Расход электроэнергии на отопление дома 100м2: котел и электричество- теплый пол и конвектор Видео

Расход электроэнергии на отопление дома 100м2: котел и электричество- теплый пол и конвектор +Видео

Данная статья создана с целью информирования потребителей электроэнергии о том, каким образом проводится расчет затрат на отопление частного дома 100м2 , при помощи котельного оборудования.

Также, вы узнаете какой котел для установки в доме лучше выбрать, в чем их особенности.

Расскажем как минимизировать финансовые затраты на отопление приватного жилья.

Считаем киловатты

Расчет делался для нового одноэтажного дома на 75 «квадратов». Построен он по современной технологии — из двойного бруса, хорошо утеплен.

— Расчетные теплопотери дома на холодную пятидневку составят 6 кВт, — объясняет методику расчета Владислав Сребняк, директор компании «Тритэ инжиниринг». — Отопительный сезон в Минске длится 198 дней, средняя температура составляет минус 0,9 градуса. Расчет делался для поддержания в доме средней температуры в +15 градусов (в выходные дни, когда владелец приезжает, температура будет 20−22 градуса тепла, а в остальное время 10−13 градусов, среднюю принимаем +15).

Фото: 101dom.by

Исходя из этого, было рассчитано, сколько электроэнергии в год понадобится для обогрева дома в отопительный сезон — 11 624 кВт. И это только на отопление — подогрев воды, освещение и бытовые приборы в расчете не учитывались.

Варианты систем отопления на даче зимой

Если дачные условия позволяют установить мощный электрический обогреватель, следует знать основной принцип работы каждого, а также преимущества и недостатки.

Электрический котел

Принцип работы электрического котла заключается в процессе ионизации воды в расширительном баке от воздействия на неё электрического тока. Таким образом, теплоноситель напрямую пополняется энергией, через радиатор, трубы распространяет тепло.

Электрокотёл сразу прекращает свою работу в случае отсутствия подачи воды, исключая взрывы и загорания.

Монтаж компактного устройства несложный, имеет незначительный вес. Данная альтернатива котлам не нуждается в отдельных помещениях, специальной регистрации и регулярной чистке.

Обслуживание упрощается возможностью автоматизировать систему. Несмотря на высокий коэффициент полезного действия, агрегат совершенно бесшумный, недорого стоит.

Среди недостатков счёт за электричество может занять первое место. В этом случае следует подбирать котёл по мощности соответственно габаритам комнаты.

Малоэффективная работа электрических котлов часто связана с водоподготовкой, которую самостоятельно определить и привести в норму нельзя. Также проблемы могут возникнуть с циркуляцией жидкости, где слабые показатели провоцируют закипание, а слишком высокие не запускают процесс.

Важно! В качестве теплоносителя лучше использовать воду.

Базовая комплектация электрического устройства включает нагревательный элемент, расширительный бак, приспособления для управления работой теплогенератора.

Чтобы установить оборудование, достаточно вывести трубопроводы, подключить прибор к электросети.

ТЭНовый электрокотел

В качестве нагревательного элемента в ТЭНовых котлах используют один или несколько трубчатых электрических нагревателя, которые монтируются в теплообменнике.

Внутри каждого ТЭНа из алюминия кварцевым песком изолируют спираль накаливания от трубки. Это позволяет избежать короткого замыкания.

Преимущества котла заключаются в простой установке, возможности размещать конструкцию на стене или полу, регулировать мощность.

Проблемы могут возникнуть из-за большого размера электрического оборудования, любых перерывов электроснабжения, что полностью отключают систему обогрева.

Электронный обогреватель

Разница между электрическим и электронным обогревателем незначительна. ТЭН в первом случае не защищён, он передает свою энергию жидкостному теплоносителю. А в случае с электронным устройством нагревательный элемент закрыт и передает свою энергию другим деталям, что в свою очередь через специальные жалюзи отдают тепло пространству вокруг.

Плюсы электродных котлов:

• несложная конструкция;
• доступная цена;
• вместительность;
• отсутствие жидкостей;
• за счёт увеличенного КПД (до 97%) тепловые утраты незначительные;
• экономичность;
• низкая чувствительность к изменениям напряжения.

