Расход топлива. Сроки окупаемости котельной на различных видах топлива.

Для простоты восприятия информации параллельно с теорией будем производить расчёт на примере дома 140м2 в г.Санкт-Петербурге. Для удобства проведения расчётов можно воспользоваться Excel-калькулятором.

1. Какое кол-во тепловой энергии требуется на отопительный сезон

А. Определяем Q, КВт — проектная тепловая нагрузка здания – это теплопотери здания, определяются в ходе выполнения теплового расчёта при Tнро — температуре наружного воздуха для проектирования системы отопления (для Вашего региона см. СНиП «Климатология» 23-01-99). Tнро в СПб = -24С.

Менеджеры и продавцы отопительного оборудования используют «быстрый» способ расчёта теплопотерь для зданий и сооружений: отапливаемая площадь здания умножается на 100, получившаяся цифра есть величина теплопотерь в Ваттах (Вт). Иными словами, теплопотери привязаны к площади помещения: для нагрева 10м2 помещения необходим примерно 1 КВт мощности. Для подбора оборудования такой способ вполне подходит, но для наших расчётов важно знать цифру, максимально приближенную к реальности.

Для дома 140м2 условно примем теплопотери Q=14 КВт при Tнро= -24С.

Б. Определяем Qср – тепловая нагрузка здания, средняя за отопительный период.

Тепловая нагрузка здания изменяется в зависимости от наружной температуры воздуха. Зная среднюю температуру наружного воздуха за отопительный период можно рассчитать среднюю тепловую нагрузку.

Топ.нор. – температура наружного воздуха, средняя за отопительный период.

Для СПб Топ.нор.=-1,8С согласно СНиП 23-01-99.

Пересчёт производим по формуле:

Qср=Q*(Tвр- Топ.нор)/(Tвр- Tнро)= 14,0*(20+1,8)/(20+24)=6,93КВт

В. Определяем кол-во тепловой энергии W (КВт*ч) на отопление в течение отопительного сезона.

N0 – средняя продолжительность отопительного периода. Для СПб N0=219сут согласно СНиП 23-01-99.

W= Qср* N0*24=6,93*219=36424 КВт*ч

2. Расчёт стоимости тепловой энергии на выбранном виде топлива

Расход топлива в единицу времени можно найти по формуле:

Где Q – тепловая мощность, КВт

B – теплотворная способность топлива, КВт*ч / кг (м3, кг,л) – см. таблицу.

η – кпд теплогенератора, см. паспорт.

Размерность V зависит от единицы измерения кол-ва топлива, м3/ч, кг/ч, л/ч.

Если вместо Q подставить номинальную мощность теплогенератора в КВт, мы получим его номинальный расход топлива в час.

Если вместо Q подставить W – кол-во тепловой энергии за отопительный период в КВт*ч, мы получим расход топлива за отопительный период.

Размерность V’ зависит от единицы измерения кол-ва топлива, м3,кг,л

Таблица — теплотворная способность различных видов топлива

Рассчитаем стоимость отопления на различных видах топлива за отопительный период на примере нашего дома 140м2.

Т – тариф (стоимость топлива), единица измерения должна совпадать с размерностью V’

Тарифы взяты из интернета на день написания статьи, проводить расчёт необходимо самостоятельно, исходя из реальных цен на топливо в Вашем регионе.

Ц= V’*Т=4257*6,36=27074 руб

Продают сжиженный газ литрами, для удобства расчётов теплотворная способность пересчитывается на литры, составляет примерно 7,0 кВт*ч/л

Ц= V’*Т=5656*16= 90496 руб

Ц= V’*Т=3327*34,0=113118 руб

Ц= V’*Т=5,713*5200=29707 руб

Ц= V’*Т=9117*9,2=83876 руб

Дрова естественной влажности W=50-60%

Дрова продают кубометрами. Один навальный кубометр березовых дров весит примерно 350кг – в интернете цифры разнятся от 320 до 550 кг на 1м3.

Если цена за кубометр дров указана 1400 рублей — это цена за 350 кг, найдем цену 1000кг дров:

Ц= V’*Т=19,478*4000=77912 руб

Дрова высушенные W=20%

Ц= V’*Т=10,987*4000=43948 руб.

V’=36424/ (1*1)=36424 КВт – 1 КВт электричества равен 1 КВт тепловой энергии (почти).

Ц= V’*Т=36424*4,4=160262 руб.

Расчёт стоимости нагрева воды на нужды ГВС проводится по тому же алгоритму – выясняем необходимое количество энергии среднее в сутки, переводим тепловую энергию в расход топлива, умножаем на цену топлива и на 365 дней в году.

Предположим, что в сутки все жильцы нашего дома расходуют 400л горячей воды. Горячей водой будем считать воду, нагретую на 30 градусов от первоначального состояния.

