Отопление дома электрическим котлом, расчет, схемы подключения и ночной тариф

Электрический котел является популярным устройством для отопления жилого дома. Недорогая стоимость, отсутствие сажи и необходимости в регулярном обслуживании, делают их выгодным приобретением. Но основной момент, который отпугивает многих покупателей – это цена на электроэнергию. В данной статье мы расскажем, как организовать отопление электричеством так, чтобы отапливаться ночью, а также частично днем.

отопление дома электрокотлом в ночной тариф фото

Можно ли сэкономить свои деньги на потреблении электроэнергии, при условии отопления электрическим котлом. Да, такая возможность есть, но только в том случае. если к вашему дому подведено надежное энергоснабжение, с возможностью ночной терификации. Не будем говорить о том, что сам электрический котел может отапливать дом напрямую, в ночное время, что снизит общие затраты на отопления. Буферная емкость также может существенно способствовать экономии денег на энергопотреблении.

Что такое теплоаккумулятор

Теплоаккумулятор – это буферный резервуар, предназначенный для накопления избыточных объемов тепла, образующихся во время работы котла. Сохраненный ресурс потом используется в отопительной системе в период между плановыми загрузками основного топливного ресурса или ночью.

Теплоаккумулятор представляет собой резервуар в форме вертикального цилиндра, сделанный из черной или нержавеющей листовой стали высокой прочности. На внутренней поверхности прибора имеется слой бакелитового лака. Он предохраняет буферную емкость от агрессивного влияния технической горячей воды, слабых растворов солей и концентрированных кислот. На внешнюю сторону агрегата наносится порошковая краска, стойкая к высоким термическим нагрузкам.

буферная емкость для отопления дома MaxBak фото

Объем бака варьируется от 100 до нескольких тысяч литров. Самые вместительные модели имеют крупные линейные размеры, затрудняющие размещение оборудования в ограниченном пространстве домашней котельной.

Внешняя теплоизоляция изготовляется из вторично-вспененного пенополиуретана. Толщина предохранительного слоя составляет около 10 см. Материал имеет специфическое сложное плетение и внутреннее поливинилхлоридное покрытие. Такая конфигурация не дает частичкам грязи и мелкого мусора скапливаться между волокнами, обеспечивает высокий уровень водонепроницаемости и повышает общую износостойкость теплоизолятора.

Поверхность защитного слоя закрывается чехлом из кожзаменителя хорошего качества. Благодаря этим условиям вода в буферной емкости остывает гораздо медленнее, а уровень общей теплопотери всей системы существенно снижается.

Как работает теплоаккумулятор с электрическим котлом

Здесь основная идея загрузки буфера кроется в мощности электрокотла, подключении его по ночному тарифу. Ночью, электрический котел, обладающий повышенной мощностью может не только прогревать теплоноситель для системы отопления, но и при превышении тепловой энергии запитывать ночью буферную емкость. Прогретый ночью теплоноситель, впоследствии, будет отдаваться в отопительную систему днем, когда стоимость электроэнергии уже будет тарифицироваться по более дорогому тарифу. При этом, сам электрокотел не будет включаться. Таким образом, можно сэкономить свои деньги, искусственно увеличив интервал энергопотребления в ночном, дешевом тарифе.

Как рассчитать объем теплоаккумулятора для электрокотла

При правильно организованной системе отопления с буферной емкостью потери тепловой энергии минимальны, а энергетический потенциал топлива расходуется по максимуму, поэтому к выбору буферной емкости для котла необходимо подходить серьезно.

Для расчета потребуются следующие данные:

мощность котла (кВт)
КПД котла
время льготного электротарифа
тепловая мощность обогрева объекта (дома, дачи т.д.) (кВт)
температура теплоносителя на входе и в обратке

Основная формула расчета буферной емкости котла по теплоемкости воды: m = Q / (с × Δt), Где:

m – масса воды в емкости (кг)
Q – количество тепла (Вт)
∆t – разность температуры воды в трубе подачи и обратке (°С)
с – теплоемкость, в данном случае 1,163 – удельная теплоемкость воды (Вт/кг °С)

Полученный результат соответствует примерно 1376-ти кг воды (80000/1,163×50). Таким образом, для системы отопления дома площадью 200 м2 подходит буферная емкость объемом не менее 1,4 м3 или 1400 литров. Упрощенный вид определения объема теплоакумулятора следующий: на 1 кВт мощности отопительного котла необходимо 30-40 литров объема буферной емкости. Другими словами, при мощности электрического котла около 15 кВт, объем буферной емкости (теплоаккумулятора) должен составлять около 500 литров.

Конечно, стоит внести поправки при подборе объема буфера на возможности выдачи электрокотлом дополнительного, невостребованного тепла. Очевидно, что что если электрический котел еле-еле справляется только с отопительной системой напрямую, то для для прогрева буфера у него попросту не останется необходимой мощности загрузки. В таком случае, объем теплоаккумулятора стоит высчитывать по принципу остаточной мощности.

В таблице снизу Вы можете посмотреть на сколько времени хватит буферного бака для отопления дома.

