} = 6629 × 1.15 = 7623W/h.

큐_{일반적으로} 외부 공기와 내부 공기의 온도차가 50°C일 때 주택의 최대 열 손실을 나타냅니다.

Wsp를 사용하여 첫 번째 단순화된 버전에 따라 계산하면 다음과 같습니다.

여_이기다 = 130 × 90 = 11700W/h.

두 번째 계산 옵션은 훨씬 더 복잡하지만 단열재가 있는 건물에 대해 보다 현실적인 수치를 제공한다는 것은 분명합니다. 첫 번째 옵션을 사용하면 단열 수준이 낮거나 전혀 없는 건물의 일반화된 열 손실 값을 얻을 수 있습니다.

첫 번째 경우, 보일러는 단열재 없이 개구부, 천장, 벽을 통해 발생하는 열에너지 손실을 매시간 완전히 갱신해야 합니다.

두 번째 경우에는 편안한 온도에 한 번만 도달할 때까지 가열해야 합니다. 그런 다음 보일러는 열 손실을 복원하기만 하면 되며 그 값은 첫 번째 옵션보다 훨씬 낮습니다.

표 1. 다양한 건축 자재의 열전도율.

표는 일반적인 건축 자재의 열전도 계수를 보여줍니다.

표 2. 다양한 유형의 벽돌에 대한 시멘트 접합부 두께.

벽돌의 두께를 계산할 때 10mm의 조인트 두께가 고려됩니다. 시멘트 조인트로 인해 벽돌의 열전도율은 별도의 벽돌보다 약간 높습니다.

표 3. 다양한 유형의 미네랄울 슬래브의 열전도율.

표는 다양한 미네랄 울 슬래브의 열전도 계수 값을 보여줍니다. 견고한 슬래브는 외관을 단열하는 데 사용됩니다.

표 4.다양한 디자인의 창문에서 발생하는 열 손실.

표의 명칭 : Ar – 이중창에 불활성 가스를 채우는 것, K – 외부 유리에는 열 보호 코팅이 있고 유리 두께는 4mm이며 나머지 숫자는 유리 사이의 간격을 나타냅니다.

7.6kW/h는 단열이 잘 된 건물을 난방하는 데 소비되는 예상 최대 필수 전력입니다. 그러나 전기 보일러도 작동하려면 자체 전력을 공급하기 위해 약간의 충전이 필요합니다.

아시다시피 단열이 잘 안 된 집이나 아파트에는 난방을 위해 많은 양의 전기가 필요합니다. 또한 이는 모든 유형의 보일러에 해당됩니다. 바닥, 천장 및 벽을 적절하게 단열하면 비용을 크게 줄일 수 있습니다.

우리 웹사이트에는 단열재 선택 방법 및 규칙에 관한 기사가 있습니다. 다음 내용을 숙지하시기 바랍니다.

• 외부에서 개인 주택 단열 : 대중 기술 + 재료 검토
• 장선을 이용한 바닥 단열 : 단열재 + 단열 방식
• 다락방 지붕 단열: 저층 건물 다락방에 단열재 설치에 대한 자세한 지침
• 내부에서 집 벽의 단열재 유형 : 단열재 및 특성
• 개인 주택의 천장 단열재: 사용되는 재료 유형 + 올바른 재료 선택 방법
• 발코니의 DIY 단열: 내부에서 발코니를 단열하기 위한 인기 있는 옵션 및 기술

5단계 - 에너지 비용 계산

난방 보일러의 기술적 본질을 단순화하면 이를 전기 에너지를 열 아날로그로 변환하는 기존 변환기라고 부를 수 있습니다. 변환 작업을 수행하는 동안 일정량의 에너지도 소비됩니다. 저것들. 보일러는 전체 단위의 전기를 공급받으며 그 중 0.98만 난방용으로 공급됩니다.

연구 중인 전기 가열 보일러의 에너지 소비에 대한 정확한 수치를 얻으려면 해당 출력(첫 번째 경우 명목상, 두 번째 경우 계산)을 제조업체가 선언한 효율 값으로 나누어야 합니다.

평균적으로 이러한 장비의 효율성은 98%입니다. 결과적으로 설계 옵션의 경우 에너지 소비량은 다음과 같습니다.

7.6 / 0.98 = 7.8kW/h.

남은 것은 그 가치에 현지 관세를 곱하는 것뿐입니다. 그런 다음 전기 난방의 총 비용을 계산하고 이를 줄이는 방법을 찾기 시작하십시오.

예를 들어, 더 낮은 "야간" 요금으로 부분적으로 지불할 수 있는 2개 관세 미터기를 구입하십시오. 오래된 전기 계량기를 새 모델로 교체해야 하는 이유는 무엇입니까? 교체 수행 절차 및 규칙의 세부 사항 여기에서 검토됨.

계량기를 교체한 후 비용을 줄이는 또 다른 방법은 난방 회로에 축열기를 포함시켜 밤에 값싼 에너지를 저장하고 낮에 사용하는 것입니다.

6단계 - 계절별 난방비 계산

이제 미래의 열 손실 계산 방법을 익혔으므로 전체 난방 기간 동안의 난방 비용을 쉽게 추정할 수 있습니다.

13열과 14열의 SNiP 23-01-99 "건물 기후학"에 따르면 모스크바의 평균 기온이 10°C 미만인 기간을 알 수 있습니다.

모스크바의 경우 이 기간은 231일 동안 지속되며 평균 기온은 -2.2°C입니다. Q를 계산하려면_{일반적으로} ΔT=22.2 °C의 경우 전체 계산을 다시 수행할 필요가 없습니다.

Q를 출력하면 충분합니다._{일반적으로} 1°C씩:

큐_{일반적으로} = 7623 / 50 = 152.46W/h

따라서 ΔT= 22.2°C인 경우:

큐_{일반적으로} = 152.46 × 22.2 = 3385Wh

소비되는 전기량을 찾으려면 난방 기간을 곱하십시오.

Q = 3385 × 231 × 24 × 1.05 = 18766440W = 18766kW

위의 계산은 단열 효과의 관점에서 집의 전체 구조를 분석할 수 있다는 점에서도 흥미롭습니다.

우리는 계산의 단순화된 버전을 고려했습니다. 또한 전체 내용을 읽어 보시기 바랍니다. 건물의 열 공학 계산.

주제에 대한 결론 및 유용한 비디오

기초를 통한 열 손실을 방지하는 방법:

온라인으로 열 손실을 계산하는 방법:

전기 보일러를 주요 난방 장비로 사용하는 것은 전기 네트워크의 기능과 전기 비용으로 인해 매우 제한됩니다..

그러나 추가로 예를 들어 고체 연료 보일러, 매우 효과적이고 유용할 수 있습니다. 난방 시스템을 예열하는 데 걸리는 시간을 크게 줄이거나 매우 낮지 않은 온도에서 주 보일러로 사용할 수 있습니다.

난방용으로 전기보일러를 사용하시나요? 귀하의 가정에 필요한 전력을 계산하는 데 어떤 방법을 사용했는지 알려주십시오. 아니면 전기 보일러를 구입하고 싶은데 궁금한 점이 있으신가요? 기사에 대한 댓글로 질문해 보세요. 우리가 도와드리겠습니다.