Сколько потребляет электрический котел зимой

Сколько электроэнергии потребляет электрический котел в месяц: способы расчета и экономии

Данные о том, сколько потребляет электрокотел, помогут владельцу частного дома сопоставить затраты на отопление с возможностями семейного бюджета. Они могут оказаться непомерно высокими, и тогда потребуются меры по снижению расхода энергоносителя. Существует несколько способов сделать это.

От чего зависит потребляемая мощность электроэнергии электрокотла

На эту величину влияет несколько факторов:

1. Теплопотери дома.
2. Принцип действия отопителя.
3. Его функциональность.
4. Комплектация системы обогрева.
5. Качество монтажа соединений.

Главным является первый пункт.

Те, в свою очередь, зависят от следующих факторов:

• термического сопротивления ограждающих конструкций;
• их площади, т.е. размеров дома;
• разности температур внутри и снаружи;
• освещенности солнцем;
• продуваемости.

По принципу действия котлы делятся на два типа:

• резистивные – ТЭНовые, электродные, индукционные;
• тепловые насосы.

Первые осуществляют нагрев за счет сопротивления токопроводящего элемента. КПД у этих видов близок к 100%, т.е. они преобразуют электричество в тепло в соотношении 1:1.

Вторая категория работает иначе. Насос использует электроэнергию для «выкачки» тепла из низкопотенциального источника – грунта на глубине в 2 м и более, где температура зимой не опускается ниже +7 ˚С…+10 ˚С. Соотношение здесь намного выгоднее. За каждый кВт тока, который будет расходовать котел, он выдаст в 3-5 раз больше тепла.

В нашей стране такие системы пока применяются редко. Причина кроется в их дороговизне. Больших вложений требует не только покупка котла, но и устройство обширного наружного теплообменника. Тот представляет собой контур из труб, врытый в землю на большом участке либо помещенный в глубокую скважину.

По функциональности котлы делятся на виды:

• предназначенные для генерации тепла только в системе отопления;
• работающие еще и как проточные водонагреватели.

При использовании второго типа счетчик будет наматывать в 1,5 раза больше.

В пункте о комплектации речь идет о других электропотребителях помимо нагревательных элементов. Есть модели, оснащенные циркуляционным насосом и блоком автоматики. В сумме эти устройства потребляют 60-150 Вт. В сравнении с мощностью нагревателей, исчисляющейся киловаттами, такое количество выглядит мизерным, им можно пренебречь.

От качества монтажа зависит сопротивление в местах соединений проводов. Если оно будет невысоким, например, опрессовочная гильза плохо обжата либо применили запрещенную ПУЭ скрутку, контакт будет греться, забирая на себя часть потребляемой мощности. Наличие таких мест выявляют специальной проверкой. Она состоит в замере сопротивления петли «фаза-ноль».

Как правильно рассчитать

Наиболее точный способ – вычислить теплопотери дома при среднезимней температуре на улице и затем умножить эту величину на продолжительность отопительного сезона. При этом каждая ограждающая конструкция (стены, пол, чердачное перекрытие) рассматривается отдельно, учитываются ее площадь и материал. Теплотехнический расчет отличается сложностью. Лучше поручить его опытному инженеру из проектной организации.

Если все-таки есть желание произвести вычисления своими силами, следует изучить методику в СНиП «Отопление, вентиляция и кондиционирование». Температуры и коэффициенты приведены в «Строительной климатологии».

Оценить расход электричества приближенно помогут приведенные ниже упрощенные способы.

По мощности

Метод применяется, если достоверно известно, что котел подобран правильно.

Действуют по следующей схеме:

1. Вычисляют среднюю мощность энергопотребления за сезон. Считается, что она составляет 50% номинальной.
2. Определяют расход электричества за сутки.
3. Умножают результат на количество дней в отопительном периоде.

Для наглядности необходимо рассмотреть метод на примере. Условия следующие:

• в доме установлен теплогенератор на 12 киловатт;
• продолжительность холодного периода составляет 180 дней.

1. Усредненная мощность: 12 × 0,5 = 6 кВт.
2. Суточное потребление энергоресурса: 6 × 24 = 144 кВт*ч.
3. То же за сезон: 144 × 180 = 25 920 (кВт*ч).

При стоимости 3,89 руб./кВт*ч (тариф для домов с электрическими плитами и отоплением в Московской области на 2020 г.) общие затраты составят: 25 920 × 3,89 = 100 821 руб.

