Какой расход электроэнергии у электрического котла по площади дома

Применение электроэнергии в роли первоисточника энергии для теплоснабжения загородного коттеджа интересно по многим моментам: легкодоступность, общая распространенность, экологическая безопасность.

Одновременно с этим, ключевой преградой применения электрокотлов считаются весьма высокие затраты на электрическую энергию.

Тем не менее существуют варианты, чтобы привести высокие затраты к норме, если понимать от каких факторов зависит расход электроэнергии на отопление, уметь рассчитать сколько потребляет электрокотел и знать реальные пути сокращения тепловых потерь.

От чего зависит потребляемая мощность

На размер электромощность котла влияет целый ряд взаимосвязанных величин. Для усредненных расчетов принимают высоту перекрытия в доме до 3-х м, тогда расчет можно свести к простому соотношению: 1 кВт мощности котлоагрегата обеспечит нагрев на 10 м2 площади здания .

Эта формула достаточно точно позволяет определить, сколько электроэнергии потребляет электрокотел, установленный в климатическом районе средней полосы России.

Для более точного расчета необходимо дополнительно учесть поправочные коэффициенты по таким показателям:

• материал и техническое состояние оконных изделий, дверей и покрытия пола;
• материал стеновых конструкций;
• материал и конструкция кровли;
• система утепления здания;
• климатический район.

Если дом продувается со всех сторон, то собственнику и 5 кВт на 10 м2 вероятно будет мало. Энергосбережение объекта отопления непременное условие эксплуатации такого котла и оно напрямую зависит от качественной теплоизоляции конструкции объекта отопления и соблюдения требований строительной технологии при его возведении.

Расчет потребления электроэнергии котлом в сутки и за месяц

Почти все инновационные электрокотлы обладают коэффициентом полезного действия 99% и больше. Это означает, что при нагрузке котел мощностью 10 кВт будет расходовать 10.101 кВт электричества.

Такой мощности достаточно, чтобы нагреть жилой дом площадью — 100 м2. Количество теплоэнергии, расходуемое на обогрев жилого помещения, в значительной мере зависит от температуры окружающего воздуха на улице. Конечно, чем она будет более низкой, тем больше расход энергоносителя.

Расход исходя из м2 площади дома

Для того чтобы узнать сколько потребляет электрический котел отопления в месяц вначале определяют суточный расход электроэнергии.

Максимально возможный расход такого котла в сутки составляет:
24 * 10.101 = 242.42 кВт.

В ценовом выражении, по состоянию на конец 2019 года и тарифе на электроэнергию для Московской области, суточные затраты составят:

242,42 * 5.56 = 1347.87 руб./сутки.

Расход электроэнергии электрокотла для отопления частного дома в месяц составит:

1347.87 * 30 = 40410 руб/мес.

На протяжении отопительного сезона с 15.10 по 31.03, то есть за 136 отопительных дней, собственнику придется оплатить электроэнергию на нагрев дома:

1347,87*136= 183310 руб.

Тем не менее, это максимальный расчет. Фактически, низкие температуры наружного воздуха не бывают каждый день. Приблизительно, при прохождении отопительного сезона электрический котел расходует примерно 40-50% от максимума нагрузки.

Таким образом, реальные затраты для электроотопления 100м2 площади в центральной зоне России за сезон составит:

183310 * 0.5 = 91655 руб.

Способы снизить потребление электрического котла

Рачительный хозяин всегда постарается, чтобы снизить расходы на отопление, при этом, поддерживая в доме комфортную температуру. Конечно, для этого нужно принять различные теплозащитные мероприятия и выполнить наладку котельного оборудования.

