Как определить расход электроэнергии на отопление дома

Для обеспечения частного дома обогревом необходима система отопления, основным элементом которой является генератор тепла — отопительный котел. Он может функционировать на электричестве, твердом топливе, газе и т.д. (прочитайте: «Котел на твердом топливе и электричестве: особенности устройства»). В зависимости от места расположения дома по отношении к источникам энергии, площади дома, режима пребывания в нем на протяжении года, стоимости материалов и монтажных работ выбирают соответствующее оборудование.

Немаловажное значение при этом имеет теплотехнический расчет, позволяющий узнать необходимую мощность отопительного котла, а соответственно вид топлива, на котором он будет работать. Владельцы домов площадью до 300 «квадратов» нередко отдают предпочтение установке электрических котлов отопления, поскольку их КПД достигает 100%. Это означает, что расходуемая электроэнергия полностью преобразуется в тепло.

Компактный современный электронагревательный прибор, такой как на фото, можно устанавливать в домах, где имеется подключении к сети напряжением 220 В (380 В). При этом многих потребителей волнует, выгодно ли электрическое отопление, поскольку стоимость электроэнергии немаленькая. Функционировать электрокотел может как в качестве самостоятельного источника тепловой энергии, так и дополнительного в уже действующей отопительной системе.

Факторы, влияющие на расход электроэнергии

Чтобы правильно произвести расчет отопления электричеством и соответственно узнать, котел какой модели желательно приобрести в конкретном случае, нужно учитывать ряд моментов:

• объем помещения, которое необходимо обогреть;
• тип необходимого прибора (одно- или двухконтурный);
• напряжение питания;
• величина тока;
• сечение питающего кабеля;
• мощность агрегата для отопления в частном доме электричеством;
• емкость бака;
• количество теплоносителя, на которое рассчитан отопительный контур;
• время работы оборудования в отопительный период;
• стоимость одного кВт/час;
• суточная продолжительность работы по максимальной нагрузке.

В зависимости от мощности однофазного котла (4, 6, 10, 12 кВт) ориентировочное сечение кабеля должно соответственно составлять — 4, 6, 10, 16 мм². Для трехфазных нагревательных приборов мощностью 12, 16, 22, 27, 30 кВт, выбирают кабель площадью сечения 2,5, 4, 6, 10, 16 мм².

Несмотря на то, что к обычным котлам специальные требования не предъявляются, при установке агрегата, имеющего мощность более 10 кВт, это надо согласовать с Энергонадзором и электрораспределяющими предприятиями. Дело в том, что при большой мощности необходимо подсоединить 3-х фазную линию и получить разрешение производить оплату за электроэнергию по бытовому тарифу.

Когда нужно предварительно узнать расходы на отопление дома электричеством для расчета берут усредненные величины, поскольку по факту нужно делать поправку на температуру воздуха за окном, толщину материала для стен, степень теплоизоляции и т.д. (прочитайте также: «Электрический котел: расход электроэнергии — экономичные расчеты»).

Простой расчет планируемых расходов

Выяснить расход электроэнергии на отопление дома несложно, если в процессе расчетов пользоваться общепринятой информацией:

• для обогрева единицы объема отапливаемых помещений требуется затратить 4-8 Вт/ч электроэнергии. Более точная цифра получается, если произвести подсчет теплопотерь всего здания и удельной ее величины в течение отопительного сезона. Вычисления производят с применением поправочного коэффициента, в котором учитывают дополнительные потери при прохождении теплоносителя через стены дома и через неотапливаемые помещения;
• продолжительность отопительного сезона равна 7 месяцев (прочитайте: «Продолжительность отопительного периода — правила и нормы»);
• для определения средней мощности принято пользоваться следующим правилом – при высоте комнаты до 3-х метров с изолированными конструкциями для отопления 10 «квадратов» достаточно 1 кВт. Например, чтобы обогреть дом площадью 160 «квадратов» электрокотел должен обладать мощностью 16 кВт. Если нагревательный прибор не будет иметь достаточную мощность, комфортный микроклимат в доме не удастся создать, а при ее избытке перерасхода энергии не избежать;
• чтобы узнать ежемесячный расход электроэнергии на отопление дома нужно мощность котла умножить на время его работы (в часах) в непрерывном режиме;
• полученную величину делят пополам, поскольку на протяжении 7 месяцев (отопительный период) нагревательный прибор не будет функционировать в условиях предельной тепловой нагрузки (прочитайте: «Расчет тепловых нагрузок на отопление, методика и формула расчета»). Полученный результат является усредненным расходом энергии за месяц;
• итог умножают на 7 (месяцев) и узнают расход электричества на отопление дома на протяжении года;
• зная стоимость единицы мощности, определяют денежные затраты на обогрев здания.

Расчет мощности по формуле

Теплотехнический расчет в упрощенном варианте выполняют согласно формуле:
W = SxW уд /10 м. кв., в которой искомая величина – это произведение удельной мощности, необходимой для отопления 10 «квадратов» и обогреваемой площади.

