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.

Обогрев дома электрическим котлом

Вступление

Если вам знакомо устройство электрочайника, то вам будет понятно, почему обогрев дома электрическим котлом называют самым простым способом отопления. Принцип работы электрического котла, очень похож на нагревание воды в чайнике. Источником тепла является ТЭН, который нагревается при прохождении по нему электрического тока. Возникает вопрос, если это так, почему электрокотлы не используются повсеместно и зачем выпускают котлы на других видах топлива. Ответим на этот вопрос в этой статье.

Об электрических котлах и доступности электричества

Итак, электрический котел. Для обогрева среднего дома 100 кв. метров, требуется электрокотёл мощностью 10 кВт (о расчете мощности ниже). Простой расчет из курса физики, дает, что при напряжении питания 220 Вольт, токовая нагрузка сети для питания одного такого котла, составит 45 Ампер. Если к 10 кВт прибавить 10 кВт нужных для работы другого электрооборудования и освещения в доме, то получаем мощность, которую нужно запрашивать для подключения 20 кВт.

Отсюда первая проблема использовать электрический котел для отопления: не везде такие мощности доступны для подключения.

Важно! Перед покупкой электрического котла отопления нужно согласовать его мощность и возможность подключения в надзорных органах (Энергонадзоре) вашего района. Возможно, потребуется проект монтажа котла.

Принцип работы электрического котла

Несомненным плюсом электрокотла, является простота его конструкции. Опять напрашивается сравнение котла с чайником. Нагрев жидкого теплоносителя, происходит в баке котла при помощи одного или нескольких ТЭНов. Жидкость, нагретая в баке котла до температуры почти 100 градусов, либо естественно, либо принудительно циркулирует в системе отопления. Бак котла изготовлен из нержавеющей стали.

Довершает удобство, выпуск одноконтурных и двухконтурных котлов. Одноконтурный котел служит только для обогрева дома, а двухконтурный котел имеет два теплообменника и два независимых контура отопления. Один контур обеспечивает горячее водоснабжение (ГВС) в доме, а второй контур – отопление.

Конечно, современные котлы снабжены умным управлением, которое позволяет включать и выключать котел по мере надобности, регулировать температуру нагрева, что значительно экономит электроэнергию.

Отсюда первый плюс электрокотла. Отсутствие сложных технических элементов в котле, делаю его самым надежным и дешевым в обслуживании котлом отопления. Кстати, установка и запуск электрокотла, тоже, простые и доступны своими руками.

Электропитание электрического котла

Выше я упомянул, что для Энергонадзора может понадобиться проект монтажа котла. Это нужно для электробезопасности. Мощность и токи котла большие, отсюда повышенная опасность возгораний от неправильно выполненной электропроводки.

Для подключения электропитания котла нужна отдельная проводка, правильно называемая группа, имеющая заземление. В продаже есть котлы однофазные, они питаются от сети 220 Вольт, а трехфазные питаются от сети 380 Вольт. Трехфазные устройства обладают большей мощностью.

Чтобы рассчитать сечение жил питающего кабеля, воспользуемся практичной формулой электрика: на 5 кВт мощности, берем 1 кв. мм сечения медного провода в кабеле. То есть: Для котлов мощностью до 7,5 кВт, нужен медный кабель сечениями жил 2,5 мм. Для котлов от 7,5 до 20 кВт нужен кабель с жилами 4 мм. Для колов 20-30 кВт нужен кабель 6 мм.

Примечание! Сечение жил электрических кабелей не обозначается в мм, а обозначается в кв. миллиметрах. Маркировка кабеля ВВГнг 3×2,5, означает, что кабель в двойной виниловой изоляции с тремя жилами сечение каждой жилы 2,5 кв.мм.

Для более точного расчета сечения кабеля используем такую таблицу из ПУЭ,7 (правили устройства электроустановок изд.7).

В некоторых котлах предусмотрена ступенчатая регулировка мощности. Это позволяет экономить электроэнергию, переключая котел с предельной мощности. Регулировка мощности котла осуществляется либо автоматически, либо в ручном режиме. Электрические котлы оснащены термометрами, манометрами, термостатами.

Исполнение электрокотлов

Конечно, современный электрокотел это не чайник и он наполнен различным дополнительным оборудованием. Есть котлы, в которых установлена автоматическая защита от перегрузки. Есть оснащение встроенным ограничителем температуры. Выпускаются котлы в напольном и настенном вариантах исполнения. Всё это нужно читать в описаниях котла и обращать на это внимание.

Типы электрокотлов

Нужно упомянуть, что выпускаются настенный и напольные электрические котлы.

Также, кроме ТЭНовых элеткрокотлов, широкое применение нашли более эффективные котлы на электричестве: электродные и индукционные электрокотлы.

Сколько стоит обогрев дома электрокотлом

Все это была теория, мало затрагивающая кошелек. Сколько же будет стоить обогрев дома электрокотлом? Кстати, стоимость самих электрокотлов ниже по сравнению с другими котлами обогрева.

Дано: Для расчета вернемся к моему примеру выше. Дом 100 кв. метров, электрический котел 10 кВт (на 10 метров берем 1 кВт котла).

Вопрос: Сколько будет стоить отопление дома таким котлом в зимний период с октября по май.

Решение:

• Расчет 1. Считаем, что котел работает постоянно. Потребляемая мощность 10 кВт в час, в сутки 240 кВт, в месяц 7200 кВт. По ценам 2017 года, 1 кВт/час =5,38 рубля (одно тарифный Москва). Получаем за месяц при постоянной работе котла, что на практике не бывает, 38736 рублей.
• На практике, на полную мощность котле будет работать 10-14 дней за весть зимний период. В остальное зимнее время (декабрь-февраль) котел будет работать на 50 % мощности. В остальные месяцы котел будет работать на 30 % мощности.

Получаем: За весь сезон, в московских ценах котел «съест» 116190 рублей за 8 месяцев. Что в среднем составляет 14523 рубля в месяц. Вот такая математика.

Вывод

Несмотря на все плюсы электрического котла, мы видим, что стоимость отопления электрокотлом классического типа (ТЭН), большая. Газовое отопление будет дешевле, хотя рентабельность газового отопления появится на третий — четвертый год после вложения в газификацию дома.

Кроме этого возможны перебои с электроэнергией. Именно по этому, профессионалы советуют использовать электрокотел в паре с дополнительным котлом отопления, например, на твердом топливе.