Формула для расчёта : Q=V*C*dT

Q – кол-во затраченной энергии на нагрев, КВт*ч

V – Объем воды, м3 (плотность принимаем постоянной, 1000кг/м3)

С – теплоемкость воды, принимаем постоянной 1,167 КВт*ч/(кг*К)

dT – разница температур между нагретой и исходной водой.

Q= V*C*dT= 0.4*1,167*30 = 14 КВт*ч — расход тепловой энергии в сутки на нужды ГВС.

3. Стоимость котельной и топливного хозяйства. Расчёт срока окупаемости

Пример 1 – за сколько лет окупятся затраты на ввод газа в сравнении с простейшей котельной на базе электрокотла.

Начальная стоимость магистрального газа – 350000 рублей, из них 300000 руб – ввод газа, 50000 руб – простейшая котельная на базе двухконтурного газового котла с дымоходом «проход через стену».

Начальная стоимость котельной на базе электрокотла и электрического бойлера ГВС со всей необходимой обвязкой: 35000 рублей.

Находим кол-во тепловой энергии в год и переводим в среднее в месяц за 1 год:

W =((6,93*24*219)+(14*365))/12=3461 КВт*ч

Стоимость отопления и гвс в месяц на природном газе.

Ц= V’*Т=380*6,36=2576 руб

Стоимость отопления и гвс в месяц на электричестве.

Ц= W *Т=3461*4,4=15228 руб

Окупаемость считаем как разницу первоначальных затрат, деленную на разницу ежемесячных затрат на топливо.

О= (300000-35000)/(15228-2576)=21 месяц, или почти 2 года.

Основные способы сэкономить на отоплении электричеством:

Использование ночного тарифа по приоритетному принципу – уменьшение Т(стоимости единицы топлива). Величину Т следует рассчитать как среднюю из приблизительно принятого соотношения часов использования в течении ночного и дневного периодов.

Автоматизация системы отопления – уменьшение W (затрат тепловой энергии). Расчёт теплопотерь производится под конкретную температуру воздуха в помещении, предполагаем наличие оборудования для управления отоплением по умолчанию.

Утепление ограждающих конструкций здания, использование системы вентиляции с рекуперацией – уменьшение W(затрат тепловой энергии). Сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций учитываются в тепловом расчёте.

Выгоден ли тепловой насос. Расчет срока окупаемости отопительного устройства

Дата публикации: 26 июля 2019

Вопрос оптимизации централизованной системы отопления неизменно обостряется с началом очередного зимнего сезона. Суммы в счетах за потребленную тепловую энергию шокируют даже тех, кто уже смирился с темпами инфляции. И очень хочется, чтобы новая отопительная система была выгодной и окупилась в сжатые сроки. Поэтому выбор потребителей все чаще останавливается на тепловых насосах, уже успевших зарекомендовать себя с лучшей стороны. Ниже представлен сравнительный обзор данного вида оборудования с популярными альтернативными вариантами. Приведенные расчеты помогут самостоятельно оценить выгоду тепловых насосов и даже — рассчитать срок их окупаемости.

Тепловой насос и газовое оборудование: схватка на равных

Еще недавно газ был одним из самых дешевых видов топлива. Сегодня его цена уверенно ползет вверх, заставляя серьезно задуматься о целесообразности покупки газового котла. Действительно, расходы иногда зашкаливают: необходимо подключиться к центральной магистрали согласно заранее разработанному проекту, предусмотреть при строительстве дома отдельное помещение под котельную, рассчитать и проложить дымоходы, подвести газ. Все это требует огромных вложений. Кроме того, при утверждении проектной документации могут возникнуть пробуксовки в компании, поставляющей газ. Если проект составлен с какими-либо нарушениями, или дом возводится в плотно заселенном районе, у специалистов будет немало вопросов, и заявителя могут засыпать требованиями о переделке документов.

Столкнувшись с такими сложностями, немало потребителей пересматривают свои намерения в сторону электрического котла или отопления с помощью пеллет. Те же, кто не поленился поискать информацию в сети и поговорить с опытными специалистами, смело отдают предпочтение тепловому насосу. Тем более что в его функции, помимо отопления, входит нагрев воды и обслуживание системы теплого пола, а у некоторых моделей — охлаждение воздуха в летний период. А вот отопительный котел на электричестве или на пеллетах лишен таких возможностей. К нему необходимо купить кондиционер, чтобы летом в доме было прохладно. Таким образом, выгода теплового насоса очевидна — одно многофункциональное устройство вместо двух сравнительно дорогих единиц энергоемкой техники.

Тепловой насос и пеллеты: автономность или работа под неусыпным контролем

Популярность пеллетного отопления несложно объяснить. Сравнительно недорогое топливо готово к сжиганию, не нуждается в особых условиях хранения и отвечает требованиям экологической безопасности. Но те, кто испробовал его достоинства на собственном опыте, уже не испытывают прежнего оптимизма:

• В период отопительного сезона за пеллетным котлом нужен постоянный присмотр и обслуживание. А если ваш рабочий график подразумевает отсутствие дома в течение нескольких дней, проблем не избежать. Зимой трубы могут замерзнуть и прийти в негодность, разгерметизироваться и дать серьезную течь. Их ремонт выйдет в круглую сумму, что сведет на нет любую экономию на отоплении. Конечно, можно оставить присматривать за котлом кого-то из близких или обслуживающий персонал — уборщицу, сторожа или горничную. Но первые могут забыть или не справиться с задачей, а вторые потребуют оплату за дополнительные услуги.
• В дешевых пеллетных котлах не предусмотрена горелка для розжига. Ее нужно приобретать дополнительно. Лучше отдать предпочтение модели с авторозжигом, чтобы случайно потухший огонь не стал причиной резкого падения температуры в доме. Но стоимость модели с авторозжигом едва ли не равна цене самого котла.
• Закупка и хранение запасов пеллет — серьезная проблема. Дешевое сырье нужно доставить в дом и разместить так, чтобы оно не отсырело и не испортилось. В результате первоначальные расходы возрастают в разы, и альтернативное отопление уже не кажется таким дешевым.
• Также имеет значение вопрос качества пеллет. При всей простоте изготовления этот древесный материал может иметь низкое качество из-за плохого сырья. Через непродолжительное время такие пеллеты засорят топку, и придется заказывать чистку котла.

С тепловым насосом вы не столкнетесь ни с одной из перечисленных проблем. Оборудование подключается к сети и запускается в работу, не требуя постоянного контроля и пополнения запасов расходных материалов. Даже при случайном сбое выработка тепловой энергии будет продолжаться в течение некоторого времени. Его достаточно, чтобы владелец дома сориентировался и принял меры по устранению поломки. А как только ситуация будет исправлена, оборудование вновь будет запущено в работу с учетом ранее выполненных настроек.

Тепловой насос и электрокотел: надежды, которые не удалось оправдать

Выбор в пользу электрических котлов не позволяет рассчитывать на хорошую экономию. Вместо тепловой энергии вы будете оплачивать потребленное электричество, которое сегодня также не готово похвастаться лояльной ценой. Современные модели электрокотлов не отличаются щедростью и дают всего 1 кВт тепла на каждый киловатт затраченной электроэнергии. Даже если у вас есть льготы на ее потребление, тепловая энергия будет достаточно дорогой. Получить хоть какую-то экономию будет можно только при установке электрокотла в помещение площадью менее 100 кв.м., если в нем нет системы теплых полов. В остальных случаях затраты на отопление по-прежнему будут ощутимыми для бюджета.

И еще немного цифр для расчета окупаемости теплового насоса

«Привязка» теплового насоса к сезонам года не оказывает существенного влияния на его работоспособность. Даже зимой, когда температура воздуха составляет ниже -5°С, оборудование будет давать на выходе около 2,3-2,5 кВт тепловой энергии, потребив при этом всего 1 кВт электричества. Летом объем тепла увеличивается в 2-2,5 раза. Таким образом, для качественного отопления дома придется потратить меньше 2000 кВт. Эта цифра составляет половину от объема по специальному тарифу, а остальной объем полностью или частично «доберет» домашняя бытовая техника. Несложно подсчитать, что стоимость 1 кВт тепла от насоса в 2-2,5 раза дешевле, чем тепло из централизованной котельной.

Попробуем рассчитать окупаемость на конкретном примере: для дома 150 кв.м приобретен тепловой насос стоимостью чуть более 7000 евро, или 50 000 рублей. Тариф за отопление — 60 р за квадратный метр, за 1 кВт электроэнергии — 5,5 рубля по столичному тарифу. В течение трех лет вы будете платить 1388 рублей как «амортизацию» за насос и 5500 рублей за потребленную электроэнергию (5,5*1000 кВт). А централизованное отопление при тех же условиях будет стоить 60*150 = 9000 рублей за квадратный метр. Таким образом, за три года эксплуатации расходы с насосом составят 248 000 рублей, а без насоса — 324 000 рублей. В последнем случае вы будете и далее отдавать 9000 ежемесячно, а при выборе в пользу альтернативного отопления — только 5500 рублей за электричество.

Быстрое подключение, разовые затраты на покупку и монтаж оборудования, отсутствие необходимости в постоянном обслуживании и дополнительных тратах — все это говорит в пользу теплового насоса. Если вы планируете перейти на альтернативное отопление, этот вариант достоин самого пристального внимания.

• Расчет эффективности применения тепловых насосов
• Что лучше: мультисплит-система или насос воздух-воздух
• Мини-гидроэлектростанция для частного дома своими руками
• Как грамотно выбрать контроллер для ветрогенератора или сделать самому

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.