×

Расчет потребления электроэнергии электрокотлом

Расчет потребления электроэнергии электрокотлом

При строительстве коттеджа или частного дома применяют автономную систему отопления. Данная статья поможет разобраться с расчетами потребления электроэнергии электрокотлом.

Существует несколько современных отопительных систем:

  • печное отопление;
  • водяное отопление;
  • паровое отопление;
  • отопление солнечными батареями;
  • отопление электроустановками.

В большинстве случаев применяют систему с водяным отоплением, так как на практике она показала себя более эффективной для северной и средней полос России.

фото 1

Способов нагревания воды котлом несколько:

  • на твердом топливе (уголь, торф, дрова и др.);
  • на жидком топливе (диз.топливо, печное топливо, мазут и др.);
  • газом;
  • электроэнергией.

Наиболее чистыми в плане экологии и санитарии являются газ и электричество. С точки зрения безопасности – электроэнергия.

Газ или электричество

И все же, какой котел лучше применить газовый или электрический? Однозначного ответа нет. Большинство ответят газ, потому что дешевле.

фото 2

Это хорошо, если рядом с домом проходит газовая магистраль, но не следует делать поспешных выводов.

Рассмотрим преимущества и недостатки системы отопления с электрокотлом по сравнению с газовым котлом.

фото 3

Преимущества электроотопления

Система с электрокотлом не требует больших начальных вложений, ее преимущества:

  1. Для монтажа котла не обязательно привлекать специалистов, можно сделать самому. Не нужно согласовывать и регистрировать в надзорных организациях документы. Не требуется отдельное помещение.
  2. Для установки электрического котла не нужно заказывать проект, получать техусловия, а также акт ввода в эксплуатацию.
  3. Отпадает прокладка трубопроводов и выполнение земляных работ.
  4. Высокая безопасность и экологичность электрических котлов в процессе эксплуатации.
  5. Не нужно устанавливать дымоход, датчики задымления и загазованности.
  6. Система отопления с электрокотлом проста и удобна при эксплуатации.
  7. Простота доставки электроэнергии к потребителю.

фото 4

Недостатки электроотопления

Каждая система имеет свои недостатки, эта не исключение:

  1. Эффективность теплоотдачи у электричества ниже, чем у газа.
  2. Желательно иметь устойчивое и номинальное напряжение электрической цепи, так как работа системы зависит от этого показателя.
  3. Высокое потребление электроэнергии в холодное время года.

Последний пункт больше всего пугает потребителя, но это решаемая проблема. Существует ряд мероприятий после проведения, которых можно добиться ощутимой экономии.

Отопление дома электроэнергией

Есть несколько вариантов отопления частного дома при помощи электроэнергии. Наша промышленность выпускает множество устройств для преобразования электрической энергии в тепловую:

  1. Электрические конвекторы — недорогие и удобные аппараты для нагревания воздуха. Циркуляция воздуха происходит самостоятельно, но существуют конвекторы с принудительной циркуляцией. Есть напольные и настенные обогреватели. КПД довольно высок, достигает 80%. Имеются ограничения по применению в невзрывоопасных помещениях при влажности не более 80%. фото 5
  2. Электронагреватели трубчатые – простые конструкции, изготавливать можно кустарным способом. Для теплоносителя применяют воду, реже — масло или антифриз. Нагревают обычным водяным ТЭНом. Уровень взрывобезопасности высок. фото 6
  3. Электрические теплые полы эффективны. У них отсутствуют радиаторы, что уменьшает места скопления пыли. Существуют два вида электрических теплых полов: нагревательный кабель и нагревательный мат. Единственная сложность в монтаже и демонтаже, если какой-либо элемент выйдет из строя. фото 7
  4. Электрические котлы с ТЭНом самые дешевые, надежные и с высокой безопасностью. Простота в обслуживании, предназначены для нагрева воды в системе отопления. Но из-за применения ТЭНа энергоэкономичность низкая. Фото 8
  5. Индукционные котлы представляют собой трансформатор, причем одна обмотка короткозамкнутая. За счет этого преобразуется электрическая энергия в тепловую энергию и нагревает теплоноситель. Долговечен, скачки напряжения не влияют на его работу, высокий КПД, достигает 100%. фото 9
  6. Электродные котлы устроены следующим образом: внутри емкости находятся электроды, на них подается электроэнергия. Ток проходит через жидкость от электрода к электроду и нагревает ее. Эти котлы небольшие размером и очень надежные. Существенный недостаток в них используется специально подготовленная жидкость для теплоносителя. фото 10
  7. Инфракрасные обогреватели считаются самими экономичными. Им не нужны ни трубы, ни ТЭНы. Нагревают за счет лучей, как в микроволновой печи. Греют не воздух, а окружающие предметы, которые отдают тепло. фото 11

Виды котлов

По способу нагрева теплоносителя электрические котлы имеют следующие разновидности:

  • с трубчатым электронагревателем (ТЭНом);
  • с электродным нагревателем;
  • с индукционным нагревателем.

