水の温度上昇の計算方法
・今回熱源機器の仕組みについて参考にした書籍になります
水を１℃上げるには1KWの熱量が必要
「1ℓの水を1℃上げるには1kwの熱量が必要」
この考えは基本なので覚えてもらえたと思います
- 例題
- 新しく水を入れた時点での水温は15°。
- 13m×25m×深さ1.1mの大プール
- 10m×6m×深さ0.5mの小プール
- 水を30°まで温めたい場合に必要な時間は？
この例題で計算してみます。
まず大プールと小プールの容積を計算してみよう
まずプールの容積を計算してみます
先ほど例で上げたプール容積を計算してみます
プール容積を計算してみます
- プール大の大きさ
- 15m×25m×1m=375㎥ 375㎥×1000=375000ℓ
- プール小の大きさ
- 10m×５m×0.5m=25㎥ 25㎥×1000=25000ℓ
- 375000ℓ(大プールの水の量)+25000ℓ(小プールの水の量)=400000ℓ(大小プールの合計)
- 400000ℓの量になります
この量の水を何時間で何℃までに上昇させたいのか計算してみます
熱源の容量を計算してみる
このプール(浴槽)の水を温めたい場合の熱源容量を考えます
ここではあらかじめ600Kwの熱源と仮定します
加熱能力が600kwと仮定して実際のプール容積から検証してみます
＊ここで気を付けたいのがkw→kcalに変換することです
加熱能力から計算してみます
- 熱源能力600kw
- 600Kw×860=516000Kcal/h
- (1kw=860kcalなので860をかけるとKwからKcalに変換できます)
- ５℃の水を３０℃まで温めたい場合にかかる時間
- 400000ℓ(プール容積)×(30-5)(温度差)=10000000Kcal
- 10000000÷516000=19
つまり600Kwの熱量の場合上記のプールの容積では5℃から30℃まで温める場合19時間必要になります
もういくつかパターンを見てみましょう
１０℃の水を３０℃まで温めたい場合にかかる時間
400000ℓ×(30－10)=8000000kcal
8000000÷516000=15
20℃の温度差であれば15時間必要になります
15℃の水を30℃まで温めたい場合にかかる時間
400000ℓ×(30－15)=6000000kcal
6000000÷516000=11.6=12
15℃の温度差であれば約12時間必要になります
20°の水を30℃まで温めたい場合にかかる時間
400000ℓ×(30－20)=4000000kcal
4000000÷516000=7.7=8
10℃の温度差であれば約8時間必要になります
25℃の水を30℃まで温めたい場合にかかる時間
400000ℓ×(30－25)=2000000kcal
2000000÷516000=3.8=4
5℃の温度差であれば約4時間必要になります
まとめ
冒頭で説明しましたが今回の計算は概略ですが実際現場で測定すると温度上昇時間は計算値をおおむね合うと思います
チラー等熱源に使用する場合はポンプの水量や熱交換器能力を確認しましょう
計算ポイントは以下になります
計算ポイント
温めたい水の量の合計×(上昇させたい温度－現在の水温)=必要Kcal
必要Kcal÷熱源のkcal=上昇時間
📊 有料テンプレート配布中
【現場で使える】機械設備工事 積算テンプレート Excel
配管・ダクト・機器据付・保温の全工種に対応。数量を入力するだけで工事費が自動計算されます。公共工事標準歩掛に基づいており、現場でそのまま使える実務向け設計です。