Наиболее распространенные методы оптимизации системы электроотопления жилого дома:

1. Самый действенный вариант, который влияет на потребляемость энергии — теплоизоляция стен дома. Слишком много тепловой энергии, расходуется на потери в старых окнах. Высокотехнологичные ПХВ-окна с многослойными воздушными камерами значительно снижают расходную часть производства тепла. Стенки строений, утепляют эффективными теплозащитными стройматериалами, с небольшой теплопроводимостью — пенопластом, минватою и другими. Также необходимо провести теплоизоляцию фундамента и крыши дома.
2. Переход на оплату за электроэнергию по многотарифному учету, довольно рентабельное мероприятие. При этом котлоагрегат действует в ночной период в часы минимального потребления электроэнергии по самому низкому тарифу.
3. Внедрение автоматических приборов управления электрокотлом. Снижение нагрузки на котел в режиме дежурного отопления, когда пользователи отсутствуют дома. Для того, чтобы автоматизировать работу котла, возможно, применить программируемые электронные термостаты либо котлы со встроенным программным обеспечением. Автоматика настраивает котельное оборудование на тепловой режим, потребляющий минимальный расход электроэнергии.
4. Установка циркуляционного насоса для ускорения движения теплоносителя. В результате чего, нагретый теплоноситель работает в низкотемпературном режиме, что будет повышать эффективность котла и продолжительность эксплуатации.
5. Использование системы погодозависимого регулирования. Смысл ее состоит в том, что электросигнал от первичного датчика на перемену теплового режима работы электрического котла поступает на ТЭНы при изменении температуры наружного воздуха. Следовательно, при увеличении наружной температуры окружающего воздуха, котел уменьшает термическую мощность, а, значит, и потребление энергии. В связи, с чем ненужная генерация тепловой энергии отсутствует. Погодозависимое регулирование электрокотлом одновременно с домашними термостатами либо термостатическими клапанами дают возможность добиться ощутимого эффекта по экономной работе оборудования.
6. Использование вентиляции с рекуперацией. Такое устройство возвращает в дом все тепловую энергию, которая ранее терялась вместе с теплым комнатным воздухом в период проветривания. При применении таких комплексов большой мощности, вообще не потребуется отворять окна для вентиляции. При указанном методе очистки воздуха, влажность и чистота окружающего воздуха станет поддерживаться на санитарном уровне.

В завершении нужно отметить, что электроотопление дома все-таки достаточно высокозатратный метод вне зависимости от конкретной технологии и конструкции электрического котла.

Его используют исключительно в тех ситуациях, когда нет возможности подсоединить объект к газовой магистрали. Тем не менее, смонтировав электроотопление грамотно, с соблюдением норм и стандартов, оборудовав котел современными приборами регулирования и защиты, а также выполнив хорошую теплозащиту здания, можно добиться работы системы отопления в эффективном режиме, обеспечив при этом в доме тепло и уют.

Выгодно ли отапливать частный дом с помощью электрического котла

Идея обогревать дом электричеством выглядит привлекательной, ведь это самый комфортный вид отопления. Но стоимость энергоносителя внушает опасения. Поэтому собственник жилья хочет заранее оценить, какие затраты потянет электрокотел — выгодно или нет использовать это устройство, и в чем могут быть сложности.

Особенности отопления дома электроэнергией

Если не принимать во внимание эксплуатационные затраты, выбор в пользу такой системы обогрева можно охарактеризовать только положительно:

1. Не требуется дымовая труба.
2. Отсутствует риск возгорания (при условии соблюдения правил подключения), взрыва и отравления газом.
3. Не нужны проект и разрешение государственных органов.
4. Полная автоматизация. В отличие от газового аналога безопасен запуск прибора при длительном отсутствии жильцов.
5. Теплопроизводительность регулируется в широких пределах без снижения КПД.
6. Котел стоит недорого.

Но есть и негативные моменты:

1. Высокие затраты на оплату электроэнергии.
2. Низкая надежность. Проложенная по воздуху электросеть является наиболее уязвимой частью инфраструктуры.

После бурь и ураганов населенные пункты остаются в первую очередь без света. Потому обходиться одним только электрическим котлом рискованно, рекомендуется дополнительно подключить к системе отопления хотя бы маломощное твердотопливное устройство в качестве резервного. Перечень агрегатов есть на сайте bigkotel.ru.

Что нужно знать перед тем, как установить отопление

Мощность линии, подведенной от ЛЭП, ограничена. Согласно Постановлению №334 Правительства РФ, вступившему в силу в апреле 2009 г., на одно домохозяйство энергосети обязаны выделить 15 кВт. На первый взгляд немало: в среднем электрокотлом такой мощности можно отапливать дом площадью до 150 кв. м.