Отопление частного дома, подробное видео:

Экономия электроэнергии на стадии расчетов

Несмотря на то, что электроэнергия имеет высокую стоимость, отопление при помощи электрического котла считается наиболее эффективным и экономичным. Сэкономить расход электричества на отопление дома позволяет наладка работы прибора в зависимости от изменения температуры воздуха на улице и назначения того или иного помещения.

Результат расчета потребления электроэнергии и суммы затрат зависит от вида учета и применение комбинированного варианта отопления. Можно к электрокотлу добавить другие устройства для выработки тепла при помощи других видов топлива. Эта мера существенно понизит расход электроэнергии.

Общеизвестен тот факт, что распределение нагрузок между потребителями электричества на протяжении 24 часов отличается неравномерностью. По этой причине для того, чтобы без проблем поддерживать необходимый температурный режим, желательно, чтобы котлоагрегат в основном работал в ночное время (с 23:00 до 06:00). Именно в этот временной период фиксируют минимальное потребление электроэнергии, на оплату которой действуют пониженные расценки. Применение многотарифного учета позволяет абонентам экономить примерно треть финансовых расходов. Кстати: как показала практика, пиковые нагрузки приходятся на утро с 08:00 до 11:00 часов и на вечер – с 20:00 до 22:00 часов.

Существует способ, как можно достичь максимальной эффективности отопительной системы. Для этого следует установить циркуляционное нагнетательное устройство. Насос подключают в обратную сеть, чтобы сократить до минимума время, на протяжении которого стенки котла контактируют с горячим теплоносителем. В результате нагревательный прибор имеет более длительный период эксплуатации.

Как рассчитать сколько электроэнергии потребляет электрокотел отопления

Определить точный расход электрического котла невозможно, поскольку он зависит как от погодных условий, расположения и параметров дома, так и от условий эксплуатации, функциональности автоматики. Тем не менее, рассчитать примерный показатель и представить приблизительную суму к оплате за отопление частного дома электрокотлом довольно просто. При этом, далеко не все знают, что расход электроэнергии можно снизить на 10, 30, а иногда и на 50%, прибегнув к небольшим, быстроокупаемым затратам, которые подробно описаны в данной статье.

Читайте в статье

Рассчитываем сколько электроэнергии потребляет электрический котел в час, сутки и месяц

Практически все современные электрокотлы имеют КПД 99% и более. Это значит, что при максимальной нагрузке электрокотел мощностью 12 кВт будет потреблять 12,12 кВт электроэнергии. Электрокотел теплопроизводительностью 9 кВт – 9,091 кВт электроэнергии в час. Итого, максимально возможный расход котла мощностью 9 кВт:

1. В сутки – 24 (часа) * 9,091 (кВт) = 218,2 кВт. В стоимостном выражении при актуальном на первое полугодие 2020 года тарифе для Московской области – 218,2 (кВт) * 3,89 (руб. за 1 кВт.ч) = 848,8 руб/сутки.
2. В месяц электрокотел потребляет – 30 (дней) * 218,2 (кВт) = 6 546 кВт. В стоимостном выражении – 25 463,9 руб/мес.
3. За отопительный сезон (предположим, с 15 октября по 31 марта) – 136 (дней) * 218,2 (кВт) = 29 675,2 кВт. В стоимостном выражении – 115 436,5 руб/сезон.

Однако грамотно подобранный по мощности котлоагрегат никогда не работает при максимальной нагрузке 24/7. В среднем в течение отопительного сезона электрокотел потребляет около 40-70% от максимальной мощности, то есть работает лишь 9-16 часов в сутки. Так, на практике в среднестатистическом кирпичном доме 70-80 м 2 в климатической зоне Подмосковья тот же котел мощностью 9 кВт требует расхода в 11-15 тыс. рублей в месяц.

Как рассчитать необходимую мощность котла
Индивидуальный расчет, формула и корректирующие коэффициенты

Расход исходя из параметров дома

Более точно предположить возможную потребляемую мощность электрокотла можно зная параметры дома и его тепловые потери (также измеряется в кВт). Для поддержания комфортной температуры, отопительное оборудование должно восполнять теплопотери дома. Это значит, что теплопроизводительность котла = теплопотери дома, а поскольку КПД электрокотлов 99% и более, то, грубо, теплопроизводительность электрокотла также равна и расходу электроэнергии. То есть теплопотери дома примерно отражают расход электрокотла.

Существуют усредненные данные теплопотерь домов из различных материалов покрытий (в расчет берутся дома с высотой потолков 2,7 м, стандартной площадью остекления, находящиеся в климатической зоне Подмосковья). Разница температур принята за 26°C (22°C в доме и -4°C на улице), это усредненное значение за отопительный сезон в Московской области.

