Ночной тариф и теплоаккумулирующие емкости
Практически во всех регионах страны применяется раздельная система расчета стоимости электричества. При этом в ночное время стоимость одного киловатта существенно ниже, чем днем.
Такое предложение появилось не зря, ведь основная нагрузка на электростанции и распределительные сети днем гораздо выше, чем ночью, а управиться с такими перепадами достаточно сложно. Чтобы избежать этого, частному сектору предлагается режим оплаты, в котором использовать электричество ночью и экономить его днем выгоднее. Реализуется это установкой специального счетчика, запрограммированного считать стоимость электричества строго по установленному расписанию. Остается лишь определить, как обеспечить комфортный обогрев дома, чтобы котел работал в основном только ночью.
Однако перейти на ночной тариф еще пол дела. Нужно сделать так, чтобы тепло вырабатывалось котлом только ночью, когда это стоит меньше, а тепло поступало в дом круглые сутки, по крайней мере, и днем, когда это необходимо.
Решением становится теплоаккумулирующая емкость. Объемный резервуар с утеплением стенок, подключаемый к котлу отопления. Именно в нем будет накапливаться тепло в течение ночи. А днем отдаваться в систему отопления без задействования котла.
Конструктивно бак, может быть, простой емкостью с теплоносителем, включенной в систему отопления, в этом случае объем теплоносителя резко возрастает, как и тепловая инертность отопления. В другом варианте это утепленная по принципу термоса емкость наполненная водой, внутри которой располагается змеевик теплообменника. Объем теплоносителя в системе увеличивается не существенно, зато повышается тепловая инертность самого аккумулирующего бака.
Вода обладает высокой теплоемкостью – 4,1-4,2 кДж*кг/К, каждый литр воды, нагреваясь на один градус тепла, поглощает тепло эквивалентное 1,163 Вт*ч. Выбор подходящего объема емкости определяется с учетом следующих факторов:
- Время нагрева до максимально допустимой температуры должно составить от 2 до 4-х часов при максимальной мощности работы котла.
- Эффективный перепад температуры теплоносителя в баке за время дневного использования не должен превышать 30°С при восполнении теплопотерь здания в течение дня.
Первый пункт можно взять за основу, тогда выбрать минимальный объем резервуара не составит проблемы, учитывая, что мощность котла выбрана именно исходя из реальных теплопотерь по зданию. Например, для котла мощностью 12 кВт в течении t= 4 часа, будет затрачено Qз = 48 кВт*ч, которые должна аккумулировать вода в баке.
Зная теплоемкость воды в эквиваленте λ = 1,163 Вт*ч*кг/K, и учитывая эффективный перепад температуры ΔT= 30°С, не сложно рассчитать объем: V= Qз/ (λ* ΔT)=48000/(1,163*30)= 1375 литра. Данное значение определяет минимальный объем бака.
Максимальный объем бака определяется по второму пункту. Допустим теплопотери в здании – 9 кВт. В течение дня, когда действует больший тариф на электроэнергию, котел желательно не включать вовсе, значит аккумулированного тепла должно хватить на покрытие теплопотерь в течении 12 часов, нужно 108 кВт/ч. По известной формуле объем бака выходит равным 3095 литров. Однако для его нагрева потребуется гораздо больше времени работы котла.
Объем следует подбирать между полученными значениями притом ближе к первому значению, чтобы котел в ночное время не работал слишком долго без перерывов, что может сказаться на его долговечности. При использовании готовых аккумулирующих баков ориентироваться лучше на данные, предоставленные производителем, таблица с указанием времени нагрева всего объема бака при заданной мощности котла.
Схема включения аккумулирующего бака предельно проста. Он подключается к котлу параллельно всей системе отопления, как показано на рисунке.
Первый насос, установленный между котлом и баком, работает одновременно с котлом. Включать их должен контроллер по расписанию или вручную так, чтобы основная работа приходилась на время сниженного ночного тарифа.
Второй насос перекачивает теплоноситель непосредственно к контурам отопления, радиаторам. Он включается по сигналу термостата, определяя оптимальный режим обогрева помещений.