Недостатки электродных электрокотлов состоят в высокой стоимости незамерзающих теплоносителей, скором износе электродов, уменьшение электропроводности.

Внимание! К перечисленным минусам важно отнести выделения газов, которые могут быть токсичными в зависимости от состава теплоносителя.

Усложняется эксплуатация устройства необходимость заземления, так как существует возможность поражения электрическим током, а также нужна тщательная подготовка теплоносителя.

Индукционные котлы

Нагрев изделий из проводников магнитным полем источников переменного магнитного поля называют индукционным нагревом. Основанный на этом принципе работы обогреватель, обеспечивает горячее водоснабжение, теплоту дома.

Положительные стороны такого обогрева заключаются в экономичности варианта, срок службы которого может достигать трех десятков лет. Обслуживание проводится редко.

К недостаткам обогревателя данного типа относится ценовая категория, вес.

Обогреватели инфракрасного типа

Инфракрасные обогреватели являются универсальными в плане их размещения. Используя специальные монтажные кронштейны устройство крепится к потолку или стене недалеко от сети. Главное при этом — высота. Аппарат должен висеть на 1-2 метра выше головы стоячего человека.

Принцип действия этих устройств заключается в том, что выделяемое тепло направленное не на воздушное пространство, а на твердые предметы рядом. Таким образом мебель и другие поверхности вокруг отдают полученное тепло в воздух, не пересушивая его.

Достоинства инфракрасных обогревателей:

• безопасность;
• бесшумность;
• отсутствие осушительного эффекта на воздух;
• эффективность;
• малозатратность;
• возможность размещения внутри дома и на улице.

Недостаток устройств — высокая цена.

Электрокамины

Электрокамины имеют элементарный принцип работы, где электрическая энергия преобразовывается в тепловую от специального накалённого ТЭНа. Особенностью конструкции является её максимальная внешняя схожесть с настоящим камином.

Плюсы альтернативного современного камина:

1. напольный или настенный монтаж;
2. низкое энергопотребление;
3. пожаробезопасность, нормальная температура поверхности в действующем режиме, что позволяет прикасаться к камину и не быть обожженным;
4. декоративные дизайнерские эффекты, имитация углей и тления;
5. в сравнении с оригинальными устройствами низкая цена.

Минусы устройства заключаются в габаритах и весовой категории камина, что не позволяют свободно перемещать агрегат. Относительно других электрических обогревателей стоимость данного значительно выше.

Конвекторы

В конвекторе потоки воздуха проходят через трубчатые нагреватели в корпусе. В них может использоваться керамический нагревательный элемент не сжигающий кислород. Сверху корпуса обогревателя находятся проемы, пропускающие теплый поток.

Конвектор легко ставить и вписать в интерьер. Он занимает мало места, но когда он газовый, то соединяется с внешней средой трубой. Этот тип обогревателя сложнее устанавливать, хотя он экономичней.

Характерные плюсы этого электрического устройства:

• регулирование уровня температуры;
• автоматическое отключение;
• безопасное прикосновение;
• минимальное потребление электричества;
• влагозащищенный корпус;
• удобное хранение.

Минусы прибора — шумность.

Масляные устройства

Масляный обогреватель работает на разогретом температуры кипения минеральном масле в плоских секциях. С умножением секций пропорционально увеличивается мощность. Радиатор имеет термостат, есть модели со встроенным вентилятором для.

Купить мобильный обогреватель данного типа можно за доступную цену. Удобство эксплуатации, перемещения при помощи колёсиков, бесшумность, надежность агрегата позволяет удобно обогревать большие помещения.

Отрицательная сторона прибора выражается в медленном процессе обогрева и отсутствии возможности установки в местах с повышенной влажностью. Без термостата масляные устройства способны достигать температуры в 110 градусов, что вызывает ожоги при прикосновении и сушит воздух.

Фото 1. Электрический маслонаполненный радиатор Polaris, рассчитанный на 1200 Вт, производитель — ООО «Текстон корпорейшн».

