Меню

Как узнать мощность кипятильника

Пример расчета электрического кипятильника непрерывного действия

Действительная производительность, кг/ч.. 37,5

Начальная температура воды, 0 С. 16

Конечная температура воды, 0 С. 100

Температура кожуха (облицовки), 0 С. 55

Температура воздуха в помещении, 0 С. 20

Напряжение сети, В. 3N — 50 Гц, 380

Материал всех частей кипятильника — нержавеющая сталь.

1. Определение размеров кипятильника. Существующие кипятильни­ки в основном имеют цилиндрическую форму. Кипятильники типа КНЭ производительностью 25 и 50 кг/ч — настольного исполнения, а кипятильник КНЭ-100 и КНЭ-100МН производительностью 100 кг/ч — напольного. Кипятильники типа ЭКГ все настольного ис­полнения.

Нормальную производительность определяют по формуле:

D н=37,5 =35 кг/ч (14)

В качестве базовой конструкции используем кипятильник КНЭ-25.

Принимаем диаметр сборника кипятка D c равным 0,18 м, а его объем — 7,6 л.

Учитывая, что диаметр переливной трубы составляет 0,03 м, а коэф­фициент заполнения сборника кипятка — 0,8, найдем высоту сборника кипятка Н с по следующей формуле:

Н с = = =0.385 м, (15)

где V — объем сборника кипятка, равный 0,0076, м 3 ;

d — диаметр пере­ливной трубы, м.

Высота свободного объема над поверхностью воды в сборнике кипят­ка составит 0,2Н С, т.е. 0,2*0,385 = 0,077 м (77 мм). С учетом того, что минимальный уровень воды в переливной трубе и соответственно пита­тельной коробке составляет 60 мм от верхней кромки переливной тру­бы, расстояние между верхней частью сборника кипятка и крышкой принимаем равным 15 мм. При этом общая высота Н о от дна сборника кипятка до крышки составит 0,4 м.

С учетом мак­симально допустимого уровня воды в переливной трубе от ее верхней кромки (80 мм) минимальный уровень воды в питательной коробке от крышки составит (15 + 15 + 80)110 мм. При поддержании этого мини­мального уровня (для надежной работы поплавкового клапана) необхо­дим слой воды толщиной 20 мм. Соответственно высота питательной коробки Н П составит 130 мм.

Высоту водогрейного резервуара Н В выбирают из расчета высоты ТЭНа с учетом образования слоя накипи. Высоту ТЭНа, размещаемого в водо­грейном резервуаре, определяют из предварительного расчета. При этом ориентировочная мощность Р проектируемого кипятильника определя­ют исходя из производительности 25 кг/ч и мощности, равной 3 кВт:

Р= =4,2 кВт (16)

Для обеспечения равномерной нагрузки по фазам принимаем три ТЭНа. Тогда мощность одного ТЭНа

Источник



Кипятильник. Виды и работа. Мощность и применение. Особенности

Кипятильник – это электрический нагревательный прибор, с помощью которого осуществляется подогрев воды до состояния кипения. Зачастую такое оборудование применяется в качестве вспомогательного средства. Он позволит нагреть воду, когда это сложно сделать обычным способом, к примеру, газом в случае его временного отключения.

Виды кипятильников
Такое оборудование предлагается в нескольких вариантах исполнения:
  • Погружной.
  • В виде кружки.
  • Проточный.
  • Наливной.
Погружной кипятильник

Это простейшее самое дешевое устройство. Именно его представляют те, кто слышит упоминание о кипятильнике. Такой прибор в отличие от чайника не имеет сосуда для заполнения жидкостью. Устройство само погружается в емкости с водой, включается в розетку и нагревает жидкость до кипения. Такие кипятильники представляют собой металлическую спираль, сделанную из трубки. На ее концах закрепляется пластиковая рукоятка, скрывающая место подключения проводов. Внутри спирали обычно находится вольфрамовая проволока, которая при прохождении электрического тока сильно разогревается. Погружные кипятильники сделаны спиральными для того, чтобы увеличить площадь контакта с водой. Благодаря этому ускоряется процесс закипания.

