Хотите, чтобы мощности обогревателя было достаточно, чтобы согреться в самые холодные зимние вечера? Поэтому стоит подойти к выбору ответственно. Перед покупкой лучше ознакомиться с рядом параметров устройств разного типа, учесть метраж отапливаемого помещения, а также такие факторы, как отсутствие / наличие теплоизоляции, толщина стен и максимальная разница между температурой снаружи и окружающей среды в более холодное время года.
В случае ошибки в расчетах вы рискуете купить обогреватель большей мощности, чем необходимо (что приведет к переплате за электроэнергию), или, наоборот, устройство меньшей мощности, не способное эффективно обогреть территорию комнаты.
Виды электрических обогревателей, их отличия друг от друга
Электронагреватели бывают нескольких типов, каждый из которых имеет свои достоинства, недостатки, принцип действия и скорость действия.
Перечислим некоторые из них:
- Тепловой вентилятор — такой прибор чем-то напоминает обычный вентилятор, однако перед его лопастями размещается спираль накаливания, обеспечивающая обогрев той части помещения, в которую направлен воздушный поток. Несмотря на то, что тепловентилятор достаточно эффективен, он не предназначен для постоянного обогрева помещения. Существенным недостатком такого устройства является кратковременный результат его воздействия на окружающую среду.
- Керамический обогреватель в принципе очень похож на тепловентилятор, только керамические пластины действуют как обогреватель. Такие модели работают на газе и от электросети, бывают напольные, настенные и даже настольные. Главное достоинство керамического обогревателя — сохранение влаги в помещении.
- Масляный радиатор может нагреть воздух за очень короткое время, но его не следует покупать, если в доме есть домашние животные или маленькие дети, так как оба могут получить ожоги. Такое устройство не считается самым дешевым вариантом — потребляет много электроэнергии.
- Электрические модели достаточно быстро нагревают воздух до нужной температуры и медленно остывают. Принцип работы этих устройств основан на конвекции. Внизу устройства есть детали, которые всасывают воздух, нагрев происходит за счет работы ТЭНа — трубчатого электронагревателя, площадь которого напрямую зависит от объема нагретого газа. Именно поэтому ТЭНы часто изготавливают с ребристой поверхностью. Преимущество конвектора перед масляным обогревателем в том, что температура теплоносителя повышается быстрее, а значит, нет необходимости ждать, пока нагреется помещение. Кроме того, эти устройства намного компактнее. Особой популярностью пользуются настенные модели.
- Инфракрасный обогреватель. Работа устройств этого типа основана на электромагнитном излучении: в этом случае сначала нагреваются объекты, на которые воздействуют волны, а затем и сам воздух. Нагревательные элементы также являются конструктивными элементами устройства. Другой вариант — открытые спирали, иногда защищенные кварцевыми трубками или проволочной сеткой, перфорированными пластиковыми панелями или карбоновым сайдингом. В комнатах обогреватель защищают прозрачными стенками или металлической сеткой. Инфракрасные обогреватели бывают разных типов. В зависимости от длины волны они делятся на коротковолновые, средние и длинноволновые, по источнику энергии — электричество, газ, дизельное топливо и вода, по способу установки — мобильные и стационарные.
Как рассчитать мощность обогревателя?
Вся современная техника оснащена терморегуляторами, позволяющими поддерживать определенную температуру. Сам тип обогревателя мало влияет на эффективность его работы — здесь важно произвести правильный расчет.
Для обогрева воздуха в квартире необходимо с помощью конвектора поддерживать температуру воздуха с определенной теплоемкостью.
При расчете мощности ТЭН учитываются следующие показатели:
- Минимальная температура наружного воздуха зимой.
- Комфортная комнатная температура.
- Плотность воздуха — 1,3 кг / м3.
- Теплоемкость воздуха — 0,001 МДж.
- Тепловая 1 МДж — 0,277 кВт / ч
Количество тепла, необходимое для обогрева данной среды, можно рассчитать по формуле: c = Q / m (t2 — t1), где c — удельная теплоемкость, Q — тепло, m — масса воздуха.
Преобразуем формулу, получается: Q = c * m * (t2-t1), теперь нужно узнать массу воздуха в помещении.
Формула для его расчета проста: m = ϱ * P * h, где — плотность воздуха, P — площадь помещения, h — высота.
Следовательно, формула расхода тепла принимает формулу: кВт = 0,277 * c * ϱ * P * h * (t2-t1).
Итак, можно рассчитать примерный расход энергии на обогрев небольшого помещения (40 кв. М. При высоте потолка 3 м. При минимальной температуре -10 и необходимой +20).
кВт = 0,277 * 0,001 * 1,3 * 3 * 40 * 30 = 1,29636 (кВтч).
Теплопотери
Есть несколько причин, по которым тепло уходит из комнаты:
- вентиляция;
- теплопроводность стен, окон, потолка и др.;
- радиация.
По нормам СНиП примерный объем циркуляции свежего воздуха составляет 20 кв.м в час. Для обогрева свежего свежего воздуха требуется дополнительная энергия. Расчет производится по той же формуле: кВт = 0,277 * 0,001 * 1,3 * 20 * 30 = 0,21606 (кВт / ч).
Формула для расчета теплопотерь выглядит так: Q = λ * (t1-t2) * S / L, где S — площадь стенки, L — толщина стенки, λ — коэффициент теплопроводности, который для каждого индивидуален материал.
Например, для кирпича = 0,5 Вт / (м * С), длина стены = 8м, высота = 3м, толщина стены = 0,5м.
S = 4 * 8 * 3 = 96 кв.м
Q = 0,5 * 30 * 96 / 0,5 = 2880 (Вт) = 2,88 (кВт).
Следовательно, тепловые потери уже превышают затраты энергии, необходимые для обогрева помещения, без их учета. Но не забывайте, что также необходимо учитывать показатель перекрытия кровли, а тепловые потери могут достигать нескольких десятков. Получается, что для поддержания нормальной температуры в помещении требуется почти в пятнадцать раз больше электроэнергии, чем для его отопление «убрано.
Учет теплоизоляции
Теплоизоляция играет важную роль при расчете необходимой мощности. Например, слой минеральной ваты толщиной 2 м значительно снизит теплопотери, λ = 0,06 (для вышеуказанных параметров):
Q = 0,06 * 30 * 40 / 0,2 = 360 (Вт) = 0,36 (кВт).
При расчете теплопотерь пола учитывается, что грунт имеет начальную температуру около 5 градусов Цельсия.
Если помещение утеплено, потребуется в среднем от 3 до 5 кВт для компенсации потерь тепла. Расчет вашего примера можно произвести по данному примеру, данные по конкретным материалам легко найти в справочниках.
Как выбрать обогреватель?
Произведя необходимые расчеты, следует выбрать устройство по максимальной мощности с небольшим запасом, умножив полученный в результате расчетов коэффициент на 1,2, тем более что все современные модели имеют терморегулятор.
Мощный прибор быстрее нагреет комнату. Шторы, которые действуют как теплоизолятор, помогут согреться. Для конвекторов необходимо создать условия для свободной циркуляции воздуха.
Выбрав устройство расчетным путем, вы не тратите деньги зря.
