Насколько сложно оптимизировать расход энергоносителя для отопления? Ведь в итоге именно его потребление определяет суммарную эффективность работы всей системы. Для этого необходимо знать корректные затраты на отопление дома электричеством и газом, расчет во многом зависит от степени теплоизоляции дома.
Расчет тепловых потерь дома
Тепловые потери в доме
В чем заключается особенность любой отопительной системы? Ее работа рассчитана на поддержание комфортной температуры в помещении за счет компенсации тепловых потерь здания. Именно они во многом определят будущие затраты на отопление загородного дома.
Для вычисления этого параметра необходимо знать значение коэффициента сопротивления теплопередачи R (м²*С/Вт) для каждого вида материала, из которого построено здание. Он является обратной величиной теплопроводности λ– Вт/м*С. Вычисляется по следующей формуле, где d – толщина стены:
R=d/λ
Значение теплопроводности строительных материалов
Значение теплопроводности строительных материалов можно взять из данных рисунка.
Такая методика основывается именно на этих данных и дает ответ на вопрос: какие затраты на отопление каркасного дома будут в дальнейшем при его эксплуатации. Важно учитывать все виды материалов: несущие стены, оконные конструкции и теплоизоляция.
Следующий шаг – расчет площади внешних стен и окон. Предположим, что в доме 160 м², построенного из двухрядного кирпича и внешнем слоем теплоизоляции из пенополистирола 100 мм общая площадь стен составляет 360 м². Остальные 103 м² занимают оконные конструкции с R=1,2. В таком случае средние тепловые потери на 1 м² при снижении температуры на 1°С будут составлять:
- 1/(0,47+1,86)=0,43 Вт/м²*С – для стен,
- 1/1,2=0,83 Вт/м²*С – для окон.
Исходя из этого можно будет узнать какие затраты на отопление электрокотлом необходимы для получения оптимального количества тепловой энергии. Для этого возьмем за основу значение оптимальной температуры в помещении +25°С, а на улице 15°С. Разница между ними составит 40°С. В таком случае общие тепловые потери дома будут равны:
0,43*320*40+0,83*106*40=5504+3519= 9023 Вт или 9,023 кВт/час
По такому же принципу вычисляются потери тепла через чердачное помещение и пол. В этом случае они будут приблизительно равны 3,92 кВт/час для пола и 1,83 кВт/час для чердака. Общее значение для всего здания будет составлять:
9,023+3,92+1,83=14,773 кВт/ч
К полученной цифре нужно прибавить поправочный коэффициент. Он обусловлен тем, что затраты на отопление электричеством или газом будут увеличиваться во время открытия входных дверей, проветривания и т.д. Лучше всего умножить значение тепловых потерь на 1,1. Таким образом, можно увеличить запас мощности системы отопления до 14,773*1,1=16 кВт/час.
Для точного расчета затрат на газовое или электрическое отопление можно вычислить тепловые потери с помощью онлайн калькуляторов. Нужно выбирать те версии, которые учитывают не только параметры стен, но и пола с потолком.
Расчет затрат на электрокотел
Примеры схем отопления с электрическим котлом
Наиболее затратным видом энергоносителя является электричество. Поэтому расчет затрат на отопление для котлов подобного вида требует взвешенного и точного подхода. Выбрав оптимальную мощность оборудования, необходимо правильно распределить ее по всем помещениям. В идеале подсчет тепловых потерь рекомендуется делать для каждой комнаты. В таком случае точность расчетов значительно повышается.
Корректный расчет затрат электроэнергии на отопление должен выполняться с учетом следующих факторов:
- Различные виды тарифного учета. В настоящее время их 3: одно, двух и многотарифный,
- Установленные терморегуляторы на радиаторах, соединенные с датчиками температуры,
- Возможность ручной и автоматической регулировки мощности котла.
Тарифы на электроэнергию для г. Коломна
Как видно из данных таблицы, для минимизации затрат на отопление загородного дома лучше всего активировать систему в ночное время. Однако фактически для поддержания комфортной температуры она должна работать и днем. Помимо этого нужно установить двухтарифный счетчик, что сопряжено с определенными трудностями – высокая стоимость, бумажная волокита при оформлении.
Оптимальное распределение работы системы отопления выглядит следующим образом:
- От 60% до 80% ночное функционирование,
- ОТ 20% до 40% дневное.
Такая схема актуальна в том случае, если в доме днем не находятся жильцы. Время работы системы 16 часов в сутки, что вполне достаточно для поддержания комфортной температуры. Учитываем, что был выбран котел с тепловой мощностью 16 кВт и фактической потребляемой 16,7 кВт. Этот показатель напрямую зависит от КПД. Тогда ориентировочные затраты на электрическое отопление для рассчитанного дома будут составлять:
16,7*1,63*16*0,7+16,7*4,79*16*0,3=437+383= 820 руб./сутки
Учитывая постоянно возрастающие тарифы на электроэнергию нужно предусмотреть методы экономии. Например, большая часть затрат на отопление каркасного дома будет снижена за счет хорошего утепления стен и применения дерева в качестве основного строительного материала. Немаловажным фактором является наличие вспомогательной системы. К ним можно отнести солнечные панели, вырабатывающие электроэнергию ветряки или линию геотермального отопления. В таком случае большая часть затрат на отопление электрокотлом будет компенсироваться автономными источниками тепла.