По характеристикам жилья

В ряде случаев котел подбирается с большим запасом производительности, например:

• используется двухконтурная модель;
• для региона характерны редкие экстремальные похолодания с резкими падениями температуры;
• ожидается достройка дома и, как следствие, расширение системы отопления.

В таких условиях рассчитать по номинальной мощности количество энергии, расходуемое на обогрев, не представляется возможным. Отталкиваются от теплопотерь в самую холодную пятидневку.

Их определяют по упрощенной формуле: Q = (V * dt * K)/860, где:

• Q – теплопотери, кВт;
• V – суммарный объем отапливаемых помещений, куб. м;
• Dt – разность температур внутри и снаружи, ˚С;
• K – коэффициент, учитывающий конструктивные особенности здания.

Два последних параметра определяют с помощью нормативных документов. Так, для расчета dt нужны внутренняя и минимальная наружная температуры (средняя за самую холодную пятидневку).

Первую диктуют санитарные нормы:

1. Для наименьшей зимней температуры выше -31˚С. В угловой или торцевой комнате – +20 ˚С, в центральной – +18 ˚С.
2. Ниже -31˚С. Соответственно, +22 ˚С и +20 ˚С.

Минимальный показатель термометра в самую холодную пятидневку для региона определяют по таблице в СНиП «Строительная климатология».

• Хабаровск: -29 ˚С;
• Сургут: -43 ˚С;
• Смоленск: -25 ˚С;
• Санкт-Петербург: -24 ˚С;
• Саратов: -25 ˚С;
• Петрозаводск: -28 ˚С;
• Пермь, Орел: -25 ˚С;
• Новосибирск, Омск: -37 ˚С;
• Москва: -25 ˚С;
• Мурманск: -30 ˚С;
• Астрахань: -21 ˚С.

Значение коэффициента К принимают в зависимости от типа строения (в скобках указано число камер в стеклопакете):

• оклеенное минеральной ватой или пенопластом (3): 06-09;
• без утепления, стены по 500 мм (2): 1-1,9;
• толщина ограждающих конструкций – 250 мм (1): 2-2,9.

Величина Q – это утечки в самые сильные холода. Для вычисления энергозатрат потребуется их среднее значение. Его принимают равным:

• в декабре, январе и феврале – 50% от максимального;
• в ноябре и марте – 30%;
• в октябре и апреле – 15%.

Приведем пример расчета.

Имеется здание со следующими параметрами:

• размеры в плане – 6 х 9 м;
• число этажей – 2;
• высота потолка – 2,7 м;
• тип – утепленное, с трехкамерными стеклопакетами;
• местоположение – Подмосковье (температура самой холодной пятидневки -25 ˚С);
• внутренняя t +22 ˚С.

Суммарный объем отапливаемых помещений: V = 2 * 6 * 9 * 2,7 = 291,6 куб. м.

Dt = 22 – (-25) = 47 ˚C.

Значение К – среднее из диапазона: 0,75.

Теплопотери: Q = (291.6 * 47 * 0,75) / 860 = 12 кВт.

1. В декабре, январе и феврале: 12 × 0,5 = 6 кВт. Суммарное энергопотребление за 90 дней: 6 × 24 × 90 = 12 960 кВт*ч.
2. В ноябре и марте: 12 × 0,3 = 3,6 (кВт). Всего 3,6 × 24 × 61 = 5 270 киловатт-часов.
3. В октябре и апреле: 12 × 0,15 = 1,8 кВт. Итого 1,8 × 24 × 61 = 2635 (кВт*ч).

Общее количество за отопительный сезон: 12 960 + 5 270 + 2 635 = 20 865.

Платить придется 20 865 × 3,89 = 81 165 руб.

О том, сколько на практике потребляет электрический котел отопления в месяц, можно судить по сведениям от домовладельцев. Ниже приводится несколько примеров:

1. Строение из керамзитоблока с утеплением (5 см пеноплекса) и облицовкой кирпичом в Сибири. Площадь – 160 кв. м. Средние затраты за январь – 18-20 тыс. руб.
2. Каркасник, 165 кв. м, юг России. В среднем за 30 дней выплачивается 13 тыс. руб.
3. Здание из газобетона, 120 кв. м, хорошо утепленное. Средняя полоса. За ноябрь – апрель платили по 14 тыс. руб.

