Расход потребления электрического котла
Расход потребления электрического котла
Мы рассчитали максимальную потребность в тепле, которой должна соответствовать номинальная мощность электрокотла. Инструкция по вычислению его фактического среднего потребления нам уже знакома: полученное значение надо разделить на 2. 11/2=5,5 кВт.
Сколько потребляет электрический котел отопления в месяц: 2 схемы расчета
Приветствую, камрады! Сегодня нам предстоит научиться рассчитывать электропотребление электрического котла известной мощности в условиях реальной работы. Я познакомлю вас с двумя схемами расчета разной сложности — по номинальной мощности котла и по фактической потребности дома в тепле. Приступим.ТЭНовый электрический отопительный котел используется в моем доме в качестве резервного источника тепла.Вначале несколько общих замечаний, которые помогут вам понять предлагаемые схемы:
- Часть времени котел простаивает или работает на пониженной мощности. Его номинальная мощность подбирается под пиковое энергопотребление дома, приходящееся на самые холодные дни зимы. Когда столбик термометра ползет вверх, потребность в тепле снижается;
В оттепель потребность дома в тепле уменьшается.
Расход тепловой энергии при неизменной теплопроводности стен прямо пропорционален разности температур между домом и улицей. Он снизится не только при повышении уличной, но и при снижении внутренней температуры.
- КПД (коэффициент полезного действия) любого электрического нагревательного прибора с минимальной погрешностью равен 100% и не зависит от типа нагревательного элемента. То небольшое количества тепла, которое рассеивается корпусом прибора, тоже идет на обогрев дома;
Для сокращения нецелевых потерь тепла теплообменник котла изолируется минватой или теплофолом (фольгированным утеплителем на основе термостойкого вспененного полимера).
Поэтому тепловая мощность котла всегда берется равной его электрической мощности: прибор, потребляющий 8 киловатт электроэнергии, будет отдавать столько же тепла.
- Среднее фактическое потребление котла с правильно рассчитанной мощностью примерно равно половине потребления при номинальной мощности за то же время. Проще говоря, 8-киловаттный прибор в среднем в зимние месяцы потребляет 4 киловатта.
Нагрев воду до нужной температуры, котел отключает нагрев и ждет охлаждения теплоносителя.
Учитываются и теплопотери дома. Они зависят от материалов, на основе которых возведена постройка, наличия и качества утеплителя, климата, размера окон и дверей, прочего. Обладая этой информацией, можно более точно рассчитать во сколько обходится отопление электрическим котлом.
Факторы, что влияют на потребление?
Основа – это мощность. Для бытовых электрокотлов она варьируется в пределах 12-30 кВт. Но нужно учитывать не только мощность, а и специфику вашей электросети. Например, если у вас реальное напряжение не достигает значения 200 вольт, то многие зарубежные модели котлов могут просто не работать. Они рассчитаны на напряжение 220 вольт, а разница в два десятка вольт может оказаться критической.Еще на этапе проектирования нужно учитывать много нюансов:- какая вам требуется мощность котла;
- планируете вы устанавливать одноконтурную или двухконтурную систему;
- какую площадь нужно обогревать;
- какой общий объем теплоносителя будет в системе;
- какая величина тока;
- период работы на максимальной мощности;
- цена киловатт-часа.
Теплопотери в %
2. Какие параметры, кроме объёма и площади, влияют на выбор котла? И почему это важно?
Упрощённая формула расчёта зачастую приводит к покупке неподходящего котла. Каждый дом индивидуален, а теплопотери в процентах не могут быть равны для всех домов. Перед подсчётом мощности считают данные конкретного дома:1) Замерить площадь стен, окон, дверей;2) Уточнить толщину стен, указать тип отделки и материал, высоту потолков;3) Понаблюдать минимальную температуру дома в морозы;4) Определить желаемую температуру в результате установки котла;5) Выписать значения теплопроводности для материалов, из которых строили дом.Материал стеныТолщина стены и материалатермическое сопротивлениеНеобходимая толщина для домаКирпич (1600 кг/м³ — плотность)510 мм (если делать кладку в два кирпича), R=0,73 °С·м²/Вт1380 мм
2190 мм150 мм, R=0,83 °С·м²/ВтКерамзитобетон (1200 кг/м³ — плотность.)300 мм, R=0,58 °С·м²/Вт1025 мм
1630 ммЩит деревянный (внутри заполнение минеральной ватой + слой внутренней и наружной обшивки по 25 мм)150 мм, R=1,84 °С·м²/ВтТепловое сопротивление материаловЗачем это нужно? Ключевой параметр, влияющий на выбор котла – это теплопотери дома. Дома с одинаковой площадью и объёмом, но отличающейся степенью утепления, потребуют разное по мощности оборудование.Куда уходит тепло:ПоверхностьТеплопотери в %Крыша и вентиляцияФундамент, если он примыкает к грунтуСтены, окна и двериПервый этаж и не отапливаемые помещения, подвал, напримерА также значение имеет: насколько отличается уличная температура от внутренней, климатический регион, сила и направление ветра, как стоит дом относительно частей света.