Котлы мощностью до 12 кВт выпускаются в однофазном варианте, свыше 12 кВт нагрузку распределяют между тремя фазами питания электроэнергией.

Однофазный электрический котел для отопления дома

Однофазный электрический котел питается от бытовой электросети напряжением 220В. По способу нагрева он может быть одним из трех типов. 1 кВт мощности котла примерно обогревают 10 кв.м помещения. Если мощность котла выше 4-х кВт, то необходима выделенная линия электропитания с выключателем, предохранителями и заземлением. Если ниже 4-х кВт, то можно включать в розетку.

фото 12

Имеется возможность подключения в систему отопления два или три котла. По способу установки котлы бывают:

  • напольные весом более 25 кг, устанавливаются на пол, на специальную подложку;
  • настенные весом менее 25 кг, вешаются на стену при помощи анкерных крючков.

Если котел не снабжен циркуляционным насосом, его лучше устанавливать ниже радиаторов отопления.

По числу контуров бывают:

  • одноконтурные для прогрева помещения;
  • двухконтурные для прогрева помещения и нагрева воды для бытовых нужд, то есть существует теплообменник.

Преимущества однофазного электрокотла:

  • электросеть напряжением 220 вольт существует везде;
  • нет сложностей при установке и запуске аппарата;
  • не нужно брать разрешение на подключение;
  • в современных котлах имеется возможность настроить его на автоматический режим работы, как по температурным параметрам, так и по временным периодам;
  • возможность установки котла в систему отопления с другими видами котлов (на твердом топливе, на газе или на жидком топливе);
  • экономичность, применение всевозможных систем автоматизации дает возможность создать экономию электроэнергии до 15–20%;
  • низкая цена самого устройства.

Недостатки однофазного электрокотла

  • малая производительность, возможность использовать в небольших домах;
  • использование как дополнительное отопление при отсутствии трехфазной сети;
  • при увеличении мощности необходим отдельный ввод электросети для котла.

Трехфазный электрокотел для отопления дома

Трехфазные электрические котлы питаются электроэнергией от трехфазной сети напряжением 380 вольт. Существует три типа по способу нагрева теплоносителя. Мощность котлов начинается от 10 кВт, они способны обогревать большие дома и коттеджи площадью более 100 кв.м.

фото 13

Имеют высокий КПД. Современные котлы, полностью автоматизированные с повышенной степенью защиты.

Производители выпускают настенные и напольные варианты установки, а также двухконтурные и одноконтурные.

Достоинства

  • небольшие габаритные размеры;
  • простота в обслуживании;
  • высокая производительность;
  • высокий КПД;
  • дополненные возможности автоматики;
  • применим для больших домов и коттеджей.

Недостатки

  • стоимость выше, чем однофазные;
  • необходима электросеть на 380 вольт;
  • автоматика очень чувствительна к перекосу напряжений.

Порядок расчета мощности электрокотла

Расчет мощности производится двумя способами:

  1. По площади дома.
  2. По объему жилых помещений.

При расчете учитывается, есть ли нагрев воды для бытовых нужд.

Считается, что в средней полосе 1 кВт может обогреть помещение площадью 10 кв.м. при высоте потолков до Hр = 2,7м. Если дом площадью 150 кв.м, то соответственно мощность котла равна 15 кВт.

Рк = Sд/Sк =150/10 = 15кВт, где Pк – мощность котла, Sд – площадь дома, Sк – площадь обогрева 1 кВт.

Это приблизительный расчет. Если потолки выше, то вычисляется поправочный коэффициент и определяется новое значение мощности котла.

Допустим, высота потолков Hп = 3,1 метра. Определим коэффициент:

Kп = Hп/Hр = 3,1/2,7 = 1,15, вычислим мощность котла:

Pк2 = Pк*Kп = 15*1,15 = 17,25 кВт. Округлим в большую сторону Рк2 = 18 кВт.

Это простой расчет мощности котла. Но для более точного определения мощности необходимо учесть климатический коэффициент, который зависит от географической широты размещения дома. Для южных регионов Кк = 0,7, для северных Кк = 2,0. А также если существует нагрев воды для бытовых нужд, то прибавляем еще 25-30% к общей мощности.

