Опалення будинку електрикою дешево і як скоротити витрати
Вибір електрики в якості основного джерела тепла в будинку сприймається як крайній випадок, адже вартість такого опалення обходиться значно дорожче, ніж від газового або твердопаливного котла. Однак є цілий сонм проблем, які роблять електричні системи опалення безальтернативним варіантом. У цей момент і зароджується прагнення розбиратися, як зробити опалення будинку електрикою дешево або скоротити витрати на обігрів.
Як здешевити обігрів будинку
Електричний котел будь-якого типу працює з високим ККД 96-99%. Вся подається електроенергія переходить в тепло і далі через теплоносій до радіаторів, обігріваючи будинок. Оптимізувати роботу самого котла вже не має сенсу, як у випадку з газовими або твердопаливними котлами.
Також мається на увазі, що переходити до здешевлення опалення логічно тільки після утеплення самого будинку, мінімізації тепловтрат, крім необхідного мінімуму в основному припадає на вентиляцію, неминучі втрати через огороджувальні конструкції та віконні прорізи.
Щоб зменшити сплачувані суми за електрику доведеться звернути увагу на сам процес обігріву будинку, а також можливі варіанти здешевлення електрики. Відкинувши зовсім вже дивні ідеї та пропозиції, залишається два основоположних інструменту:
- Перейти на змішаний тип оплати електроенергії, при якому в нічний час доби тариф дешевше.
- Виробити оптимальний режим обігріву будинку. Визначити час, коли дійсно в будинку повинно бути тепло, а коли потрібно лише підтримати допустимий мінімум.
Кращий результат досягається в разі комбінування цих інструментів.
Нічний тариф і теплоакумулювальні ємності
Таку пропозицію з'явилося не дарма, адже основне навантаження на електростанції і розподільні мережі днем набагато вище, ніж вночі, а впоратися з такими перепадами досить складно. Щоб уникнути цього, приватному сектору пропонується режим оплати, в якому використовувати електрику вночі і економити його днем вигідніше. Реалізується це установкою спеціального лічильника, запрограмованого вважати вартість електрики строго за встановленим розкладом. Залишається лише визначити, як забезпечити комфортний обігрів будинку, щоб котел працював в основному тільки вночі.
Однак перейти на нічний тариф ще пів справи. Потрібно зробити так, щоб тепло вироблялося котлом тільки вночі, коли це коштує менше, а тепло надходило в будинок цілодобово, по крайней мере, і вдень, коли це необхідно.
Рішенням стає теплоакумулююча ємність. Об'ємний резервуар з утепленням стін, що підключається до котла опалення. Саме в ньому буде накопичуватися тепло протягом ночі. А днем віддаватися в систему опалення без задіяння котла.
Конструктивно бак, може бути, простий ємністю з теплоносієм, включеної в систему опалення, в цьому випадку обсяг теплоносія різко зростає, як і теплова інертність опалення. В іншому варіанті це утеплена за принципом термоса ємність наповнена водою, всередині якої розташовується змійовик теплообмінника. Об'єм теплоносія в системі збільшується несуттєво, зате підвищується теплова інертність самого акумулюючого бака.
Важливо: наявність теплоакумулюючого бака само по собі не знижує витрати електрики. Він потрібен тільки для перекладу котла в нічний режим роботи за зниженим тарифом.
Вода має високу теплоємність - 4,1-4,2 кДж * кг / К, кожен літр води, нагріваючись на один градус тепла, поглинає тепло еквівалентну 1,163 Вт * ч. Вибір відповідного обсягу ємності визначається з урахуванням наступних факторів:
- Час нагріву до максимально допустимої температури повинно скласти від 2 до 4-х годин при максимальній потужності роботи котла.
- Ефективний перепад температури теплоносія в баку за час денного використання не повинен перевищувати 30 ° С при заповненні тепловтрат будівлі протягом дня.
Перший пункт можна взяти за основу, тоді вибрати мінімальний обсяг резервуара не складе проблеми, враховуючи, що потужність котла обрана саме виходячи з реальних тепловтрат по будівлі. Наприклад, для котла потужністю 12 кВт протягом t = 4 години, буде витрачено Qз = 48 кВт * год, які повинна акумулювати вода в баку.
Знаючи теплоємність води в еквіваленті λ = 1,163 Вт * ч * кг / K, і з огляду на ефективний перепад температури ΔT = 30 ° С, не складно розрахувати обсяг: V = Qз / (λ * ΔT) = 48000 / (1,163 * 30) = 1375 літра. Дане значення визначає мінімальний обсяг бака.
Максимальний обсяг бака визначається по другому пункту. Припустимо тепловтрати в будівлі - 9 кВт. Протягом дня, коли діє більший тариф на електроенергію, котел бажано не включати зовсім, значить акумульованого тепла повинно вистачити на покриття тепловтрат протягом 12 годин, потрібно 108 кВт / год. За відомою формулою обсяг бака виходить рівним 3095 літрів. Однак для його нагрівання буде потрібно набагато більше часу роботи котла.
