Время нагрева воды ТЭНом

Нагрев литра воды на градус требует 1,163 ватт-часа — это удельная теплоёмкость воды, переведённая в удобные единицы. Умножаем на объём и на разницу температур, делим на мощность и на КПД. Для бойлера на 80 литров с ТЭНом 2 киловатта, который греет с 10 до 60 градусов, выходит 80 × 50 × 1,163 ÷ (2000 × 0,95), то есть около двух с половиной часов.

Сам ТЭН превращает в тепло почти всю электроэнергию — потерь на преобразование у него нет. Теряется тепло через стенки бака: пока вода греется, часть уходит наружу через изоляцию. У современного водонагревателя с хорошей пеной это несколько процентов, поэтому в расчёт берут 0,95. У кастрюли на плите открытая поверхность парит, и КПД падает до 0,6–0,8.

Столько же, сколько энергии в него ушло. Бойлер на 80 литров с 10 до 60 градусов забирает 4,9 киловатт-часа: при тарифе 6 рублей это около 30 рублей за полный нагрев. Если семья расходует бак дважды в день, за месяц набегает порядка 300 киловатт-часов — заметная часть счёта, и именно поэтому бойлер держат на 55–60 градусах вместо 75.

Считать нужно литры смешанной воды. Литры бака тут обманывают. Для душа комфортна температура около 40 градусов, и её получают, смешивая горячую из бака с холодной. Если в баке 60, а из крана идёт 10, то на литр смеси уходит 0,6 литра горячей: бак на 80 литров даёт около 130 литров душевой воды. При расходе лейки 9 литров в минуту это два душа по семь минут.

Держать постоянно выгоднее, если пользуетесь водой каждый день. Бойлер тратит на поддержание температуры немного — потери через изоляцию у современного бака 0,5–1 киловатт-час в сутки, а полный нагрев с нуля стоит пять. Выключать имеет смысл при отъезде на несколько дней. Схема «включаю за два часа до душа» экономит копейки и требует помнить о ней.

55–60 градусов. Ниже 55 в баке начинает размножаться легионелла — бактерия, вызывающая тяжёлую пневмонию; при 60 она гибнет. Выше 65 быстро растёт накипь на ТЭНе и увеличиваются потери через стенки. Компромисс — держать 60 и раз в неделю прогревать бак до максимума, если обычно он работает на пониженной температуре.

Слой накипи работает теплоизоляцией между ТЭНом и водой: тепло остаётся в самом нагревателе, он перегревается и в итоге перегорает. Миллиметр накипи заметно удлиняет нагрев, и пять миллиметров превращают бойлер в прибор, который греет вдвое дольше при том же счёте. Первый признак — щелчки и гул при нагреве: пар вскипает под слоем накипи.

Проточный греет воду в момент разбора и потому требует огромной мощности: чтобы нагреть 6 литров в минуту с 10 до 40 градусов, нужно около 12 киловатт — такую линию в квартире обычно не найти. Накопительный размазывает ту же энергию по времени и обходится двумя киловаттами, но ограничен объёмом бака. В квартире с обычной проводкой выбор почти всегда в пользу накопительного.

Электрочайник на 2,2 киловатта доводит два литра от 20 до 100 градусов примерно за четыре с половиной минуты. Кастрюля на индукции при той же мощности — минут за шесть с учётом потерь. Газовая конфорка мощнее по паспорту, но КПД у неё около половины: часть тепла уходит мимо дна.

Температура холодной воды: зимой она около 5 градусов, летом 15, и разница в 10 градусов меняет время нагрева на пятую часть. Расслоение в баке: горячая вода собирается вверху, и первые литры идут горячее расчётных. И разбор во время нагрева — если из бака берут воду, пока он греется, время растягивается. Объём самого бака и труб считает объём воды в трубе.