Pogruzhnoi kipiatilnik

При использовании такого кипятильника в воду нужно погрузить только его металлическую спираль. Для предотвращения перегорания прибора необходимо чтобы она практически полностью находилась в воде. Пластиковая ручка изолятор должна располагаться над уровнем жидкости.

Погружные кипятильники изготовляются различных размеров. Самые мелкие предназначены для установки в чайную кружку. Они имеют мощность 0,5-0,7 кВт. В зависимости от изначальной температуры воды и параметров напряжения в сети, они способны вскипятить жидкость за 1-3 минуты. Обычно такими устройствами пользуются при необходимости приготовления одной порции горячего напитка. Они занимают очень мало места и могут размещаться даже в кармане. Имея доступ к розетке можно нагреть чашку кипятка, после чего заварить в нем чай или кофе.

Pogruzhnoi kipiatilnik 2

Средние по размеру кипятильники имеют мощность 1 и 1,2 кВт. Их используют для разогрева большего объема воды. Такие кипятильники обычно ставят в банку с водой, кастрюльку или другую емкость способную вместить 2-4 л жидкости. Подобные приборы не настолько популярны как миниатюрные кипятильники для чашек.

Читайте также:  Формула объем помещения мощность

Pogruzhnoi kipiatilnik 3

Большой погружной кипятильник имеет мощность 1,5 или 2 кВт. Более мощные устройства практически не встречаются. Нагреватели на 3 кВт это огромная редкость. Их используют при необходимости вскипятить воду большими объемами, к примеру, прямо в ведре на 10-15 л. Продолжительность закипания такого количества воды, отличается в устройств разных производителей, а также в зависимости от параметров сети. В любом случае чтобы вскипятить ведро воды уйдет не менее 1 часа.

Pogruzhnoi kipiatilnik 4

Эффективность работы погружных кипятильников со временем уменьшается, поскольку их трубка покрывается накипью. Чтобы ее убрать требуется профилактическая чистка. Ее лучше не проводить механическим способом. Стоит просто воспользоваться кипятильником, чтобы вскипятить воду с лимонной кислотой. Кислая среда разрушит накипь, после чего эффективность работы устройства возобновится.

Pogruzhnoi kipiatilnik 5

Использование погружных кипятильников сопровождается определенным риском. Хотя вольфрамовая проволока, находящаяся в трубке, и изолирована керамическим слоем, но вероятность подачи напряжения на воду довольно высока. Пользуясь такими приборами запрещено проверять температуру воды руками при включенном нагревателе.

Используя погружной кипятильник можно обжечься. Чтобы этого избежать, важно прикасаться только к небольшому участку с изоляцией в верхней части прибора. Вытягивая устройство нужно позаботиться о том, чтобы разместить разгоряченную спираль на поверхности, которую тот не обожжет. К примеру, нельзя класть горячий нагреватель на скатерть или деревянную столешницу.

Маленькие кипятильники выпускаются не только в варианте для подключения к сети на 220 Вольт. Есть устройства для водителей, у которых вместо вилки для розетки разъем для питания от прикуривателя.

Pogruzhnoi kipiatilnik 6

Кружки-кипятильники

Такие устройства больше напоминают электрочайник. В отличие от классической конструкции кипятильника у них имеется собственная емкость, в которой осуществляется нагрев. Подавляющее большинство подобных приборов изготовлено с разъемом для подключения к прикуривателю автомобиля. Ассортимент таких устройств довольно обширен. Самые дешевые кружки-кипятильники имеют выступающий электрический тэн. В результате мыть дно емкости от пятен чая сложнее. Кроме этого со временем накопленная накипь начинает отваливаться и ее можно проглотить. В связи с этим проще аккуратно переливать кипяток в другую чашку. Более совершенные приборы оснащены скрытым нагревательным элементом.

Kruzhki-kipiatilniki

Внешне такой кипятильник очень похож на кружку-термос. При этом он не способен столь эффективно сохранять температуру. Главная особенность данного устройства в том, что оно может доводить воду до кипения. Вместительность кружек редко превышает 500 мл. Часто в таких кипятильниках имеется крышка со специальным открываемым отверстием, через которое можно пить напиток. Время, затрачиваемое на доведение воды до кипения от прикуривателя, занимает примерно полчаса.