Но ведь в жилище и на участке имеются и другие энергоемкие приемники: бойлер, стиральная и посудомоечная машины, духовка, микроволновка, оборудование в мастерской и т.д. Необходимо оценить уровень потребления и рассчитать, сколько остается на отопление.

Если обратиться с заявлением в Ростехнадзор, лимит могут поднять. Но в некоторых регионах состояние сетей не позволяет это сделать. Решение есть, но оно может стоить дорого: иногда домовладельцу ради подключения мощного отопителя приходится оплачивать замену трансформатора на подстанции.

Пример потребления электричества

Для наглядности можно рассмотреть организацию отопления в доме площадью 90 кв. м, расположенном в Подмосковье. Имеются электроприборы со следующей потребляемой мощностью:

• водонагреватель и стиральная машина: по 1,5 кВт;
• 2 розеточные группы с автоматическими выключателями на 10 А, т.е. рассчитанные на мощность 220 × 10 = 2,2 кВт каждая;
• внутреннее и наружное освещение, приточно-вытяжная система вентиляции с рекуператором: суммарно 1 кВт.

Кухонная плита работает на баллонном газе.

Итого общая потребляемая мощность составляет 8,4 кВт. На отопление остается 15 — 8,4 = 6,6 кВт.

Необходимая номинальная мощность котла соответствует теплопотерям в самую холодную неделю года + запас в 20%. Для их вычисления нужен сложный расчет, но к стандартному дому можно применить менее точный упрощенный вариант: Q = S × K, где

Q — теплопотери в самую холодную неделю, Вт;

S — отапливаемая площадь, кв. м;

K — удельные теплопотери, Вт/кв. м.

В зависимости от региона K принимают равным фиксированному значению:

• южные области: 60-80;
• центральная часть страны: 90-110;
• северные округа: 120-200.

По условию дом находится в Подмосковье, можно считать, что К = 100 Вт/кв. м.

С учетом запаса в 20% мощность теплогенератора в самую холодную неделю составит:

W = 90 × 100 × 1,2 = 10 800 Вт = 10,8 кВт.

Вывод: в помощь электрическому котлу на 6,6 кВт необходимо установить еще твердотопливный — на 4,2 кВт. Либо один комбинированный, работающий на дровах и угле, но с ТЭНами в теплообменнике.

Какие электрические котлы чаще всего используют для обогрева частного дома

Есть 4 разновидности:

• ТЭНовые;
• электродные;
• индукционные;
• тепловые насосы.

Первые наиболее распространены. Их преимущества:

• доступная стоимость;
• низкие требования к теплоносителю: его необходимо лишь один раз обессолить перед первым применением;
• простой и недорогой ремонт;
• плавный пуск (предотвращает скачки напряжения в сети).

Электродные котлы стоят дешевле ТЭНовых и устроены проще. Но теплоноситель пользователю приходится готовить по рецепту. При этом его химический состав постоянно меняется, так что каждые 1,5 месяца требуется заливать в контур новую жидкость. Это усложняет эксплуатацию.

Индукционные котлы, напротив, способны работать с любым теплоносителем, но цена у них в 4 раза выше, чем у ТЭНовых.

Оба последних вида имеют общий недостаток: их конструкция не предусматривает плавного пуска, поэтому при включении в сети возникают скачки напряжения.

Если позволяют средства, целесообразно приобрести котел, работающий по принципу теплового насоса. Использовать его выгодно. На каждый киловатт потребляемого электричества прибор выдает до 5 кВт тепла. Но денег система потребуют немалых: помимо приобретения дорогого устройства придется оплатить строительство обширного наружного теплообменника (длинный контур из труб в земле).

Затраты электроэнергии на отопление дома

На режим номинальной мощности котел выходит только в самый холодную пятидневку года. В остальное время он работает с пониженной теплопроизводительностью. В среднем она составляет:

• в зимние месяцы (декабрь, январь и февраль): 50% от номинальной;
• в ноябре и марте: 30%;
• в октябре и апреле: 15%.