Вес и габариты маслонаполнительного обогревателя не позволяют свободно его поднимать и ставить где угодно.

Тепловентиляторы

Нагревательный элемент тепловентилятора находится в пластиковом или металлическом корпусе. За ним располагается вентилятор, что направляет воздух непосредственно на него так, чтобы прогретый воздух распространялся по комнате.

Тепловентиляторы способствуют моментальному прогреву мест малых площадей.

Простая регулировка температуры с помощью пульта дистанционного управления позволяет выключить режим нагрева и использовать данный аппарат как обыкновенный вентилятор.

Фото 2. Тепловентилятор Scarlett, модель FH53002, прибор рассчитан на 2000 Вт, напряжение в 220 В.

Компактность отдельных термовентиляторов разрешает располагать обогреватель даже на столе.

Недостатком тепловентиляторов является их шумность и потребность в длительном обогреве больших помещений.

От чего зависит реальная потребляемая мощность

Наиболее существенно потребляемая мощность электрокотла отопления зависит от:

1. Условий эксплуатации. А именно от желаемого температурного режима (снижение температуры на 1°C подразумевает до 5% экономии), постоянства проживания в доме и регулирования показателей на время сна или отсутствия хозяев дома.
2. Технического состояния котла. А именно его ТЭНов (трубчатых электронагревателей). При использовании в качестве теплоносителя жесткой, неочищенной и постоянно сменяемой воды на ТЭНах образуется накипь, что снижает КПД с 99% до 90,80 и даже 70%. Чтобы нагреть теплоноситель до прежней температуры через слой накипи, электрокотлу требуется больше энергозатрат и времени.
3. Оснащения. Циркуляционный насос и продвинутая автоматика потребляют от 60 до 150 Вт. Однако это не столь существенные значения на фоне и так дорогостоящих эксплуатационных расходов.
4. Функциональности автоматики. Продвинутая современная автоматика имеет несколько режимов работы, более грамотно управляет включением и выключением ТЭНов, работой циркуляционного насос, плавно регулирует температуру, позволяет задать значения гистерезиса. Электрокотлы средней и выше ценовой категории часто оснащены возможностью программирования режима работы, что существенно влияет на расход.

Способ 6 — электродный котел

Внутри электродного котла находятся электроды, которые и выполняют функцию нагревательного элемента. При прохождении тока через жидкость выделяется тепло. Это означает, что в электродных котлах нет собственно нагревательного элемента, на котором могла бы образовываться накипь. Отсутствие накипи существенно облегчит эксплуатацию.

Электродные котлы обладают большой надёжностью и работают гораздо дольше, чем трубчатые нагреватели. Кроме того, они имеют небольшие размеры, что очень удобно для небольшого жилого дома. К недостаткам относят высокие требования к жидкости, используемой в качестве теплоносителя. Вода должна подвергаться специальной обработке. Зачастую антифриз вообще должен быть эксклюзивным — от разработчика устройства.

На фото электродный котел Галан, Россия

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.

Важно: наличие теплоаккумулирующего бака само по себе не снижает затраты электричества. Он нужен только для перевода котла в ночной режим работы по сниженному тарифу.

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:

1. Время нагрева до максимально допустимой температуры должно составить от 2 до 4-х часов при максимальной мощности работы котла.
2. 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:

1. Установить бак требуемого объема и дополнительный насос, а также таймер для включения котла в ночное время.
2. Перейти на тарификацию электроэнергии с учетом низкой стоимости за кВт*ч ночью.
3. 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.

Типы локальных обогревателей

Электрическое отопление на даче по выходным дням осуществляется с помощью нескольких видов приборов, различающихся по энергоэффективности:

Тепловентиляторы. Это маломощные обогреватели, работающие на основе ТЭНов, сквозь которые проходит поток воздуха.

Это достаточно шумное оборудование, кроме того, оно быстро сушит воздух в комнате. Ещё один существенный недостаток – тепловентиляторы тратят большое количество электроэнергии, при этом они подходят только для обогрева небольшой площади.