По приведенным данным можно определить наиболее экономичный тип домов. Это строения, возведенные по каркасной технологии.

Способы экономии электроэнергии

Снизить затраты помогут такие меры:

1. Утепление дома.
2. Уменьшение температуры в нем. Энергозатраты падают по 5% на каждый градус.
3. Применение погодозависимой автоматики.
4. Программирование котла.
5. Эксплуатация прибора только ночью по льготному тарифу.
6. Устройство теплого пола.

Некоторые пункты нужно разъяснить.

Главный элемент погодозависимой автоматики – термодатчик на улице. От него данные о потеплении поступают на контроллер и тот успевает вовремя уменьшить теплопроизводительность котла. В результате предотвращается перегрев помещения, электрическая энергия используется рационально.

Если подключение погодозависимой автоматики не предусмотрено, необходимо установить выносной термостат. Он обеспечивает поддержание заданной пользователем температуры в комнатах.

Простая автоматика учитывает только нагрев теплоносителя. При повышении наружной температуры наблюдается перерасход тока.

Функция программирования позволяет задать режим работы в разное время суток.

• с 9-00 до 17-00, когда хозяева на работе, поддерживается температура +15 ˚С;
• ночью – +18 ˚С;
• в остальное время – +22 ˚С.

К котлу без данной функции можно подключить программируемый выносной термостат.

Для получения льготной ночной ставки делают следующее:

1. Переходят на дифференцированную форму учета энергопотребления (нужен специальный прибор).
2. Врезают в систему отопления теплоаккумулятор.
3. Устанавливают котел с мощностью вдвое больше расчетной.

Контур разделяется на две независимые части. Котел греет воду только в теплоаккумуляторе, доводя ее температуру до +98 ˚С. Работает он ночью, когда цена за киловатт-час падает с 389 до 1,86 руб.

С противоположной стороны к теплоаккумулятору через смесительный узел подсоединена система труб и радиаторов с собственным циркуляционным насосом. Когда температура рабочей среды в ней снижается до установленного пользователем минимума, 3-ходовой клапан открывается, в контур поступает кипяток.

В этом варианте счетчик будет “мотать” так же, но киловатт-часы обойдутся дешевле: по 1,86 вместо 3,89 руб. Затраты снизятся более чем на 50%.

Объем накопителя необходимо рассчитать в соответствии с теплопотерями. Он представляет собой большую емкость, оклеенную минеральной ватой. Нельзя использовать пенопласт или другой полимерный теплоизолятор: при контакте с горячими поверхностями эти материалы выделяют вредные газы.

Экономичность системы «теплый пол» обусловлена двумя обстоятельствами:

• она работает в низкотемпературном режиме (+35… +38 ˚С);
• нагретый воздух не соприкасается с наружными стенами.

Первый пункт становится понятным, если вспомнить методику расчета мощности котла. Теплопотери находятся в прямой зависимости от разности температур. Они тем ниже, чем меньше нагревается воздух системой отопления.

Вывод

Количество электроэнергии, которое котел расходует за отопительный сезон, в первую очередь зависит от теплопотерь дома. Необходимо утеплить его, чтобы обогрев обошелся дешевле. Есть и другие способы снижения расходов. Самый эффективный состоит в реализации дорогостоящего проекта по установке теплового насоса.

Источник

Как рассчитать сколько электроэнергии потребляет электрокотел отопления

Определить точный расход электрического котла невозможно, поскольку он зависит как от погодных условий, расположения и параметров дома, так и от условий эксплуатации, функциональности автоматики. Тем не менее, рассчитать примерный показатель и представить приблизительную суму к оплате за отопление частного дома электрокотлом довольно просто. При этом, далеко не все знают, что расход электроэнергии можно снизить на 10, 30, а иногда и на 50%, прибегнув к небольшим, быстроокупаемым затратам, которые подробно описаны в данной статье.

Читайте в статье

Рассчитываем сколько электроэнергии потребляет электрический котел в час, сутки и месяц

Практически все современные электрокотлы имеют КПД 99% и более. Это значит, что при максимальной нагрузке электрокотел мощностью 12 кВт будет потреблять 12,12 кВт электроэнергии. Электрокотел теплопроизводительностью 9 кВт – 9,091 кВт электроэнергии в час. Итого, максимально возможный расход котла мощностью 9 кВт:

1. В сутки – 24 (часа) * 9,091 (кВт) = 218,2 кВт. В стоимостном выражении при актуальном на первое полугодие 2020 года тарифе для Московской области – 218,2 (кВт) * 3,89 (руб. за 1 кВт.ч) = 848,8 руб/сутки.
2. В месяц электрокотел потребляет – 30 (дней) * 218,2 (кВт) = 6 546 кВт. В стоимостном выражении – 25 463,9 руб/мес.
3. За отопительный сезон (предположим, с 15 октября по 31 марта) – 136 (дней) * 218,2 (кВт) = 29 675,2 кВт. В стоимостном выражении – 115 436,5 руб/сезон.

