Калькулятор часу нагрівання води

Укажіть об’єм води, температури й потужність, щоб дізнатися орієнтовну тривалість.

Об’єм води
L
Потужність нагрівача
kW
Початкова температура
°C
Бажана температура
°C
ККД нагрівання
%

Орієнтовний час нагрівання

2 год 19 хв 32 с

Енергія з джерела4,651 kWh
Теплота для води4,186 kWh
Оцінені втрати0,465 kWh
Підвищення температури45 °C

Як калькулятор визначає час нагрівання

Бак із водою, нагрівальним елементом унизу й термометром збоку

Задайте об’єм води, її початкову й бажану температуру, потужність нагрівача та ККД. Основний результат показує орієнтовну тривалість нагрівання, а додаткові числа пояснюють витрати енергії.

Скільки часу потребують різні об’єми

Невелика порція 5 л. Нагрівання з 20 до 60 °C при 1 кВт і ККД 80% потребує 0,233 кВт·год теплоти для води та близько 0,291 кВт·год від джерела. Час становить 17 хв 27 с. Відкрита посудина може втрачати тепло інакше, ніж припущено.

Накопичувач 80 л. Із 15 до 60 °C при 2 кВт і ККД 90% вода отримує 4,186 кВт·год, а джерело витрачає приблизно 4,651 кВт·год. Розрахунок дає 2 год 19 хв 32 с. Датчик біля верху бака не обов’язково показує середню температуру всього об’єму.

Резервуар 150 л. Із 12 до 45 °C при 3 кВт і ККД 90% потрібно близько 6,395 кВт·год від джерела й 2 год 7 хв 54 с. За більшої потужності більший об’єм усе одно може нагріватися довше.

Звідки береться оцінка

Приблизно 1 л води вважаємо рівним 1 кг. Питома теплоємність у моделі дорівнює 4,186 кДж/(кг·°C), як у таблиці OpenStax для рідкої води поблизу 15 °C.

QkWh=mcΔT3600,t=QkWhηPQ_{\mathrm{kWh}}=\frac{mc\Delta T}{3600},\qquad t=\frac{Q_{\mathrm{kWh}}}{\eta P}

m позначає масу, c питому теплоємність, ΔT підвищення температури, η ККД у частках одиниці, P потужність у кВт. Перед розрахунком часу Q переводять із кілоджоулів у кіловат-години діленням на 3600. У режимі Фаренгейта різницю температур переводять у градуси Цельсія за формулою NIST.

Межі простої моделі

Калькулятор припускає однакову температуру всієї води й сталу потужність. Термостат може вимикати нагрівач, а вода в баку розшаровується. ККД узагальнює втрати, але не показує, де вони виникають. Якщо ККД невідомий, порівняйте кілька сценаріїв.

Діапазон 0–100 °C залишає розрахунок у межах рідкої води. Танення льоду та утворення пари потребують додаткової теплоти. Можна вибрати літри або галони США й перемкнути °C/°F без зміни фізичного прикладу. Реальну температуру води перед використанням перевіряйте термометром.

Поширені запитання

Найкраще порівнювати два нагрівачі за однакових об’єму, температур і припущення про ККД.

Чому енергія джерела більша за теплоту у воді?

За ККД нижче 100% частину енергії вважаємо втраченою для нагрівання води.

Чи скоротиться час удвічі за подвійної потужності?

У моделі так, якщо інші умови сталі. Реальний прилад може працювати циклами.

Чи враховано танення льоду?

Ні. Для переходу льоду в рідину потрібна окрема теплота плавлення.

Який галон використовується?

Галон США, приблизно 3,785 л. Британський галон має інший об’єм.

Чому верх бака вже гарячий, а час ще не минув?

Нагріта вода може зосереджуватися зверху. Модель описує весь об’єм як рівномірно прогрітий.

Схожі калькулятори

Вам можуть бути корисними наступні калькулятори на цю ж тему:

Поділитися у соціальних мережах

Якщо вам сподобалося, поділіться калькулятором у своїх соціальних мережах. Це просто для вас і корисно для просування проекту. Дякуємо!

Calcopedia (uk) → Час нагрівання води