В сухом остатке нужна не сложная доработка:
- Установить бак требуемого объема и дополнительный насос, а также таймер для включения котла в ночное время.
- Перейти на тарификацию электроэнергии с учетом низкой стоимости за кВт*ч ночью.
- В обязательном порядке установить расширительный бак с учетом увеличенного объема теплоносителя в системе.
Количество затраченной энергии не уменьшится, зато счета за электроэнергию будут куда скромнее.
Расчет основных показателей для котла
Главное звено комплекса независимого отопления – это котлоагрегат или генератор тепла. В зависимости от ряда некоторых факторов (расположение дома к близлежащему источнику топлива, режимы проживания в разные времена года, цена установки, габариты строения) необходимо выбирать нужное оборудование. Однако ключевым критерием среди всех этих факторов является именно теплотехнический расчет, поскольку именно от его результатов будет зависеть будущая мощность системы и вид применяемого топлива. Монтировать электрокотел отопления предпочитают владельцы жилой площади до 300 м², которые стремятся достаточно быстро и эффективно наладить отопление. Этот компактный прибор электронагрева можно установить в любом доступном месте, где присутствует подключение к сети в 220 В (380 В). Комплекс может функционировать независимо или выступать вспомогательным источником тепла в работоспособной отопительной системе, сколько нужно. Факторы, влияющие на расход электроэнергии Прежде чем приступать к расчетам, обязательно нужно изучить строение электрического котла хотя бы в его общих чертах. Чтобы выполнить все необходимые расчеты правильно и понять, какой котел будет являться наиболее эффективным и оптимальным решением в конкретном для вас случае, стоит учесть ряд показателей:
Схема электрического котла.
- тип имеющегося оборудования (одно-, двухконтурное);
- объем бака;
- сколько теплоносителя содержится в контуре отопления;
- площадь обогрева;
- напряжение питания и величина тока;
- мощность агрегата;
- площадь сечения кабеля питания;
- время работы установки в сезон отопления;
- среднее значение продолжительности функционирования в максимальном режиме за сутки;
- цена 1 кВт/час.
Несмотря на то что обычный котел не подразумевает специальных требований, использование агрегата с мощностью более 10 кВт необходимо обязательно согласовывать с распределяющими электроэнергию органами и Энергонадзором. Причина этому – подсоединение довольно мощной трехфазной линии. Помимо этого, стоит получить согласие на использование бытового тарифа для уплаты
Важно понимать, что в качестве среднестатистических расчетов берут усредненные величины, а поэтому обязательно стоит вводить поправку на температуру воздуха, материалы и толщину стен, вид используемой теплоизоляции и т.д
Электрическую модель считают наиболее комфортной, выгодной и экономичной ввиду затрат на приобретение котлоагрегата, его монтаж и обслуживание. Также важным является и то, что для производства экологичной энергии не нужно выделять отдельно стоящее помещение для оборудования котла и тратить средства на создание дымохода.
Можно ли сэкономить?
Если расчеты, сколько киловатт потребляет электрический котел, дали вам слишком большие цифры и вы хотите как-то снизить расходы, возможности для этого есть. Даже несколько.
Во многих регионах России уже сейчас предусмотрены два тарифа на отопление электроэнергией в разное время. Так в Москве цена с 23:00 до 7:00 втрое ниже, чем днем. Соответственно, можно существенно сэкономить, установив двухтарифный счетчик. Например, днем можно использовать треть мощности, а ночью сильнее прогревать частный дом или квартиру.
Хорошо помогают экономить автоматические устройства управления электрическими приборами. Их задача – использовать больше электричества ночью по выгодным тарифам, а днем минимизировать потребление.
Неплохо помогает сэкономить на обогреве установка циркуляционного насоса. Благодаря ему скорость движения теплоносителя увеличивается, разница температуры подачи и обратки снижается, а для повторного нагрева нужно меньше времени и электроэнергии. Но сам насос тоже стоит денег.
В целом современные модели электрокотлов изначально помогают экономить. В них установлена прогрессивная автоматика, которая помимо повышения безопасности призвана поддерживать заданную температуру в помещениях, снижая мощность отопительного оборудования, когда это необходимо.