| Теплопотери |
Конечно, расчет является приблизительным, так как на работу котла будет влиять частота открывания дверей на улицу, интенсивность проветривания, выбранная температура в помещении и температура воздуха на улице.
Схема 1: по мощности
Если известна средняя мощность котла, не проблема вычислить, сколько потребляет прибор в месяц и за всю зиму.| Вычисление суточного потребления. | |
| Расчет среднемесячного расхода электроэнергии. | |
| Расход за время всего отопительного сезона. |
Пример
Давайте в качестве примера выясним, сколько нужно энергии для котла с паспортной мощностью 12 киловатт:- Его средняя мощность равна 12/2=6 кВт;
- Потребление в сутки — 6*24=96 киловатт-часов;
- В месяц отопление будет расходовать 96*30=2880 кВт ч;
- Расход электроэнергии за зиму при продолжительности отопительного сезона 180 дней (с 15 октября по 15 апреля) составит 180*96=17280 кВт ч.
Продолжительность отопительного сезона в вашем регионе можно найти на этой карте. Отопление включается при падении температуры воздуха ниже +8 и выключается при нагреве выше +8.А теперь давайте выполним еще один расчет — выясним, в какую сумму обойдется отопление. Я использую данные для одноставочного тарифа в Севастополе по состоянию на январь 2017 года:
- При потреблении до 150 кВт ч в месяц действует социальный тариф в 2,42 рубля;
- В диапазоне 150 — 600 киловатт-часов в месяц цена увеличивается до 2,96 рублей;
- Электроэнергия сверх 600 кВт ч в месяц стоит 5 рублей 40 копеек.
Актуальные тарифы на электроэнергию. Севастополь, первая половина 2017 года.Из ежемесячных 2880 кВт ч 150 будут приходиться на льготный тариф и обойдутся в 150*2,42=363 рубля. Следующие 450 кВт ч оплачиваются по 2,96: 450*2,96=1332. Остаток — 2880-600=2280 кВт ч по 5,40 р., или 12312 рублей.Итого 12312+1332+363=14007 рублей.
При использовании однотарифного счетчика электроотопление влетит в копейку.
Переход на магистральный газ многократно уменьшит ваши затраты на обогрев дома.
Теперь рассмотрим расходы на отопления дома с тепловым насосом. Это новая, сложная тема. Это очень перспективное направление, но только в том случае, когда оборудование будет стоить дешевле и специалистов будет больше. Техническую часть опустим, узнаем стоимость 1 кВт.
Расходы с тепловым насосом
Теперь рассмотрим расходы на отопления дома с тепловым насосом. Это новая, сложная тема. Это очень перспективное направление, но только в том случае, когда оборудование будет стоить дешевле и специалистов будет больше. Техническую часть опустим, узнаем стоимость 1 кВт.В данном случае принимаем во внимание стоимость 1кВт/ч электричества в Московской области на 2020 год – 4,04 рубля. Берем именно это максимальное тарифное значение.
КПД теплового насоса (коэффициент преобразования или тепловой коэффициент СОР) – 3,61. Этот коэффициент означает, что на каждый 1кВт затраченной электроэнергии мы получим 3,61 кВт тепла. Исходя из этого, стоимость 1кВт/ч тепла от теплового насоса составляет 1,12 рублей.Рассчитаем стоимость 1кВт тепла от газового котла. Теплотворная способность 1 куб. м природного газа – 10,11кВт/ч.
- Стоимость 1кВт/ч электричества в Московской области – 4,04 рубля.
- КПД газового котла составляет 0,92.
- Стоимость 1кВт/ч тепла от котла на природном газе – 0,43 рублей.