Обсяг слід підбирати між отриманими значеннями притому ближче до першого значенням, щоб котел в нічний час не працював занадто довго без перерв, що може позначитися на його довговічності. При використанні готових акумулюють баків орієнтуватися краще на дані, надані виробником, таблиця із зазначенням часу нагріву всього об'єму бака при заданої потужності котла.
Схема включення акумулює бака гранично проста. Він підключається до котла паралельно всій системі опалення, як показано на малюнку.
Перший насос, встановлений між котлом і баком, працює одночасно з котлом. Включати їх повинен контролер за розкладом або вручну так, щоб основна робота припадала на час зниженого нічного тарифу.
Другий насос перекачує теплоносій безпосередньо до контурів опалення, радіаторів. Він включається по сигналу термостата, визначаючи оптимальний режим обігріву приміщень.
У сухому залишку потрібна не складна доопрацювання:
- Встановити бак необхідного обсягу і додатковий насос, а також таймер для включення котла в нічний час.
- Перейти на тарифікацію електроенергії з урахуванням низької вартості за кВт * год вночі.
- В обов'язковому порядку встановити розширювальний бак з урахуванням збільшеного обсягу теплоносія в системі.
Кількість витраченої енергії не зменшиться, зате рахунки за електроенергію будуть куди скромніше.
Розумне опалення, контролери для управління електрокотлом
Найпростіший спосіб оптимізувати роботу електричного котла і, відповідно, знизити витрати електроенергії - це встановити контролер з підтримкою тижневого розкладу і термодатчиков, наявних зовні і зсередини будинку.
Електричний котел в плані автоматизації куди простіше і надійніше газового або твердотільного котла. Для газового за замовчуванням встановлюється тільки температура теплоносія в баку. Міняти її доводитися тільки вручну і частіше «на око». Для твердопаливного все ще гірше, адже потрібно регулярно підкидати вугілля або дрова і кінцевий результат складно проконтролювати або налаштувати.
Якщо ж розібратися по суті, то постійний і рівномірний нагрів будинку не потрібен.
Днем, коли вдома нікого немає, включати опалення на повну потужність немає сенсу, досить підтримувати, наприклад 16-18 ° С і тільки.
Максимальна віддача потрібна лише вранці і ввечері, коли всі вдома і хочеться створити комфортні умови.
Вночі знову-таки температуру можна знизити, що актуально і в плані економії, і в плані здорового способу життя.
У вихідні, коли весь день хтось є вдома, протягом дня підтримується комфортна температура і тільки вночі можна знизити температуру батарей або теплої підлоги.
Мова не йде про те, щоб постійно сидіти в холодній хаті. Досить врахувати час, протягом якого прогрівати будинок надміру не слід, і вказати електричному котла відповідний режим. На додаток до цього контролер здатний враховувати не тільки фактичну температуру всередині приміщення, але і зовні. Якщо на вулиці стало різко холоднішати, він віддасть котлу команду «підвищити обороти».
Важливо: контролер з підтримкою тижневого розкладу з точністю в годину або навіть півгодини, а також з урахуванням зовнішньої температури дозволяє знизити безпосередньо витрати електроенергії, припиняючи роботу котла в ті моменти, коли обігрів не потрібен.
У такого підходу є два безперечних плюса навіть в порівнянні з використанням акумулює бака:
- Вартість контролера нижче, ніж вартість виготовлення або покупки акумулює бака і додаткового обладнання.
- Установка контролера не вимагає специфічних навичок і займає кілька годин, вважаючи разом з налаштуванням.
В кінцевому рахунку, контролеру досить задати такі параметри:
- оптимальна температура в приміщенні;
- мінімальна температура в період простою;
- розклад роботи котла по днях тижня і часу доби.
У деяких системах автоматизації є можливість встановити цільову температуру навіть для окремих приміщень, що ще більше знімає навантаження на опалювальне обладнання. Однак такий варіант зажадає істотних стартових вкладень, що не завжди доречно.
Фактично у всіх електричних котлів є можливість підключення зовнішніх контролерів управління. Для саморобних пристроїв досить придбати блок управління ТЕНами або інший навантаженням з можливістю підключення зовнішніх керуючих сигналів.
комбінований варіант
В обох випадках, так чи інакше, використовується зовнішнє управління роботою котла. Природно, кращий результат по економії електроенергії буде досягнутий при спільному використанні акумулює бака, роботи по низькому нічним тарифом і контролера управління з тижневим і добовим розкладом.
Акумулює бак дозволить накопичувати тепло вночі і віддавати його в систему опалення днем, а контролер управління зможе не тільки поставити час нічного включення котла але і найоптимальнішим чином визначити витрати тепла протягом дня і тижня.
Обидва варіанти приблизно рівні за вартістю і рівнозначні за ефективністю, а головне що позитивний результат підсумовується при спільному використанні. Якщо у котла, наприклад, зазначено, що при номінальній потужності можна очікувати витрати електроенергії на опалення будинку в розмірі 700-950 кВт * год, то при використанні двох озвучених оптимізацій цілком реально знизити витрати до 450-500 кВт * год і цілком перевести їх на дешевий нічний тариф. Головне, що результат буде досягнутий без зниження рівня комфорту для проживаючих в будинку.