Калькулятор нагрева показывает, сколько электроэнергии, времени и денег потребует нагрев заданного объёма воды. Расчёт опирается на теплоёмкость воды, мощность нагревателя и его КПД, поэтому подходит для чайника, бойлера, бассейна и любых проточных систем.
Нагрев воды описывается классической формулой Q = c × m × Δt, где Q — количество теплоты в джоулях, c — удельная теплоёмкость, m — масса, Δt — разность температур. Для воды c = 4187 Дж/(кг·К), а плотность близка к 1 кг/л, поэтому масса в килограммах численно равна объёму в литрах. Это позволяет считать энергию прямо по объёму.
Один киловатт-час равен 3 600 000 джоулей, поэтому деление на эту величину переводит теплоту в привычные кВт·ч, по которым выставляют счёт за электричество.
Часть энергии теряется: греется корпус, уходит теплота в воздух, часть мощности не доходит до воды. КПД показывает, какая доля энергии идёт на полезный нагрев. Электрические чайники и бойлеры отдают 95–99%, открытая электроплита — только 50–70%. Деление на долю КПД увеличивает расчётный расход, поэтому реальный счёт всегда немного выше «идеального».
Пример 1. Нагреть 10 л воды с 20 до 60 °C при КПД 95%: расход 0,490 кВт·ч, теоретически без потерь 0,465 кВт·ч.
Пример 2. При мощности 2 кВт такой нагрев займёт 0,245 ч, то есть около 15 минут, а при тарифе 6 руб./кВт·ч обойдётся в 2,94 руб.
Пример 3. Чтобы нагреть те же 10 л за 15 минут (0,25 ч) при КПД 95%, нужна мощность около 1,96 кВт.
Нагрев 10 л воды при КПД 95% и мощности 2 кВт
| Перепад температур | Энергия, кВт·ч | Время | Стоимость при 6 руб. |
|---|---|---|---|
| 20 → 60 °C | 0,490 | 15 мин | 2,94 руб. |
| 20 → 100 °C | 0,980 | 29 мин | 5,88 руб. |
| 10 → 100 °C | 1,102 | 33 мин | 6,61 руб. |
Часть теплоты рассеивается в окружающую среду и расходуется на нагрев корпуса. Даже у хорошего бойлера потери составляют 1–5%.
Зимой водопроводная вода обычно 4–8 °C, летом 16–18 °C. Если нет термометра, для зимних расчётов берите 5 °C, для летних — 17 °C.
Мощность — это энергия за единицу времени. Если нагреватель отдаёт W киловатт, то на выдачу E киловатт-часов уйдёт E ÷ W часов.
Для больших бойлеров и металлических баков это даёт заметную прибавку: прогревается не только вода, но и корпус. В простом расчёте этим обычно пренебрегают.