Однако грамотно подобранный по мощности котлоагрегат никогда не работает при максимальной нагрузке 24/7. В среднем в течение отопительного сезона электрокотел потребляет около 40-70% от максимальной мощности, то есть работает лишь 9-16 часов в сутки. Так, на практике в среднестатистическом кирпичном доме 70-80 м 2 в климатической зоне Подмосковья тот же котел мощностью 9 кВт требует расхода в 11-15 тыс. рублей в месяц.

Как рассчитать необходимую мощность котла
Индивидуальный расчет, формула и корректирующие коэффициенты

Расход исходя из параметров дома

Более точно предположить возможную потребляемую мощность электрокотла можно зная параметры дома и его тепловые потери (также измеряется в кВт). Для поддержания комфортной температуры, отопительное оборудование должно восполнять теплопотери дома. Это значит, что теплопроизводительность котла = теплопотери дома, а поскольку КПД электрокотлов 99% и более, то, грубо, теплопроизводительность электрокотла также равна и расходу электроэнергии. То есть теплопотери дома примерно отражают расход электрокотла.

Существуют усредненные данные теплопотерь домов из различных материалов покрытий (в расчет берутся дома с высотой потолков 2,7 м, стандартной площадью остекления, находящиеся в климатической зоне Подмосковья). Разница температур принята за 26°C (22°C в доме и -4°C на улице), это усредненное значение за отопительный сезон в Московской области.

Теплопотери типичных жилых домов площадью 100 м 2
Тип покрытия и его толщина	Средние теплопотери, кВт (в час)	Пиковые теплопотери при -25°С, кВт (в час)
Каркас, утепленный минватой (150 мм)	3,4	6,3
Пеноблок D500 (400 мм)	3,7	6,9
Дом по СНиП Мос. обл.	4	7,5
Пенобетон D800 (400 мм)	5,5	10,2
Кирпич пустотный (600 мм)	6	11
Бревно (220 мм)	6,5	11,9
Брус (150 мм)	6,7	12,1
Каркас, утепленный минватой (50 мм)	9,1	17,3
Железобетон (600 мм)	14	25,5

Отзывы владельцев электрических котлов о показателях на практике

Согласно практике монтажа, отзывам владельцев и информации с форумов удалось получить немало примеров самых различных конструкций и показателей расхода, вот несколько наиболее показательных примеров:

• Дом 160 м2, в месяц наматывает под 18-20 тыс. руб, но это Сибирь. Стена: керамзитоблок + 5см пеноплекса + облицовка кирпичом.
• Дом приблизительно 165 м 2 , каркасник, утеплен псбс-15 толщиной 150 мм, кровля — псбс15 толщиной 240 мм. Живем в доме первый год, поэтому до чистовой отделки еще руки не дошли, плюс есть проблемные места такие, как входная железная дверь, которая промерзает и неутепленная лестничная площадка в цоколе 7 м 2 . Итого, за 141 день отопительного сезона истрачено 15 865 киловатт.
• Площадь 120 м 2 , пол — 150 мм эппс, потолок — 300 мм стекловаты, стена — 375 мм D300. Вентиляция — 6 шт проветривателей Blauberg A150 Pro + 150 мм приточная труба в помещении под котельную. За календарный год с 09.03.2018 по 09.03.2019 — 16 812 кВт. Считаем 16812/120/365/24 = 15,99 вт*ч/м 2 .
• Дом 50 м 2 , стандартная кладка в 2 кирпича и штукатурка без утепления, пластиковые окна с двойным стеклопакетом. В месяц выходит около 7-9 тыс. рублей в месяц зимой и 5-6 тыс. руб осенью/весной, при 0 градусов или плюсовой температуре.

Эффективность и критерии выбора энергосберегающих электрокотлов отопления

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.

Два лучших способа снизить потребление электрокотла

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%.

Источник