Електричне опалення - дороге задоволення, але до нього деколи доводиться вдатися, коли немає можливості встановити газовий або твердопаливний котел. Але не варто впадати у відчай, представляючи величезні цифри в комунальних платіжках, зробити опалення будинку електрикою дешево під силу кожному, притому можна декількома способами скоротити витрати на обігрів.
Примітно, що саме при переході на опалення електрикою, і з прагненням знизити витрати на обігрів, облаштовується справжнісінький енергоефективний будинок.
ККД електричного котла високе, досягає 96-99%. Принцип роботи заснований на перетворенні електричної енергії в тепло, за рахунок якого нагрівається теплоносій, який розповсюджується по трубах і радіаторів будинку. Спроби оптимізувати цей процес безглузді, витрата електрики не зменшити змінами в конструкції котла. Як же тоді зробити економне опалення будинку електрикою?
Головне - зменшити тепловтрати будинку. Утепливши будинок і знизивши втрати тепла через стіни, стелю, підлогу, віконні прорізи і вхідні двері, істотно зміниться витрачаються котлом обсяг електроенергії для нагріву теплоносія. Чим менше тепловтрати, тим нижче температура теплоносія, необхідна для комфортного обігріву приміщення, і, відповідно, нижче витрати електрики.
Крім цього існує ще три способи заощадити на електричному опаленні:
- Перехід на роздільну систему оплати електроенергії з економним нічним тарифом.
- Використання теплоаккумулюючих ємностей.
- Налаштування оптимального режиму опалення, при якому температура обігріву регулюється по інтенсивності в залежності від різних факторів (час доби, присутність людей в приміщенні і т.д.).
Саме ці економні способи опалення будинку електрикою і їх комбінації ми і розглянемо докладніше.
Як вибрати електричний конвектор для опалення будинку - читайте тут .
Нічний тариф
Змішаний тип розрахунку вартості електроенергії представляємо собою систему, при якій тариф за електрику в нічний час нижче, ніж в денний. При цьому економія значна.
Не варто дивуватися, подібна пропозиція цілком обгрунтовано і його глобальною метою є поділ добового навантаження на електростанції і розподільні мережі. Днем навантаження вище, ніж вночі, що тягне за собою деякі труднощі в управлінні і працездатності. Щоб прибрати цей перепад, був запропонований економний нічний тариф для жителів приватного сектора.
Використовувати електрику дешево в нічний час можна, встановивши спеціальний лічильник. Ще більше заощадити допоможе розклад, при якому котел буде працювати переважно вночі, а вдень включатися періодично, лише підтримуючи температуру, або зовсім не працювати, надавши обігрівати приміщення за рахунок теплоаккумулюючих ємностей.
теплоакумулюючі ємності
Теплоакумулююча ємність - резервуар, підключений до котла опалення. Вночі в ній накопичується тепло, а вдень після відключення котла накопичене тепло віддається в систему опалення. При цьому витрата електроенергії не зменшується, але в комбінації з нічним тарифом виходить дешеве опалення будинку електрикою.
Два варіанти конструкції:
- Проста ємність, наповнена теплоносієм і підключена до опалювального контуру. Це збільшує обсяг теплоносія і, отже, теплову інертність системи.
- Резервуар, схожий за принципом роботи з теплообмінником. Він наповнюється водою, а всередині встановлюється теплообмінник типу «змійовик». Така конструкція не впливає на обсяг теплоносія в контурі, але дозволяє підвищити теплову інертність ємності.
Щоб теплоакумулююча ємність змогла прогріти будинок тривалий час, слід правильно розрахувати необхідний обсяг. У розрахунках враховуються такі моменти:
- Теплоємність води - 4,1-4,2 кДж * кг / К.
- Для нагріву одного літра води на один градус потрібно 1,163 Вт * ч тепла.
- Вода в ємності повинна нагріватися до максимальної температури за 2-4 години на максимумі потужності котла.
- Денний ефективний перепад температури води в ємності повинен становити до 30оС.
