
Расчёты
| |
Упрощенный расчет, анализ
целесообразности применения электрических теплонакопителей для
экономного
отопления
|
Теплонакопители сегодня являются практичным решением для экономного
отопления офисов, домов, складов и других помещений. Тепловые накопители
потребляют электроэнергии с момента начала действия
«ночного тарифа» и до его завершения, обеспечивая комфортную
температуру на протяжении суток экономя средства.
Теплонакопитель – это
электрический отопительный прибор аккумуляторного типа. Основное
отличие теплонакопителя от традиционных нагревательных устройств
заключается в том, что при его использовании возможно
автоматическое управление процессом накопления и отдачи тепла.
При монтаже автоматика настраивается таким образом, что
теплонакопитель подключается к сети для накопления тепла только
во время низкого ночного тарифа. Процесс теплоотдачи регулируется автоматически
термостатами расположенными в
помещениях с теплонакопителями. |
Источники экономии средств
при потреблении электроэнергии используя теплонакопитель
|
Первый - основная экономия
достигается за счет использования низкого «ночного» тарифа
на электроэнергию.
Сейчас разница в цене за счет использования «ночного»
тарифа для организаций составлять до 35% -
офисы.
Второй - экономия энергии,
затрат на отопление обеспечивается за счет точного
поддержания заданных температур в отапливаемых помещениях.
Каждый градус «перетопа» увеличивает
потребление энергии до 5%, а затрат на отопление до 3%.
Третий - возможность уменьшения
электропотребления в часы и дни когда помещение не
используется.
Например гостевые комнаты, в нерабочее время
офисы организаций и магазины, во время отпуска хозяев и т.д..
В это время возможна установка в помещениях
дежурного температурного режима.
При необходимости, всегда
есть возможность восстановить комфортную температуру в
течении 20
÷ 30 минут.
Для этого достаточно установить
требуемую температуру на комнатном термостате.
|
Выбор
оборудования системы отопления на теплонакопителях, расчет установленной
мощности системы отопления, упрощенный вариант
|
Приведенные примеры
предназначены для упрощенной оценки ваших затрат и предлагаются для
первичной оценки стоимости системы отопления
Для более точных и правильных
расчетов вам необходимо воспользоваться нормативными документами или
услугами специалистов.
ДБН В.2.6-31:2016 «Тепловая изоляция зданий»
ДСТУ Б А.2.2-12:2015
«ЕНЕРГЕТИЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ БУДІВЕЛЬ Метод розрахунку енергоспоживання при
опаленні, охолодженні, вентиляції, освітленні та гарячому
водопостачанні» и. т.д..
Мы решили не создавать
автоматических расчетов, для того чтобы вы сами могли при необходимости
их произвести не используя Интернет.
Надеемся, что эти упрощенные
расчеты не послужат основой для статей
магистров, аспирантов, кандидатов и докторов наук.
Обзор Законодательной и Нормативной Базы
Украины по этой ссылке
>>> |
Пример
1.1 Теплоаккумуляционное отопление на электричестве для бытового
потребителя. Загородный дом. Коттедж
|
Для каждого отапливаемого помещения количество и мощность теплонакопителей
подбирается так, чтобы их суммарная отдаваемая тепловая мощность обеспечивала
восполнение теплопотерь (тепловых потерь) помещения. Предположим что вы
используете теплонакопители Anze.
Тепловая (отопительная) мощность теплонакопителей по моделям
приведена в таблице: |
 |
Модель Anze |
Мощ. кВт |
Цена, евро |
AZXF0800 |
0,8
|
345 |
AZXF1600 |
1,6 |
465 |
AZXF2400 |
2,4 |
635 |
AZXF3200 |
3,2 |
765 |
|
Теплопотери помещений берутся из проекта.
Раздел «Теплотехнический расчет» или
из паспорта здания.
В случае отсутствия теплотехнического расчета и паспорта
здания тепловые потери могут быть определены расчетом или эмпирически.
Установленная
мощность системы отопления определяется суммированием мощностей
всех теплонакопителей.
Предположим что:
Расчет необходимой
тепловой нагрузки позволяет нам принять удельные теплопотери
равные 75 Вт/м².
Суммарная площадь
отапливаемых помещений 138,7 м².
Система отопления
будет состоять из 12 теплонакопителей.
Тепловая нагрузка
отапливаемых помещений 10,4 кВт.
Установленная
мощность системы отопления 31,2 кВт.
Систему отопления
желательно проектироваться с небольшим запасом, по тепловой
мощности (теплонакопители нужно выбирать в большую сторону по
тепловой мощности). Этим учитывается не предсказуемые отклонение
реальных теплопотерь помещения от расчетных, то есть качество
строительства.