Отметим также, что отопление электрокотлом на постоянной основе – это затратно
Неважно, какой котел используется: электрокотел, конверторный котел или электрообогреватель. Для выработки тепла требуется много электричества. Кроме того, есть ряд дополнительных хлопот, с которыми вы столкнетесь при установке:
Кроме того, есть ряд дополнительных хлопот, с которыми вы столкнетесь при установке:
- необходимость получить или подготовить специальный пакет документов: электропроект, ТУ, прочее;
- тщательная организация заземления для безопасного использования;
- монтаж кабеля для разводки новой проводки, подключения жилья;
- установка нового счетчика.
Цена всех мероприятий будет зависеть от выбранного оборудования и других факторов. Плюс не рекомендуется заниматься установкой самостоятельно. Если вам нужно установить электрокотел и другие элементы отопительной системы, обращайтесь в «Профтепло». Мы выполняем установку, сервис, регулярное обслуживание котлов всех типов в Калуге и регионе. Также можем рассчитать, сколько электроэнергии потребляет котел отопления в вашем случае, и предложить варианты экономии. Если остались вопросы или вы готовы воспользоваться нашим сервисом, обратитесь по номеру +7 (4842) 75 02 04.
Затраты на отопление магистральным газом.
Удельная теплота сгорания природного газа в России составляет 38 231 кДж/м³ (Очень сильно зависит от конкретного месторождения газа. Например, для Алжира эта цифра составляет 42 000 кДж/м³, а для Нидерланд — 33 320 кДж/м³). Это при условии, что газ поставляется максимального качества. На практике, газ частенько «бодяжат» водяным паром или другими примесями. В итоге, удельная теплота сгорания становится ощутимо ниже. Но оставим этот факт на совести поставщиков газа и учитывать его не будем. КПД современных газовых котлов составляет порядка 90-95%. Возьмем — 93% для котлов производства Viessmann. При выделении 10кДж тепла образуется 2.78 Вт тепловой энергии. Стоимость 1м³ природного газа в Подмосковье составляет 3руб. 30коп. (на конец марта 2012 года). Итого, получаем количество тепла в 1 кубометре газа:
38231/10*2.78 = 10628 Вт или 10.63 кВт
3.3/10.63/0.93 = 33.4 копейки
Итоговые затраты на отопление магистральным газом нашего условного дома за отопительный период:
18000*0.334 = 6012 рублей
Следует заметить, что этот способ отопления является самым дешевым. Однако, с учетом политики газовых хозяйств, самым малодоступным.
Два лучших способа снизить потребление электрокотла
Как выбрать внешний термостат для электрокотла и экономить на отоплении до 30% каждый месяц
Если автоматикой не предусмотрена возможность программирования режима работы, серьезно снизить расход электроэнергии котлом можно подключив к нему программируемый комнатный термостат (при наличии соответствующих контактов, информация о возможности подключения внешнего управления всегда указывается в технических характеристиках).
Программируемый комнатный термостат управляет работой котла ориентируясь на измерения температуры воздуха в помещении, в котором установлен, а не на температуру теплоносителя
Однако главной и наиболее важной в целях экономии задачей является режим программирования настроек работы на ближайшие сутки и неделю. Например, на рабочее время, когда хозяева отсутствуют дома, можно установить температуру 15°C
А на время сна – 18 или 19°C. Такие параметры не повлияют на комфорт, однако позволят существенно уменьшить итоговый расход электроэнергии.
Вторым незаменимым элементом при отоплении электрокотлом явяется электрический счетчик, дифферинцирующий потребление электроэнергии по двум, а лучше по трем временным зонам. Например, для Московской области действуют такие дифферинцированные по временным зонам тарифы:
- пиковая зона (с 7:00 до 10:00 и с 17:00 до 21:00) – 5.06 руб за 1 кВт.ч;
- полупиковая зона (с 10:00 до 17:00 и с 21:00 до 23:00)– 3.89 руб за 1 кВт.ч;
- ночная зона (с 23:00 до 7:00) – 1.68 руб за 1 кВт.ч.