- Обсяг ємності визначається за формулою V = Qз / (λ * ΔT), де Qз - загальні витрати тепла на нагрівання, λ - теплоємність води, 1,163 Вт * ч, ΔT - перепад температур, 30 оС.
Розглянемо розрахунок теплоаккумулирующей ємності на прикладі. Є котел з потужністю 12 кВт. Витрати тепла Qз для нагріву води за 4 години складуть 12х4 = 48 кВт * год = 48000 Вт * ч. Підставивши це значення в формулу, отримаємо мінімальний обсяг бака: Vmin = 48000 / (1,163 * 30) = 1375 літра. Для розрахунку максимального обсягу потрібно врахувати тепловтрати і час, коли теплоакумулююча ємність буде обігрівати будинок замість котла. Припустимо, тепловтрати будинку складають 9 кВт, а котел буде відключений весь день, тобто 12:00. Витрати тепла складуть 9х12 = 108 кВт * год. Підставивши це значення в формулу обсягу, виходить Vmax = 3095 літрів. Зробивши зворотний розрахунок, отримуємо, що на нагрів такої кількості води котел витратить 9 годин.
Аналізуючи отримані значення, обсяг ємності підбирається між Vmin і Vmax, і бажано ближче до першого значенням. Чим більше обсяг, тим більше часу і електроенергії витратить котел на нагрів. Настільки тривала робота може позначитися на довговічності котла.
У продажу є готові рішення теплоаккумулюючих баків під відповідні потужності котлів. При покупці орієнтуйтеся на вказівки виробника.
Встановлюється теплоакумулююча ємність паралельно до системи опалення, як показано на малюнку. У системі є два насоси. Перший (1) включається з електричним котлом в нічний час за розкладом або вручну. Другий (2) насос здійснює розподіл теплоносія по контуру в залежності від сигналів термостата, налаштованого на оптимальний температурний режим опалення.
Управління електричним котлом
Зробити опалення електрикою дешевше допоможе оптимізація роботи котла за допомогою контролера і термодатчиков.
Протягом дня не обов'язково обігрівати будинок з однаковою температурою. Наприклад, коли мешканців немає (на роботі, в школі, у від'їзді), гріти на повну потужність котла недоцільно і затратно, досить підтримувати температуру в кімнатах близько 14-16 градусів, а то і нижче. Основне навантаження на опалення припадає на вечір і ранок, коли всі будинки, і потрібно забезпечити комфортні умови. А ось вночі можна зробити і прохолодніше, тим більше це корисно для здоров'я, особливо в комбінації з підвищенням вологості.
Складіть розклад по днях тижня, коли і яка температура в приміщенні для вас оптимальна, і запрограмуйте його в контролер. Додатково до контролера використовуйте датчики температури, встановлені в будинку і на вулиці. Це дозволить враховувати фактор зміни погоди, наприклад, при похолоданні котел грітиме сильніше, а при потеплінні - знизить потужність.
Таким способом ви зможете заощадити на електриці, включаючи котел тільки тоді, коли він дійсно потрібен.
Варіант управління практичніше, ніж встановлювати теплоакумулюючу ємність. Контролер коштує дешевше, а його установка не займає багато часу і місця.
Параметри, які задаються в контролері:
- оптимальна температура обігріву будинку (деякі моделі дозволяють налаштувати навіть температуру для окремих кімнат);
- мінімальна температура;
- розклад роботи котла за часом і дням тижня.
комбо економія
Кожен із запропонованих варіантів, як заощадити на електричному опаленні, дозволяє досягти певної економії. При спільному ж їх використанні знижуються витрати електроенергії до 30-40%. Головне, грамотно продумати режим роботи котла, перевівши основне навантаження на нічний час, коли діє більш дешевий тариф. Налаштувавши контролером параметри обігріву, і накопичуючи тепло в теплоаккумулирующей ємності, досягається відмінний економний результат зі збереженням комфортного мікроклімату в будинку.