Электропроводка в доме должна выдержать максимальную мощность работы всего электрооборудования, в том числе и котла. Перед выбором определенной модели необходимо проверить сечение электропроводки и в случае надобности – заменить ее на более надежную.
Расчет затрат на газовое отопление
Намного эффективнее использовать природный или сжиженный газ в качестве энергоносителя – его стоимость будет дешевле. Однако помимо текущих расходов необходимо учитывать высокие первоначальные расходы. Корректный расчет затрат на газовое отопление должен включать в себя следующие статьи:
- Оформление разрешительных документов, закупка оборудования и подготовка к его установке,
- Объем потребляемого газа, доставка баллонного или заполнение газгольдера для сжиженного.
Вычисление расходов по первому пункту носит сугубо индивидуальный характер. После их вычисления нужно к расчету затрат на газовое отопление прибавить полученную сумму. Обычно она распределяется на несколько лет. Таким образом, можно получить относительно точную сумму, включающую в себя текущие первоначальные расходы.
Магистральный газ
Схема отопления с газовым котлом
В отличие от расчета затрат электроэнергии на отопление, помимо расхода газа нужно учитывать особенности работы котла. Все современные модели обязательно подключаются к электросети. И хотя потребление электрической мощности будет невелико, при анализе сезонных расходов она будет занимать некоторую часть.
После подсчета тепловых потерь остановили выбор на котле мощностью 16 кВт. Для современных моделей расход природного газа при максимальном режиме работ будет составлять около 1,72 м³/час (Navien Turbo). Учитывая средний тариф 4,68 руб./м³ можно рассчитать затраты на отопление в течение суток:
1,72*16*4,68= 128 руб
Как видно эта цифра намного меньше, чем при планировании затрат на отопление с помощью электричества. При этом учитывалась максимальная мощность работы котла в течение всего периода работы. Для этого котла электрическая потребляемая мощность составляет 150 Вт/час. Т.е. общий расход будет равен:
128+0,15*1,63*16*0,7+0,15*4,79*16*0,3=128+3,9+3,44= 135 руб
Для снижения затрат на отопление с помощью электрокотла можно установить гибридную систему. Она будет включать в себя электрический котел небольшой мощности и газовую установку, работающую на сжиженном топливе.
Не рекомендуется приобретать котлы с большим запасом мощности. У них будет повышенный расход газа, что в итоге скажется на затратах.
Сжиженный газ
Схема автономного отопления с газгольдером
Методика расчета для сжиженного газа (пропан-бутан) сложнее. Это объясняется неравномерным давлением в баллонах или газгольдере. Для коррекции актуальных затрат по отоплению загородного дома рекомендуется установить промежуточную насосную станцию газогенератор. Она будет поддерживать оптимальный уровень давления в магистрали.
Для такой схемы можно воспользоваться двумя методиками расчета. Простая заключается в том, что для генерирования 1 кВт тепловой энергии потребуется около 0,12 л. (0,00012 м³) газа. Для котла мощностью 16 кВт при 16 часовой ежесуточной работе расход при стоимости 19 руб/лит составит:
16*0,12*16*19=583 руб
Это значение для максимальной мощности работы котла. Если же прибегнуть к методике учета тепловых потерь, то расчетная сумма затрат на газовое отопление составит при расходе 1,43 кг/час (котел Navien Turbo):
1,43*18*19=489 руб
Как видно, учитывая характеристики котла можно получить более точную сумму расхода. Именно поэтому при расчете затрат на отопление кирпичного или каркасного дома следует ознакомиться с техническими характеристиками оборудования.
Установка газгольдера на этапе закупки оборудования намного дороже, чем баллонное отопление. Но он намного удобнее при эксплуатации.
Расчет затрат на централизованное отопление
Распределитель затрат на отопление для многоквартирного дома
Можно ли сэкономить на затратах при подключении к центральному одолению? Оптимальный способ установка счетчиков учета тепла, монтаж байпасов и терморегуляторов. Однако для вертикальной разводки трубопроводов эта задача трудновыполнима, так как в одной квартире может быть от 2 до 5 стояков. И на каждый нужно установить счетчик. Выход из создавшейся ситуации распределители затрат на отопление.
Он устанавливается перед распределительным тепловым узлом в многоквартирном доме. При этом в каждой квартире монтируются дополнительные температурные датчики, сигнализирующие о степени нагрева в комнатах. Установка распределителей затрат на отопление имеет следующие преимущества:
- Автоматическая регулировка объема подачи теплоносителя в зависимости от температуры на улице,
- Возможность устанавливать объем подачи горячей воды жильцами дома. Но это обязательно должно быть согласованно с управляющей компанией.
Важно, чтобы устройство распределителя затрат на отопление и его работа не противоречили законодательству постановлению Правительства РФ от 18.11.2013 N 1034. Это должна контролировать управляющая компания, обеспечивающая теплоснабжение дома.
Установку распределителей затрат на отопление могут выполнять только лицензионные компании. Этот вопрос обязательно согласовывается с управляющей компанией, которая выдает технические условия и контролирует весь процесс.
Что еще нужно учитывать при планировании затрат на отопление дома электричеством и газом? Расчет во многом зависит от устройств управления и регулировки подачи теплоносителя. Поэтому обязательно нужно предусмотреть в системе монтаж терморегуляторов, датчиков температур, подключенных к котлу.
В видеоматериале показаны несколько практических рекомендаций по снижению затрат на отопление: