Apšuvuma veikals nomainīja neveiksmīgo 4 kW PTFE iegremdēšanas sildītāju ar 6 kW vienību ar tādu pašu fizisko izmēru un vatu blīvumu. Lielāks sildītājs maksāja vairāk iepriekš, bet tvertne sasniedza iestatīto vērtību ātrāk, sildītājs darbojās retāk, un gada enerģijas patēriņš samazinājās par gandrīz 8%. Tehniskās apkopes vadītājs bija neizpratnē-lielāka sildītāja darbībai vajadzētu maksāt vairāk, nevis mazāk. Paskaidrojums bija saistīts ar to, kā sildītājs mijiedarbojās ar tvertni, kontrolieri un termisko slodzi.
PTFE iegremdējamā sildītāja liela izmēra palielināšana ir pretrunīga. Lielāks sildītājs patērē vairāk strāvas, kad tas ir ieslēgts, taču tas var darboties mazāk stundu, lai nodrošinātu tādu pašu kopējo enerģiju. Neto ietekme uz ekspluatācijas izmaksām ir atkarīga no darba cikla, regulatora uzvedības un siltuma zudumiem.
Atšķirība starp maksimālo jaudu un kopējo enerģiju
Sildītāja nominālā jauda ir tā maksimālā jauda{0}}ātrums, ar kādu tas padod enerģiju, kad tas ir ieslēgts. Kopējā patērētā enerģija ir jaudas un darbības laika reizinājums. 6 kW sildītājs, kas darbojas 40% laika, patērē tādu pašu enerģiju kā 4 kW sildītājs, kas darbojas 60% laika, pieņemot, ka abi nodrošina vienādu siltumu vannai.
6 kW sildītājs ātrāk sasniedz uzdoto vērtību un ātrāk atjaunojas no slodzes izmaiņām. Tas ieslēdzas un izslēdzas retāk, un, kad tas ir ieslēgts, tas darbojas ar pilnu efektivitāti. 4 kW sildītājs darbojas ilgāk, bieži ar daļēju jaudu vai ciklu režīmā, kas samazina efektivitāti.
| Sildītāja izmērs | Maksimālā jauda | Darba cikls | Ikdienas darbības laiks | Ikdienas enerģija | Relatīvās izmaksas |
|---|---|---|---|---|---|
| 4 kW | 4 kW | 60% | 14,4 stundas | 57,6 kWh | 1.0× |
| 5 kW | 5 kW | 48% | 11,5 stundas | 57,6 kWh | 1.0× |
| 6 kW | 6 kW | 40% | 9,6 stundas | 57,6 kWh | 1.0× |
| 8 kW | 8 kW | 30% | 7,2 stundas | 57,6 kWh | 1.0× |
Enerģijas patēriņš pēc sildītāja izmēra pie nemainīgas siltuma slodzes
Kāpēc ātrāka uzsilšana{0}} samazina enerģijas izšķērdēšanu?
Sildītājs, kam nepieciešams ilgāks laiks, lai sasniegtu uzdoto vērtību, darbojas laikā, kad tvertne nav sasniegusi ražošanas temperatūru. Uzsilšanas laikā tvertne zaudē siltumu caur sienām un virsmu tādā ātrumā, kas ir atkarīgs no temperatūras starpības starp vannu un vidi. Ilgāka uzsildīšana-nozīmē ilgāku laiku pie paaugstinātām temperatūras atšķirībām un lielāku kopējo zudumu.
Lielāks sildītājs samazina uzsilšanas{0}}laiku. Tvertne ātrāk sasniedz uzdoto vērtību, un paaugstinātu zudumu periods ir īsāks. Īsākas uzsildīšanas laikā ietaupītā enerģija-var kompensēt lielākā sildītāja augstāko maksimālo jaudu.
| Uzsilšanas-laiks | Zaudējums uzsilšanas laikā{0}} | Ietaupītā enerģija salīdzinājumā ar bāzes līmeni | Piezīmes |
|---|---|---|---|
| 6 stundas | 18 kWh | Pamatlīnija | Mazs sildītājs |
| 4 stundas | 12 kWh | 6 kWh | Vidējs sildītājs |
| 3 stundas | 9 kWh | 9 kWh | Liels sildītājs |
| 2 stundas | 6 kWh | 12 kWh | Lielgabarīta sildītājs |
Siltuma-zaudējumu samazinājums no ātrākas uzsildīšanas-ar lielāku sildītāju
Ietekme uz sildītāja kalpošanas laiku un apkopi
Lielākam sildītājam, kas darbojas ar tādu pašu vatu blīvumu, ir lielāks virsmas laukums un tas darbojas vēsāk pie jebkuras jaudas. Zemāka apvalka temperatūra samazina caurlaidību, katlakmens nogulsnēšanos un termisko nogurumu. Sildītājs kalpo ilgāk, un apkopes intervāls tiek pagarināts.
Garāks kalpošanas laiks un mazāka apkope kompensē augstāku pirkuma cenu. Piecu -gadu periodā lielākajam sildītājam var būt nepieciešama viena nomaiņa, bet mazākam sildītājam — divas vai trīs. Izvairītā dīkstāve bieži vien ir lielākais izmaksu ietaupījums.
| Sildītāja izmērs | Vatu blīvums | Apvalka temp | Paredzamā dzīve | 5 gadu nomaiņas |
|---|---|---|---|---|
| 4 kW | 1,5 W/cm² | 92-98 grādi | 18 mēneši | 3 |
| 5 kW | 1,2 W/cm² | 88-93 grādi | 30 mēneši | 2 |
| 6 kW | 1,0 W/cm² | 85-90 grādi | 4 gadi | 1 |
| 8 kW | 0,8 W/cm² | 82-87 grādi | 5 gadi | 1 |
Sildītāja izmērs, vatu blīvums un kalpošanas laiks pie nemainīgiem fiziskajiem izmēriem
Pārmērības ierobežojumi
Lielumam ir ierobežojumi. Sildītājs, kas ir pārāk liels tvertnei, darbosies bieži, izraisot temperatūras svārstības un paātrinātu termisko nogurumu. Kontrolieris var nespēt vienmērīgi modulēt izvadi, un sildītājs var saīsināt -ciklu, kas samazina efektivitāti un palielina nodilumu.
Optimālais izmērs ir tāds, kas atbilst uzkarsēšanas-slodzei un nodrošina saprātīgu rezervi apkopes slodzei bez pārmērīgas riteņbraukšanas. Sildītājs, kas ir par 20–40% lielāks par minimālo nepieciešamo, bieži nodrošina vislabāko sasilšanas ātruma, vadības stabilitātes un kalpošanas laika līdzsvaru.
| Pārmērības koeficients | Uzsilšanas-laiks | Kontroles stabilitāte | Sildītāja kalpošanas laiks | Kopējais vērtējums |
|---|---|---|---|---|
| 1,0 × (minimums) | Lēni | Labi | Īss | Adekvāta |
| 1.2× | Mērens | Labi | Mērens | Labi |
| 1.4× | Ātri | Labi | Garš | Labākais |
| 1.6× | Ātri | Mērens | Garš | Labi |
| 2.0× | Ļoti ātri | Nabaga | Mērens | Nav ieteicams |
Pārmērības faktors un tā ietekme uz veiktspēju un kalpošanas laiku
Kad liela izmēra izvēle ir pareizā izvēle
Pārmērīga izvēle ir īstā izvēle, ja tvertnei ir liela siltuma-slodze, kad ražošanas grafikos ir nepieciešama ātra atveseļošanās pēc slodzes izmaiņām un ja dīkstāves laiks sildītāja nomaiņai ir dārgs. Augstāko pirkuma cenu kompensē mazāks enerģijas patēriņš, ilgāks kalpošanas laiks un samazināta apkope.
Pārmērīga izvēle nav īstā izvēle, ja tvertne ir maza, kad kontrolieris nevar apstrādāt lielāku sildītāju vai ja elektrības padeve nevar uzņemt lielāku strāvu.
Ja pārmērīgs izmērs nevar atrisināt pamatproblēmu
Pārmērīga izmēra samazināšana novērš uzkaršanas{0}}atrumu un kalpošanas laiku, taču nenovērš priekšlaicīgas atteices pamatcēloņus. Liela-vatu-blīvuma sildītājs, kas ir pārāk liels, joprojām uzkarst un ātri noārdās. Galvenais ir izveidot pārāk lielu izmēru, vienlaikus saglabājot zemu vatu blīvumu-lielāku sildītāju ar lielāku virsmas laukumu, nevis kompaktāku sildītāju ar lielāku vatu blīvumu.
Pielāgota PTFE iegremdējamā sildītāja konfigurācija ar zemu vatu blīvumu, lielu virsmas laukumu un fizisko izmēru, kas atbilst tvertnei, nodrošina pārāk lielas priekšrocības bez trūkumiem. Specifikācijas procesam ir nepieciešama vannas ķīmija, darba temperatūra, tvertnes izmēri, uzsildīšanas laiks un vajadzīgā jauda.
