Расчет мощности ТЭНа. Как рассчитать мощность электрических ТЭНов

Любой онлайн или офлайн магазин бытовой техники предлагает купить водонагреватели самых разных типов. Но не все эти агрегаты подходят для эксплуатации на даче или в небольшом загородном доме с нестабильным электроснабжением. В этом случае систему нагрева воды можно собрать самостоятельно. Главное — знать, как рассчитать мощность ТЭНа.

Если не уделить этому моменту должного внимания, можно столкнуться с целым комплексом проблем. Либо нагрузка на электросети превысит допустимые пределы, либо на нагрев даже небольшого объема воды потребуется несколько часов.

Какую мощность ТЭНа выбрать для водонагревателя?

Самый простой вариант предполагает использование стандартной формулы:

 P=0,0011m(tk-tн)/T

Для работы с ней необходимо знать:

• начальную (tн) и конечную температуру воды (tк);
• массу жидкости. Для воды считается, что 1 литр весит ровно 1 кг;
• время предполагаемого нагрева (T).

Некоторой проблемой может стать определение исходной температуры воды. Потребуется специальный термометр. Если его нет, можно исходить из следующих предположений:

• зимой в городской черте вода, пока доходит до конечного потребителя, прогревается до 12–15 0С. При наличии индивидуальной системы водоснабжения, запитанной из колодца или скважины, базовая температура не превысит 5–6 0С;
• летом вода в трубах бывает если не горячей, то достаточно теплой (до 20–22 0С в зависимости от региона).

Нужно отметить, что данная формула не учитывает множество внешних факторов. Например, напряжение в сети может отличаться от стандартных 220 В. Если оно ниже, на нагрев потребуется больше времени. Не принимается в расчет и конструкция бойлера, температура внешней среды.

Есть и еще один важный момент! Данная формула актуальна как для одного ТЭНа, так и для нескольких, соединенных параллельно.

Как рассчитать мощность ТЭНа по сопротивлению и напряжению?

В документации к нагревательному элементу всегда значится номинальная мощность. Но она может существенно отличаться от реальной. Если есть такие сомнения, их можно проверить. Для этого потребуется мультиметр. С его помощью замеряют сопротивление на концах спирали.

Далее остается проверить информацию по таблице ниже:

Остается решить, как рассчитать мощность ТЭНа, если в одной системе последовательно соединены несколько нагревательных элементов.

Здесь придется вспомнить школьный курс физики и последовательно поработать с формулами:

1. Расчет силы тока. Для этого номинальную мощность (обязательно в ваттах) делят на напряжение в сети. Например, I = 3500 / 220 = 15,91 А.
2. Расчет сопротивления. Теперь уже напряжение нужно разделить на силу тока. В нашем случае получаем 220/15,91 = 13,83 Ом.

Если ТЭНов два, они имеют одинаковые параметры, то для определения их совместной мощности остается разделить напряжение в квадрате на сумму сопротивлений. Для приведенных расчетов получим: 220*220/ (13,83+13,83) = 1750 Вт.

Как рассчитать мощность ТЭНа, зная сопротивление при параллельном соединении?

В данном случае не требуются долгие расчеты. При параллельном подключении мощность ТЭНов не теряется. Для получения суммарной мощности достаточно сложить данные отдельных приборов.