расчет буферной емкости для отопления дома фото

Принципиальная схема подключения

Параметры котельной:

электрокотел
теплоаккумулятор
погодозависимое управление отоплением
два отдельно управляемых контура: радиаторы и теплый пол

схема подключения электрического котла и буферного бака фото

Экономическая эффективность

Вопрос стоит, скорее, об экономичности такой системы, хотя нельзя давать однозначного ответа тогда, когда не все подсчитано и не все аргументы приведены. Итак, в пользу экономичности говорят:

явная экономия финансовых затрат в виду существенной разницы в цене за 1 кВт ночью и днем
отсутствие перегрузки в электросети - повышает срок службы электропроводки и гарантирует пожаробезопасность
помимо теплых батарей возможно и получение горячего водоснабжения, нагрев которого происходит за счет использования вторичного теплового контура (температуры отходящих газов)
отсутствие дополнительных подогревателей в помещении с буферной емкостью

Как использовать ночной тариф по максимуму

Электроотопление и тарифы на электрическую энергию в Украине

Отопление дома электричеством бывает единственным возможным способом обогрева. Такой вид отопления обеспечивают электрические котлы, обогреватели, конвекторы или тепловые насосы.

Электроотопление просто в установке и эксплуатации. Самый главный недостаток – высокая стоимость электроэнергии. В 2021 году базовый тариф для населения в Украине составляет 1,68 грн./кВт*ч. Чтобы получить 1 кВт тепловой энергии электрические котлы или обогреватели потребляют 1,02 кВт электричества. Их КПД составляет 98 — 99%. Тепловая энергия выработанная тепловым насосом дешевле в 3-4 раза: на производство 1 кВт тепла тепловые насосы тратят 0,25-0,35 кВт электрической энергии. Но стоимость оборудования для системы тепловых насосов в десятки раз превышают вложения на систему отопления с электрическим котлом.

Как сделать электроотопление дешевле

Решением проблемы больших расходов на оплату электричества становится подключение дома к льготным тарифам на электроэнергию: «ночному» и «электрообогрев». Стоимость электричества в этом случае составит: 0,90 грн./кВт*ч в дневное время и 0,45 грн./кВт*ч – ночью, с 23:00 до 07:00. При этом, месячное потребление света по льготным расценкам ограничено 3000 киловатт-часами. Для подключения этих льготных тарифов необходимо установить многотарифный счетчик и отапливать дом в ночное время вдвое дешевле.

Установка двухзонного счетчика и подключение тарифа «Электрообогрев» – это только часть решения. Отапливать помещения нужно круглые сутки, а не только в течение восьми часов, когда действуют льготы. Как использовать льготные тарифы по максимуму?

Стоит задача: максимально получать тепловую энергию в льготное время суток, а отапливать дом круглосуточно. Эту задачу решает установка системы электрического котла с теплоаккумулирующим баком.

Буферная емкость максимально нагревается электрокотлом ночью и раздает тепло уже днем. Чтобы полученной тепловой энергии хватало на 16 часов, нужно правильно рассчитать объем теплоаккумулирующего бака, исходя из общих теплопотерь здания. Тепловые потери здания зависят от площади и теплопроводности ограждающих конструкций. Не вдаваясь здесь в детализированные расчетные выкладки, приведем усредненные значения.

Мощность электрического котла выбирается из расчета 1 кВт мощности на 10 кв.м площади. Снизу в таблице Вы можете посмотреть за сколько времени электрический котел нагреет буферную емкость до 90°С.

расчет электрического котла для буферной емкости фото

Объем теплоаккумулятора может быть разным. Чем больше емкость, тем больше тепла она может вместить, а значит, дольше будет работать на отопление без подогрева электрокотлом. Чтобы сохранить 1 кВт тепловой энергии потребуется около 30-40 литров теплоносителя. Теплоаккумулирующая емкость объемом 1000 литров сможет вместить в себя 50-55 кВт тепла. Этого количества тепловой энергии хватит для отопления дома площадью 50 кв. м на протяжении 10-11 часов. Оставшееся время температуру придется поддерживать основным источником тепла. Также в зимнюю пору года электрическому котлу в некоторых моментах будет трудно нагреть бак, тогда например ночью будет работать электрический котел, днем будет работать традиционный твердотопливный котел.

Какой купить электрокотел для буферной емкости.

Выбор электрокотла, практически ничем не ограничен. Вам не требуется особая встроенная система автоматики или управления, кроме обычного комнатного термостата. Все основные узлы, регулирующие направление потока теплоносителя находятся вне корпуса. Как правило, это обычный трехходовой клапан с сервоприводом, управляемый комнатным температурным программатором. Но наша компания все же рекомендует для установки в системах отопления электрические котлы от таких производителей: Kospel, Hi-Therm, Protherm и Vaillant, которые вы сможете купить в нашем интернет-магазине.

Заключение

Использование буферной емкости в качестве гидрообвязки электрического котла нужно считать экономически выгодным решением. А к расчетному экономическому эффекту можно добавить еще и стабильное напряжение в электросети, что помогает сохранить котел в рабочем состоянии гораздо более длительное время.

Понравилась статья? Расскажите друзьям