В много запитвания е посочено само «загрейте до 80 °C» — без маса на средата, без време за загряване, без начална температура и без данни за изолацията на резервоара. Без тези параметри всяка посочена мощност остава догадка.

Стъпка 1: Изчислете полезната топлина

Топлината, нужна за загряване на средата от началната до целевата температура, е произведение на масата, специфичния топлинен капацитет и температурната разлика. Водата при стайна температура има специфичен топлинен капацитет около 4,2 kJ/(kg·°C), термомаслото около 2,0, а стоманата само около 0,5.

Пример: резервоар с 2 t вода, загрявана от 15 °C до 85 °C, изисква 2000 × 4,2 × 70 = 588 000 kJ полезна топлина.

Стъпка 2: Определете времето за загряване

Една и съща топлина за 2 часа или за 6 часа дава трикратна разлика в мощността. Разделете kJ на секундите и получавате kW:

588 000 kJ ÷ 7200 s ≈ 81,7 kW

Това е теоретичната стойност. При реалния подбор трябва да се отчетат и топлинните загуби на резервоара, топлината, погълната от тръбопроводите и опорите, и изпарението от повърхността. За стоманен резервоар с обвръзка се добавя 10–15 % от масата на водата; неизолиран резервоар губи около 1,5–2 kW на всеки квадратен метър повърхнина.

Стъпка 3: Добавете резерв, но не сляпо

Обичайната практика е към теоретичната стойност да се добави 15–20 %. В горния пример 81,7 kW плюс 20 % дават около 98 kW, затова 100 kW е разумният избор.

Повече резерв не е по-добре. Завишената мощност повишава повърхностното натоварване на елементите, а маслените среди са склонни към коксуване; освен това регулирането се свежда до чести включвания и изключвания, което всъщност засилва колебанията на температурата. Ако притесняват зимните условия или бъдещо разширение, по-правилно е мощността да се раздели на групи — например четири групи по 25 kW, включвани при нужда — вместо още отначало да се заложи 150 kW.

Мощността за поддържане се изчислява отделно

След излизане на работната температура мощността, нужна за поддържането ѝ, е много по-малка от мощността за загряване — обикновено само 15–25 % от нея. Ако съоръжението работи през повечето време в режим на поддържане, именно тя определя дългосрочните разходи за електроенергия.

Резервоар с 5 m³ масло без изолация, с повърхност при 70 °C и околна температура 20 °C, губи около 4–6 kW чрез естествена конвекция и излъчване. При изолация от минерална вата с дебелина 50 mm загубите падат под 1 kW. Тази изолация обикновено се изплаща от икономията на електроенергия за по-малко от година.

Проточните системи се изчисляват по друг начин

За непрекъснато движеща се среда се изчислява не общото количество топлина, а разликата в енталпиите:

P (kW) = разход (kg/s) × специфичен топлинен капацитет (kJ/kg·°C) × ΔT (°C)

За 5 m³/h вода, загрявана от 20 °C до 60 °C, разходът е около 1,39 kg/s, следователно мощността е 1,39 × 4,2 × 40 ≈ 233 kW. При такива задачи плътността на мощността е висока, затова задължително се проверява температурата на повърхността на елемента, за да се избегне локално кипене до стената на тръбата.

Какво да предадете на производителя

  • Наименование и концентрация на средата, наличие на частици и склонност към образуване на накип
  • Пълна маса на средата или разход
  • Начална и целева температура
  • Необходимо време за загряване
  • Размери и материал на резервоара, наличие на изолация
  • Параметри на захранването: напрежение, брой фази, разполагаема мощност
  • Условия на монтаж: помещение или открито, агресивни газове, взривоопасна зона

Запишете тези точки ясно — и подборът обикновено попада в целта от първия път.