На практике затраты на покупку, оформление и установку прибора учета, дифферинцирующего потребление, окупаются за несколько месяцев, поскольку снижают расходы в денежном выражении на 15-25%.
ИнструкцииКотлыСпособы экономииЭлектрокотлы
Как рассчитать электрический теплый пол
Методика расчета аналогична тому, что написано про водяной пол. Необходимо знать теплопотери и способ использования подогрева пола, мощность одного метра греющего элемента. В данном случае все несколько проще, потому что электрические материалы для нагрева пола имеют конкретную цифру, которой производители обозначают максимальную теплоотдачу. Больше заявленной цифры они выдать не в состоянии. Потому расчет теплого пола с электрическим подогревом более прост и понятен. Тем не менее, остается достаточное количество переменных величин. Это толщина стяжки, ее теплопроводность, теплопроводность финишного напольного покрытия. Их тоже надо учитывать.
Расчет зависит от мощности обогревателя на квадратный метр
Эффективная площадь обогрева
Расчет теплого пола с электроподогревом начинают с определения эффективной зоны обогрева и ее площади. Большая часть нагревательных элементов не переносит перегрева (резистивные кабели, маты из резистивных кабелей, пленочные нагреватели и инфракрасные маты). Исключение — саморегулирующиеся греющие кабели, но они стоят дорого, поэтому их применяют редко. Хотя, есть и сами кабели и маты из них.
Еще раз: электрические греющие элементы пола укладывают только на той площади, где не будет стоять мебель и/или сантехника, лежать ковры и т.д. То есть, электрический теплый пол кладут там, где будет постоянный и определенный расход тепла.
Чтобы рассчитать кабель для теплого пола надо сначала определиться с площадью, на которой он будет укладываться
Перед началом расчета предполагаемые места под мебель/сантехнику/ковры очерчиваем, считаем оставшуюся площадь. Это и будет эффективная площадь обогрева. Ее дальше используем в расчетах.
Как рассчитать метраж греющего кабеля для пола
Методика расчета основывается на том количестве тепла, которое надо восполнить (теплопотери) и эффективной площади отопления. Теплопотери делим на эффективную площадь обогрева. Получаем требуемую тепловую мощность, которую мы должны получить с квадратного метра площади с уложенным нагревательным элементом.
Например, площадь комнаты 16 квадратов, на 4 квадратах будет располагаться мебель. Обогреваемая зона — 16 кв. м — 4 кв. м = 12 кв. м. Теплопотери помещения — 1100 Вт. Узнаем сколько надо мощности с одного метра: 1100 Вт / 12 м² = 92 Вт/м².
Расчет греющего кабеля по площади помещения и мощности метра
Далее смотрим мощность кабелей для обогрева пола. Например, мощность одного метра — 30 Вт. Чтобы получить 92 Вт на квадратном метре, надо уложить чуть больше чем три метра кабеля. Вполне реальная задача. При разработке схемы, помните, что лучше, чтобы для стяжки высотой 3-4 см расстояние между проводами не превышало 25 см. Иначе пол будет иметь ярко выраженные «полосы» — чередующиеся зоны тепла и холода.
Есть и другой способ. Купить готовый набор кабеля определенной мощности. Ищите подходящую мощность и площадь укладки. Имеете все в комплекте.
Суть расчета не изменяется. Также нужны теплопотери и эффективная площадь укладки. Это тот же кабель, но предварительно закрепленный на полимерной сетке. Такой обогревательный элемент проще в укладке. Применяется чаще всего под плитку. Просто раскатывается на подготовленное основание, сверху кладется плитка на специальный клей.
Греющие маты продаются обычно в готовом к укладке виде
С полом такого типа все просто. Он продается кусками определенной мощности на определенную площадь. Всего-то и надо, что найти тот вариант, который вам подходит.
Рассчитаем пленочный теплый пол
Пленочный нагревательный элемент продают комплектами и на метры. Подбираете метраж и мощность так, чтобы он давал требуемое количество тепла. Полотнища пленки должны укладываться вплотную друг к другу. Это необходимо, чтобы избежать «полосатости» температур.
