• Ισχύς και καταναλισκόμενη ενέργεια μπόιλερ ζεστού νερού χρήσης


    Η ενέργεια που απαιτείται για να αυξήσουμε κατά Δt τη θερμοκρασία ενός σώματος μάζας m είναι

    Q = m x cp x Δt

    όπου
    m = η μάζα του νερού
    cp η ειδική θερμοχωρητικότητα (του νερού είναι 1kcal / kgr * oC)
    Δt = διαφορά θερμοκρασίας


    Για την απλοποίηση των υπολογισμών, θα θεωρήσουμε την πυκνότητα του νερού σταθερή και ίση με 1kgr/lt

    Για να θερμάνουμε ένα μπόιλερ 100lt από τους 20οC στους 60οC, (διαφορά θερμοκρασίας Δt=40οC) απαιτούνται

    Q = 100ltx 1kcal/(kgr x oK) x 40oK = 4.000 kcal

    άρα η ενέργεια που απαιτείται είναι 4.000kcal = 4,65kWh

    Για να υπολογίσουμε την ισχύ του μπόιλερ (της ηλεκτρικής του αντίστασης ή του εναλλάκτη), το ερώτημα που τίθεται, είναι σε πόση ώρα θέλουμε να θερμάνουμε το νερό.

    Για να θερμάνουμε το νερό σε μια ώρα, θα πρέπει να διαθέτουμε εναλλάκτη ή ηλεκτρική αντίσταση ισχύος 4.000kcal/h (4.65kW), για να το θερμάνουμε σε 30 λεπτά, η ισχύς θα πρέπει να είναι 8.000 kcal/h (9.3kW)

    μια αντίσταση 2kW (= 1719 kcal/h), θα θερμάνει το νερό σε 4.000 / 1719 = 2,32 ώρες (2 ώρες και 20 λεπτά)

    Τα παραπάνω ισχύουν για ολόκληρη τη μάζα του νερού του μπόιλερ, σαν η μάζα αυτή να έχει ενιαία θερμοκρασία. Στην πραγματικότητα όμως τα πράγματα δεν είναι έτσι, γιατί το νερό στο μπόιλερ διαστρωματώνεται (το ζεστό ανεβαίνει επάνω και το κρύο κατεβαίνει κάτω).

    Αυτό σημαίνει ότι όταν εμείς εκτιμούμε με την εξίσωση μια μέση θερμοκρασία π.χ. 40oC, στην πραγματικότητα στο μπόιλερ θα έχουμε διαστρωματωμένο νερό με θερμοκρασίες από π.χ. 25oC μέχρι π.χ. 50oC, πράγμα που σημαίνει ότι παρά το γεγονός ότι ο υπολογισμός γίνεται θεωρητικά για μια θερμοκρασία χλιαρού νερού (35οC), στην πράξη, ο χρήστης θα ανοίξει τη βρύση του ζεστού και θα τρέξει νερό 50oC, δηλαδή ζεστό νερό.

    Ο υπολογισμός αυτός είναι αρκετά περίπλοκος και μπορεί να λυθεί μόνο με αριθμητικές μεθόδους.

    Για τις συνήθεις εφαρμογές και για γρήγορους υπολογισμούς, όσα αναφέρθηκαν παραπάνω θα πρέπει να είναι αρκετά.