Kruzhki-kipiatilniki 2

Кружки-кипятильники могут иметь как простую конструкцию, так и более сложную с электронным управлением. Кипятильники более высокого ценового сегмента предусматривают возможность установки поддержания определенного уровня температуры. После заваривания напитка прибор будет периодически подогревать жидкость, чтобы она постоянно оставалась теплой. Автомобильные кружки-кипятильники являются альтернативой термоса. Они дают возможность приготовить свежий напиток, детское питание, а также различные пищевые полуфабрикаты.

Проточные кипятильники

Являются промышленными агрегатами, которые можно встретить в заведениях общественного питания. Они представляют собой емкость, внутри которой располагаются мощные нагреватели. Заполнение устройства осуществляется автоматически от водопровода. Кипятильник осуществляет очень быстрый разогрев воды, которая накапливается в его резервуаре. При открывании сливного крана кипяток убывает, а его место заполняет свежая холодная вода. В результате смешивания температура жидкости снижается, поэтому встроенный терморегулятор включает нагрев. Фактически проточные кипятильники можно сравнить с электрическими бойлерами для воды, но последние не могут греть жидкость до кипения.

Protochnye kipiatilniki

На корпусе кипятильника имеется колесико регулировки, с помощью которого можно осуществлять настройку температуры воды. Такие устройства очень мощные. Самые мелкие из них вмещают 10 л, при этом потребляют 2,5 кВт. Устройства на 50 л сжигают 6 кВт и более. В связи с этим для такого оборудования требуется надежная электропроводка, ведущая от щитка напрямую без скруток и распределительных коробок.

Protochnye kipiatilniki 2

Наливные кипятильники

Эти устройства очень похожи на чайник оснащенный краником для слива. Они обычно вмещают от 5 до 30 л. Кипятильник данного класса также относится к категории промышленного оборудования. Его обычно можно встретить в заведениях общественного питания. Для обеспечения работы не требуется подключение к трубопроводу. В устройстве имеется съемная крышка также как и у кастрюли, через которую вода доливается вручную. Стенки наливного кипятильника утеплены и действуют как термос. Вскипяченная вода сохраняет свою температуру на протяжении нескольких часов.

Читайте также:  Понижающий трансформатор высокой мощности

Nalivnye kipiatilniki

Кран кипятильника располагается на удобной высоте, чтобы подставлять под него кружку. Стоимость такого оборудования в 4 раза ниже, чем проточных кипятильников. Поскольку такие устройства заполняются вручную, то обычно у них предусматривается уровень со стеклянной трубкой, через который можно контролировать остаток жидкости. Кипятильник греется скрытым в дне нагревательным элементом. Накипь оседает по всему периметру емкости, но большие плоскости чистить гораздо удобнее, чем изгибы трубок тэна.

Такие приборы обычно потребляют 2 кВт энергии при вместительности 20 л. Устройства оснащаются терморегулятором. Можно выставить максимальную температуру нагрева. К примеру, для заваривания чая 100 градусов много, поэтому регулировка весьма полезна. Также терморегулятор будет поддерживать оптимальную температуру, подогревая воду при ее остывании или доливании свежей жидкости.

Nalivnye kipiatilniki 2

Выбор мощности

Покупая кипятильник, стоит обратить внимание на его мощность. Чем выше данный показатель, тем лучше. Это никак не отобразится на конечном объеме потребленной энергии для разогрева определенного объема воды. Просто более слабые устройства буду делать это дольше, чем мощное оборудование. В то же время, если пользоваться устройством придется на морозе, то слабые кипятильники менее выгодны. Медленный нагрев приведет к одновременному естественному остыванию, действующему в противовес. Это приведет к увеличению расхода электроэнергии. Конечно, это будет незначительным перерасходом, но при частом пользовании нагревателем в совокупности это будет невыгодно. Все же мощность должна быть умеренной, поскольку если ее слишком много, то существует вероятность навредить электропроводке подключенной к розетке.