Теплый пол пленочный. Расчет очень прост: подбираем мощность и ширину так, чтобы давали они требуемое количество тепла
Ширина пленочного теплого пола — 30 см, 50 см, 80 см и 100 см. Вполне можно в одном помещении использовать разные по ширине
Важно чтобы нагревательные элементы не перегревались
Какие бывают виды
Прежде чем приобретать ту или иную модель отопительного оборудования необходимо узнать все ее особенности.
Производители выпускают три вида таких изделий:
- ТЭНовые
- Катодные
- Пленочные
Они отличаются способом нагрева теплоносителя и количеством потребляемой энергии.
ТЭНовые осуществляют нагрев воды при помощи спирали, помещенной в герметичную трубку из меди, имеющую выводы для подключения к электросети. Ток нагревает спираль, а от нее тепло передается воде или антифризу, находящемуся в котле.
В катодных нагрев теплоносителя осуществляется в процесс его ионизации или пропускания через него переменного тока.
Пленочные образцы – имеют принцип действия, основанный на использовании инфракрасных лучей.
Самый простой расчет планируемых затрат
Теоретические предпосылки
Электроэнергия, единственная в своем роде, способна дать 100% КПД при переходе в тепловую компоненту. Этот показатель остается стабильным на все время эксплуатации оборудования.
Выяснить, сколько потребляет электроэнергии электрический котел, несложно, если руководствоваться общепринятыми данными:
- Для того чтобы обогреть единицу объема строения генератором тепла, потребуется, в среднем, 4-8 Вт/ч электрических затрат энергии. Конкретная цифра зависит от результата расчетов тепловых потерь всего строения и удельной их величины за отопительный сезон. Их выполняют с применением коэффициента, учитывающего дополнительные потери через части стен дома, через трубопроводы, проходящие в неотапливаемых помещениях.
- При расчетах пользуются величиной продолжительности отопительного сезона 7 месяцев.
- Определяя средний показатель мощности, руководствуются правилом: чтобы отопить 10 м.кв. площади с хорошо изолированными конструкциями, по высоте до 3 метров, достаточно 1 кВт. Тогда, например, для прогрева дома 180 м. кв. достаточно мощности котла 18 кВт. При этом следует помнить, что недостаток «мощностей» не позволит достигнуть требуемых параметров микроклимата, а их избыток приведет к ненужному перерасходу энергии.
- Расчет ежемесячной величины теплоты среднестатистического здания будет представлять собой произведение мощности котла на количество часов его работы в сутки (при непрерывной работе).
- Полученная величина делится пополам, учитывая, что при постоянной предельной нагрузке все 7 месяцев котел работать не будет: исключается период оттепелей, уменьшение обогрева в ночное время, пр. Полученный результат считается усредненным показателем расхода энергии за месяц.
- Умножив его на время сезона отопления (7 месяцев), получим суммарный расход энергии на отопительный год.
Исходя из стоимости одной единицы мощности, рассчитываются общие потребности для отопления дома.
Наглядный графический пример работы электрического котла: зависимость потребления электроэнергии от температуры за окном
Использование формулы мощности
В упрощенном варианте теплотехнический расчет мощности можно выполнить по формуле:
W = S x W уд /10 м. кв.
Из уравнения видно, что искомая величина представляет собой произведение удельной мощности, приходящейся на 10 м, кв. и площади отапливаемого помещения.
Лучшие европейские электрокотлы для отопления дома 50, 100 и 150 кв.м.
Европа, как известна, сторонник качественных безопасных, но недолговечных приборов. Редкий товар может проработать более 10 лет. Причем зачастую он просто отключается и все – реанимация уже не поможет. Но за эти 10 лет качество работы всегда будет оставаться на высоте.
Ferroli ZEWS 9
Настенный котел, предназначенный для работы отопления с принудительной циркуляцией. К прибору предусмотрено подключение бойлера или системы «теплый пол».