Теплопотери типичных жилых домов площадью 100 м 2
Тип покрытия и его толщина	Средние теплопотери, кВт (в час)	Пиковые теплопотери при -25°С, кВт (в час)
Каркас, утепленный минватой (150 мм)	3,4	6,3
Пеноблок D500 (400 мм)	3,7	6,9
Дом по СНиП Мос. обл.	4	7,5
Пенобетон D800 (400 мм)	5,5	10,2
Кирпич пустотный (600 мм)	6	11
Бревно (220 мм)	6,5	11,9
Брус (150 мм)	6,7	12,1
Каркас, утепленный минватой (50 мм)	9,1	17,3
Железобетон (600 мм)	14	25,5

Отзывы владельцев электрических котлов о показателях на практике

Согласно практике монтажа, отзывам владельцев и информации с форумов удалось получить немало примеров самых различных конструкций и показателей расхода, вот несколько наиболее показательных примеров:

• Дом 160 м2, в месяц наматывает под 18-20 тыс. руб, но это Сибирь. Стена: керамзитоблок + 5см пеноплекса + облицовка кирпичом.
• Дом приблизительно 165 м 2 , каркасник, утеплен псбс-15 толщиной 150 мм, кровля — псбс15 толщиной 240 мм. Живем в доме первый год, поэтому до чистовой отделки еще руки не дошли, плюс есть проблемные места такие, как входная железная дверь, которая промерзает и неутепленная лестничная площадка в цоколе 7 м 2 . Итого, за 141 день отопительного сезона истрачено 15 865 киловатт.
• Площадь 120 м 2 , пол — 150 мм эппс, потолок — 300 мм стекловаты, стена — 375 мм D300. Вентиляция — 6 шт проветривателей Blauberg A150 Pro + 150 мм приточная труба в помещении под котельную. За календарный год с 09.03.2018 по 09.03.2019 — 16 812 кВт. Считаем 16812/120/365/24 = 15,99 вт*ч/м 2 .
• Дом 50 м 2 , стандартная кладка в 2 кирпича и штукатурка без утепления, пластиковые окна с двойным стеклопакетом. В месяц выходит около 7-9 тыс. рублей в месяц зимой и 5-6 тыс. руб осенью/весной, при 0 градусов или плюсовой температуре.

Эффективность и критерии выбора энергосберегающих электрокотлов отопления

От чего зависит реальная потребляемая мощность

Наиболее существенно потребляемая мощность электрокотла отопления зависит от:

1. Условий эксплуатации. А именно от желаемого температурного режима (снижение температуры на 1°C подразумевает до 5% экономии), постоянства проживания в доме и регулирования показателей на время сна или отсутствия хозяев дома.
2. Технического состояния котла. А именно его ТЭНов (трубчатых электронагревателей). При использовании в качестве теплоносителя жесткой, неочищенной и постоянно сменяемой воды на ТЭНах образуется накипь, что снижает КПД с 99% до 90,80 и даже 70%. Чтобы нагреть теплоноситель до прежней температуры через слой накипи, электрокотлу требуется больше энергозатрат и времени.
3. Оснащения. Циркуляционный насос и продвинутая автоматика потребляют от 60 до 150 Вт. Однако это не столь существенные значения на фоне и так дорогостоящих эксплуатационных расходов.
4. Функциональности автоматики. Продвинутая современная автоматика имеет несколько режимов работы, более грамотно управляет включением и выключением ТЭНов, работой циркуляционного насос, плавно регулирует температуру, позволяет задать значения гистерезиса. Электрокотлы средней и выше ценовой категории часто оснащены возможностью программирования режима работы, что существенно влияет на расход.

Два лучших способа снизить потребление электрокотла

Программируемый комнатный термостат управляет работой котла ориентируясь на измерения температуры воздуха в помещении, в котором установлен, а не на температуру теплоносителя. Однако главной и наиболее важной в целях экономии задачей является режим программирования настроек работы на ближайшие сутки и неделю. Например, на рабочее время, когда хозяева отсутствуют дома, можно установить температуру 15°C. А на время сна – 18 или 19°C. Такие параметры не повлияют на комфорт, однако позволят существенно уменьшить итоговый расход электроэнергии.

Вторым незаменимым элементом при отоплении электрокотлом явяется электрический счетчик, дифферинцирующий потребление электроэнергии по двум, а лучше по трем временным зонам. Например, для Московской области действуют такие дифферинцированные по временным зонам тарифы:

• пиковая зона (с 7:00 до 10:00 и с 17:00 до 21:00) – 5.06 руб за 1 кВт.ч;
• полупиковая зона (с 10:00 до 17:00 и с 21:00 до 23:00)– 3.89 руб за 1 кВт.ч;
• ночная зона (с 23:00 до 7:00) – 1.68 руб за 1 кВт.ч.

На практике затраты на покупку, оформление и установку прибора учета, дифферинцирующего потребление, окупаются за несколько месяцев, поскольку снижают расходы в денежном выражении на 15-25%.