Источник

Потребление энергии у разных видов кипятильников

Для получения кипятка или просто горячей воды в разных условиях удобно использовать электрокипятильники. Они различаются по объемам нагреваемой жидкости, по функциональным типам и по производительности. Существенной характеристикой каждого нагревательного прибора является значение потребляемой им электроэнергии, то есть мощность. Но важно также знать – какой ток кипятильник потребляет. От вида и величины тока зависит возможность применения аппарата в конкретных условиях эксплуатации.

Выпускаемые кипятильники можно разделить на три типа.

Погружные кипятильники

Самый простой, дешевый и давно известный тип устройств для кипячения. Предназначены для получения кипятка в самых малых объемах. Фактически используются для того, чтобы вскипятить не более 1 литра воды, то есть 1 – 2 кружки.

Основная модель представляет собой металлическую нагревательную спираль с кабелем подключения к источнику электричества. Спираль опускается в емкость с водой и вынимается по окончанию кипячения.

Потребление энергии у разных видов кипятильников

Обычный погружной кипятильник

Мощности имеющихся в продаже кипятильников – от 500 до 1500 ватт, редко больше. Применение погружных электрокипятильников большей мощности вряд ли оправданно. Потребляемый ток от сети 220 вольт не превышает 10 ампер. Производительность таких устройств невелика. Чтобы вскипятить 0,5 – 1 литр может потребоваться от 5 до 10 минут для 500-ваттного прибора. Но для разового кипячения 2 литров уже нужен электрический кипятильник, имеющий мощность 1,5 киловатта.

Выпускаются и модели в автомобильном варианте – с питанием постоянным током 12 В или 24 В, и снабженные штекером для гнезда автомобильного прикуривателя.

Потребление энергии у разных видов кипятильников

Погружной кипятильник с автомобильным штекером

Он, конечно, удобен для автовыездов на природу, но его производительность еще меньше. Потребляют такихе модели обычно 120 Вт, и для получения 0,5 литра кипятка может потребоваться более 10 минут.

Варианты совмещения маломощного нагревательного элемента с небольшим объемом (0,5 – 1 л) для воды зачастую называют «кипятильник-кружка». Но правильнее будет считать это устройство мини-чайником.

Преимущества

  • Малые размеры. Его можно возить с собой в путешествия и воспользоваться там, где другие нагревательные устройства отсутствуют.
  • Невысокая стоимость

Недостатки

  • Малая мощность и производительность
  • Помимо самого нагревателя нужна еще посуда, в которую он погружается
  • Отсутствие у большинства моделей каких-либо защитных функций
  • Пожароопасность

Наливные кипятильники

Основной особенностью этого типа мощных устройств является то, что они не подключаются к водопроводной сети. Воду в них приходится наливать вручную или с использованием примитивных насосов. Выпускаются они с объемами нагреваемой воды от 5 до 40 литров, что позволяет применять их как в промышленных, так и в бытовых условиях. Но наиболее эффективно их применение в небольших точках питания – кафе, барах. Удобны также для общего пользования работниками небольших фирм. Запитываются они от электрической сети напряжением 220 вольт.

Читайте также:  Great wall мощность двигателя

Мощность нагревательных элементов в разных моделях – от 1 до 3 кВт, что соответствует потребляемому току 5 – 15 ампер.

Для достижения производительности 30 л/час необходим нагревательный элемент мощностью в 2,5 — 3 кВт.

Потребление энергии у разных видов кипятильников

Наливной кипятильник на 3,2 кВт и производительностью 30 л/час

Производительность кипятильников мощностью 1 – 1,5 кВт почти не указывается в их характеристиках. Но, обычно она не превышает 15 – 20 литров в час.

Потребление энергии у разных видов кипятильников

Наливной кипятильник мощностью 1,15 кВт

Большинство таких агрегатов работают по принципу «термопота», то есть после нагрева воды до требуемой температуры они поддерживают температуру всего объема в заданном диапазоне. Они снабжены терморегуляторами для выставления различных уровней температуры. Защитные устройства предотвращают работу аппарата при малом количестве воды.

Одной из разновидностей является электрический кипятильник гейзерного типа для заваривания чая или кофе. Внешне они почти ничем не отличаются. В гейзерных моделях установленное в верхней части ситечко обдается горячим паром от кипящей воды. Этот способ применяется для сортов кофе и чая крупного помола.

Потребление энергии у разных видов кипятильников

Наливной кипятильник гейзерного типа

Преимущества

  • Мобильность. То, что аппарат не привязан к водопроводу, позволяет его использовать вне помещений. Достаточно наличия сети в 220 вольт.
  • Экономность. Относительно небольшое потребление электроэнергии и отсутствие необходимости постоянной работы нагревательных элементов.
  • Небольшая стоимость среди приборов промышленных типов

Недостатки

  • Ручной долив воды. Надо следить за уровнем воды в устройстве и откуда-то брать воду и доливать в емкость.
  • Невысокая производительность. Но для заведений с числом посетителей 20 – 30 человек они вполне эффективны.

Проточные кипятильники

Главное отличие – постоянное подключение электрокипятильника к водопроводу, поэтому их еще называют кипятильниками постоянного действия. К этому типу относятся самые мощные и производительные промышленные варианты. Они способны обеспечивать постоянное наличие горячей воды в больших объемах – до 100 литров в час и более. Основное применение – крупные предприятия общественного питания и другие общественные организации, обслуживающие сотни людей.

В таких системах автоматика следит за наличием воды в нагревателе. При использовании готового кипятка происходит автоматическое пополнение объема и возобновление процесса нагрева. Должен быть предусмотрен слив образующегося конденсата.

Потребление энергии у разных видов кипятильников

Примерное устройство проточного кипятильника

Современные модели работают по принципу ступенчатого нагрева. До максимальной температуры нагревается часть объема в отдельном баке, из которого и забирается для использования. Такой режим приводит к экономии электроэнергии и не допускает многократного кипячения. Применение смесителя в выпускном кране позволяет разбавлять кипяток холодной водой.

Выпускаются как в настольном варианте, так и в стационарном настенном исполнении.

Потребление энергии у разных видов кипятильников

Проточный настенный кипятильник на 5 л мощностью 12 кВт 380 В и производительностью 110 л/час

Есть модели с подключением к электросети 220 вольт, но наиболее мощные требуют 3-фазной сети напряжением в 380 вольт. Нагревательные элементы потребляют от 5 до 20 кВт. Такие мощности требуют наличие тока в десятки ампер. Бытовая электропроводка не всегда может пропускать такие токи.

Но есть и проточные мини-нагреватели с емкостью в 3 – 10 литров. Очевидно, что нагревать 5 литров воды могут и более дешевые наливные кипятильники. Выбор именно проточного типа с такими объемами обуславливается удобством их применения. Несмотря на малый объем и мощность 2 — 3 кВт он может обеспечить кипятком до 20 литров в час при отсутствии каких-либо забот с доливом. Преимуществом таких небольших приборов является подключение к сети питания в 220 В.

Потребление энергии у разных видов кипятильников

Проточный кипятильник с объемом 3 литра и мощностью 2 кВт 220 В

Но для достижения производительности в много десятков литров в час мощности нагревателей должны быть не менее 10 кВт. Например, проточный кипятильник мощностью в 13 кВт производит до 120 литров кипятка в час.

А один из самых производительных – 180 л/час – потребляет 19,2 кВт энергии.

Такие устройства подключаются только к трехфазной сети в 380 В.

Потребление энергии у разных видов кипятильников

Проточный кипятильник производительностью 180 л/час и мощностью 19,2 кВт 380 В

Преимущества

  • Большие объемы и высокая производительность
  • Отсутствие ручного долива
  • Полная автоматизация всего процесса нагрева и кипячения. Поддержание уровня воды, заданной температуры, слив избыточных порций, отключение в аварийных ситуациях – всё обеспечивается соответствующими системами автоматики.

Недостатки

  • Необходимость подключения к промышленным электросетям
  • Большой расход электроэнергии
  • Дороговизна

Источник