Например, котел на 10 кВт за отопительный сезон израсходует:

1. В зимние месяцы: 10 × 0,5 × 24 часа × 90 дней = 10 800 кВт.ч.
2. За ноябрь и март: 10 × 0,3 × 24 × 61 = 4 392 кВт.ч.
3. За октябрь и апрель: 10 × 0,15 × 24 × 61 = 2 196 кВт.ч.

Итого: 10 800 + 4 392 + 2 196 = 17 388 кВт.ч.

В 2020 г. в Московской области тариф для домов с электрическими плитами и отоплением соответствует 3,89 руб./кВт.ч. Значит, затраты за сезон составят 17 388 × 3,89 = 67 639,32 руб.

Что влияет на потребление электричества

Все котлы превращают используемую энергию в тепло в соотношении 1:1. Со 100-процентным КПД мизерными потерями в проводах и соединениях пренебрегают. Исключение составляют тепловые насосы, но они пока применяются редко.

Таким образом, есть лишь 2 способа снизить потребление электричества:

1. Сократить теплопотери. Для этого жилище оклеивают минеральной ватой или пенопластом, заделывают щели.
2. Оптимизировать работу котла с целью исключить перерасход энергоресурса.

Вторая задача тоже решается 2 путями:

1. Использованием погодозависимой автоматики. Такая система своевременно предупреждает котел о начавшемся потеплении, и тот успевает снизить мощность, не перегревая помещение.
2. Программированием. Модель с такой функцией, согласно настройкам пользователя, уменьшает теплопроизводительность, когда жильцы на работе или спят. В остальное время прибор выходит на нормальный режим.

Для недорогих отопителей первый вариант не подходит. В них нет функции подключения погодозависимой автоматики. Тогда рекомендуется установить хотя бы выносной термостат: он поддерживает температуру в помещении на заданной отметке.

Можно, не снижая потребления, уменьшить финансовые затраты. Переходят на дифференцированный учет расхода электроэнергии с большой скидкой ночью (1,68 руб. вместо 3,89). Систему отопления оснащают накопителем тепла — большой емкостью, в которой котел за льготное время нагоняет температуру рабочей среды до +98˚С. Днем кипяток из нее понемногу подается через смесительный узел в контур по мере необходимости, обогреватель в это время не работает.

В таком случае за сезон придется заплатить 17388 × 1,68 = 29 212 руб. Но есть нюанс: номинальная мощность котла должна вдвое превосходить расчетную, ведь ночью он работает и на обогрев, и на «зарядку» теплоаккумулятора. Для приведенного примера потребуется агрегат на 20 кВт.

Иные источники тепла

Чтобы оценить, насколько затратно отопление электричеством, необходимо сравнить его с другими энергоносителями. При этом следует учесть, что КПД у топливных котлов до сотни сильно не дотягивает: у газовых он составляет около 93%, у дровяных и угольных — около 85%.

Ниже приводится стоимость за 1 кВт.ч для разных видов горючего:

1. Природный газ: 0,68 руб., с учетом КПД — 0,75 руб.
2. Дрова дубовые: соответственно, 1,09 и 1,36 руб.
3. Уголь: 1,33 и 1,57 руб.
4. Пеллеты древесные: 1,51 и 1,78 руб.
5. Сжиженный газ: 1,99 и 2,13 руб.
6. Дизельное топливо: 3,51 и 3,90 руб.

В каждом случае затраты на отопление за сезон составят (за 17 388 кВт.ч):

• природный газ: 13 041 руб.;
• дрова дубовые: 23 648 руб.;
• уголь: 27 300 руб.;
• пеллеты древесные: 30 950 руб.;
• сжиженный газ: 37 036 руб.;
• дизельное топливо: 67 813 руб.

Приведен средний уровень цен.

Вывод

Топить электричеством невыгодно — дороже только соляркой. Но если удастся реализовать схему с теплоаккумулятором, энергоресурс по затратам выйдет на уровень угля и окажется соизмеримым с природным газом (разница составит 25%). Смысл в этом есть, особенно если учесть многочисленные преимущества электрического отопления.