Ferroli ZEWS 9
Технические характеристики:
Мощность, кВт | 9 |
Рекомендуемая площадь отопления, кв.м | 100 |
Тип нагревателя | ТЭН |
Напряжение, В | 380 |
Регулировка мощности, кВт | многоступенчатая |
Габариты, см | 44x74x26,5 |
Вес | 28,6 |
Температура теплоносителя, °С | 30-80 |
Максимальное давление воды в контуре, Бар | 3 |
Может подключаться к однофазной или трехфазной сети с максимальной силой тока на одну фазу 41 А, на три — 14 А. Есть система самодиагностики – котел сам поставит в известность, если у него что-либо вышло из строя или состояние критическое. В инструкции находите код ошибки и решаете – самому чинить или у мастера.
Среди преимуществ данной модели итальянского производителя стоит выделить наличие в комплекте циркуляционного насоса, возможность подключаться к бойлеру и теплому полу. Подкупает полноценная система защиты:
- от перегрева,
- исключение замерзания,
- предохранительный клапан,
- воздухоотводчик,
- антиблокировка насоса.
Стоимость устройства в среднем составит 34500 рублей.
Инструкция по эксплуатации Ferroli ZEWS 9
Protherm Скат 18 КR 13
Одноконтурный электрический котел, который в состоянии обеспечить теплом помещение размером 180 кв. метров. Теплообменник выполнен из нержавеющей стали, к прибору можно подключить бойлер.
Protherm Скат 18 КR 13
Технические характеристики:
Мощность, кВт | 18 |
Рекомендуемая площадь отопления, кв.м | 200 |
Тип нагревателя | ТЭН |
Напряжение, В | 380 |
Регулировка мощности, кВт | многоступенчатая |
Габариты, см | 41x74x31 |
Вес | 34 |
Температура теплоносителя, °С | 30-80 |
Максимальное давление воды в контуре, Бар | 3 |
Подключение к трехфазной сети с максимальной силой тока 32 А. Есть система самодиагностики – котел сам поставит в известность, если у него что-либо вышло из строя или состояние критическое. В инструкции расшифрованы коды ошибок.
В комплект входят циркуляционный насос, расширительный бачок. Есть возможность подключаться к бойлеру и теплому полу.
Модель Protherm Скат 18 КR 13 отличается простым и удобным управлением, при использовании комнатных регуляторов процесс станет еще проще. Встроенная автоматика гарантирует защиту от перегрева теплоносителя и превышения давления в котле. Основной плюс устройства – экономичное потребление электроэнергии, защита от замерзания и возможность автодиагностики.
Средняя стоимость модели – 39900 рублей.
Инструкция по эксплуатации Protherm Скат 18 КR 13
Vaillant eloBLOCK VE 12
Немецкий одноконтурный котел электрический для обогрева загородного дома отличается легким весом, компактными размерами и лаконичным дизайном.
Vaillant eloBLOCK VE 12
Технические характеристики модели:
Мощность, кВт | 12 |
Рекомендуемая площадь отопления, кв.м | 150-160 |
Тип нагревателя | ТЭН |
Напряжение, В | 380 |
Регулировка мощности, кВт | многоступенчатая |
Габариты, см | 41x74x3 |
Вес | 33 |
Температура теплоносителя, °С | 25-85 |
Максимальное давление воды в контуре, Бар | 3 |
Котел оснащен электронным управлением, что облегчает настройку прибора, а дисплей позволяет контролировать температуру теплоносителя, определять коды ошибок при диагностике поломок. Подключение к трехфазной сети с максимальной силой тока 32 А. Есть система самодиагностики – котел сам поставит в известность, если у него что-либо вышло из строя или состояние критическое. В инструкции расшифрованы коды ошибок.
В комплект входят циркуляционный насос, расширительный бачок. Есть возможность подключаться к бойлеру и теплому полу.
Стоит также отметить бесшумную работу устройства, наличие функции защиты от замерзания, регулировку мощности.
Минус изделия – котел чувствителен к перепадам напряжения в электросети, поэтому требуется приобретение стабилизатора.
Цена модели – от 43000 рублей.
Инструкция по эксплуатации Vaillant eloBLOCK VE 12
ВИДЕО: Особенности отопления дома электричеством