Существует еще одна формула для определения мощности котла по площади строения.

Рк = S*K*100, где Рк – мощность котла, S – площадь помещений, К – коэффициент тепловых потерь. Базовый К = 0,7 при температуре в климатической зоне -10 С. При понижении температуры на каждые 5 С, коэффициент повышается на 0,2.

Второй способ расчета мощности по объему отапливаемых помещений:

Рк = V*K*T/860, где V – объем дома, К – поправочный коэффициент, Т – разница температур внутри дома и снаружи.

Поправочный коэффициент — это коэффициент тепловых потерь он зависит от материала строений и способа теплоизоляции:

  • К = 0,6 – 0,9, для кирпичных строений с улучшенной изоляцией, двухкамерные пластиковые окна, крыша с хорошей теплоизоляцией;
  • К = 1,0 – 1,9, для кирпичных зданий с двойной кладкой, стандартной крышей и деревянными окнами;
  • К = 2,0 – 2,9, для помещений с ухудшенной теплоизоляцией, стены в один кирпич;
  • К = 3,0 – 4,0, для строений из дерева или металлического листа со слоем теплоизоляции.

фото 14

Температура при расчете берется минимальная для соответствующего региона.

Факторы, влияющие на потребление электроэнергии

Существуют факторы, влияющие на потребление электроэнергии электрическим котлом в системе отопления. Основной фактор — это мощность. Зависимость прямо пропорциональная.

фото 18

Также расход электричества зависит от множества мелких и крупных нюансов:

  1. Площадь отапливаемого помещения.
  2. Теплопотери обогреваемого дома зависят от материалов и конструкции строения.
  3. Факторы воздействия климатических условий в отапливаемый период.
  4. Система отопления двухконтурная или одноконтурная, в первом случае потребление будет больше.
  5. Специфика применяемой электросети, то есть однофазная или трехфазная, 220 вольт или 380 вольт, сечение кабеля, реальное напряжения питания и т. д.
  6. Количество теплоносителя в системе отопления.
  7. Автоматическое управление электрокотлом, учитывает временной и температурный режимы работы.

Расчет потребления электроэнергии электрическим котлом в сутки и за месяц, исходя из параметров дома

Для определения потребления электроэнергии котлом рассмотрим пример:

S = 150 кв.м. – площадь отапливаемых помещений.

К = 1,3 – коэффициент тепловых потерь, значение зависит от климатической зоны при условии, что домовые строения соответствуют СНиПам (температура окружающей среды в отопительный период до -25С).

Мощность котла определяется по формуле:

Рк = S*K*100 = 150*1,3*100 = 19500 Вт = 19,5 кВт, округлим Рк = 20 кВт.

Так как КПД котла примерно 99%, то максимальная потребляемая мощность Рк1 = Рк/0,99 = 20/0,99 = 20,2 кВт.

Далее рассчитываем максимальное потребление электроэнергии котлом за сутки: 24часа * 20,2 кВт = 484,8 кВт,
за месяц: 30 дней * 484,8 кВт = 14544 кВт.

Учитывая, что котел не работает в течение всего месяца на полную мощность, а всего лишь на 40% — 60% загрузки, то реальная потребляемая мощность будет равна:

Рп = 14544 * 0,5 = 7272 кВт.

Чтобы получить затраты в денежном эквиваленте, нужно умножить потребляемую мощность на тариф, применяемый в месте, где построен дом.

фото 15

Способы снижения потребления электроэнергии электрическим котлом

Чтобы снизить потребление электроэнергии электрокотлом желательно провести ряд мероприятий перед отопительным сезоном в своем хозяйстве:

  1. Утеплить стены дома теплоизоляционным материалом.
  2. Утеплить перекрытия чердачных помещений.
  3. Утеплить фундамент.
  4. Заменить старые деревянные окна на современные высокотехнологичные с многокамерными стеклопакетами. фото 16
  5. Если нет циркуляционного насоса в отопительной системе, то нужно его установить.
  6. Внедрить автоматику управления котлом для управления температурным и временным режимами. Установить режим дежурного отопления (лучше применить программное управление). фото 17
  7. Перейти на многотарифный учет потребления электроэнергии.

Все эти нехитрые, но значимые способы помогут сохранить достаточное количество электроэнергии.

Дополнительно к этой статье посмотрите видео:

Похожие статьи

Добавить комментарий

Adblock
detector
Наверх