В гараже вполне
достаточно поддерживать + 5 °С. Поэтому там отопительная
мощность занижена. Если отказаться от обогрева гаража то будут
ниже капительные затраты и, соответственно, расходы на
отопление.
В санузлах
предполагается теплый пол или без обогрева.
Теплонакопители
желательно устанавливать под окнами. |
Возьмем регулятор,
один на дом, при монтаже датчик наружной температуры выводится
на северную сторону.
Комнатные
терморегуляторы ставятся, как правило, по одному в комнату.
Тогда жильцы смогут задавать температурный режим для комнат
изьирательно. Это дополнительное средство экономии на отоплении. |
|
№ п/п |
Наименование, назначение помещения |
Объем, м³ |
Площадь, м²
|
Тепловые потери, кВт |
Количество, тип теплонакопителей |
Мощность, кВт |
AZXF0800 |
AZXF1600 |
AZXF2400 |
AZXF3200 |
Тепловая |
Электрическая |
1-й
Этаж |
1 |
Кухня-столовая |
51,6 |
17,2 |
1,29 |
- |
- |
2 |
- |
1,6 |
4,8 |
2 |
Гостиная |
73,5 |
24,5 |
1,84 |
- |
- |
1 |
1 |
1,86 |
5,6 |
3 |
Котельная |
23,1 |
7,7 |
0,58 |
- |
- |
- |
- |
0 |
0 |
4 |
Прихожая |
38,1 |
12,7 |
0,95 |
- |
- |
1 |
- |
0,8 |
2,4 |
5 |
Санузел |
5,4 |
1,8 |
0,14 |
- |
- |
- |
- |
0 |
0 |
6 |
Гараж |
59,7 |
19,9 |
1,5 |
- |
- |
1 |
- |
0,8 |
2,4 |
Итого
по 1-му этажу |
251,4 |
83,8 |
6,3 |
0 |
0 |
4 |
1 |
5,06 |
15,2 |
2-й
Этаж |
7 |
Спальня |
37,52 |
13,4 |
1,01 |
- |
- |
- |
1 |
1,06 |
3,2 |
8 |
Спальня |
50,96 |
18,2 |
1,37 |
- |
- |
2 |
- |
1,6 |
4,8 |
9 |
Спальня |
32,48 |
11,6 |
0,87 |
- |
- |
- |
1 |
1,06 |
3,2 |
10 |
Бильярдная |
59,36 |
21,2 |
1,59 |
- |
3 |
- |
- |
1,6 |
4,8 |
11 |
Санузел |
14,84 |
5,3 |
0,4 |
- |
- |
- |
- |
0 |
0 |
12 |
Холл |
24,36 |
8,7 |
0,65 |
- |
- |
- |
- |
0 |
0 |
Итого
по 2-му этажу |
219,52 |
78,4 |
5,89 |
0 |
3 |
2 |
2 |
5,32 |
16 |
Всего по
зданию |
471 |
162 |
12,19 |
0 |
3 |
6 |
3 |
10,38 |
31,2 |
|
Упрощенное
экономическое обоснование применения теплонакопителей.
Затраты на отопление для
жильцов такого дома определим по формуле:
Затраты = N (кВт) х t
(час) х Дл (дни). х К исп. х С(грн/кВт∙ч)
Где:
N (кВт) –
установленная мощность системы отопления
t (час) – 8 часов
- время зарядки теплонакопителей
Дл (дни) –
длительность отопительного периода для Киевской области 187,5
суток (4500 / 24 = 187,5)
Например
в
Таб. 2,
ДСТУ-Н.Б.В.1.1-27:2010 при
средней температуре
менее 10 °С, колонка 21, Киев, 176 дней
или
Для
простоты, возьмем согласно п. 15.3.3 ДСТУ Б А.2.2-12:2015
...
Для цілей
сертифікації енергоефективності згідно з нормативними вимогами
допускається приймати фіксовану тривалість опалювального періоду, що
становить: 4500 год - для І температурної зони України згідно з ДБН
В.2.6-31:2016, 4000 год - для II температурної зони України.
...
К исп. – коэффициент
использования мощности в течение отопительного периода.
Для теплонакопителей
К.исп. ≈ 0,495654, так как теплонакопители заранее определяют и
запасают энергию именно в том количестве, которое необходимо для
отопления на сутки, не допуская излишнего потребления электроэнергии, и
с высокой точностью поддерживают заданную температуру в помещении,
исключая перетоп.
Для различных регионов
Украины и разных систем отопления этот коэффициент разный, и
определяется по формуле:
K исп. = [(t вн. – t
ср.)/(t вн. – t мин.)] * (1 / ŋ)
где
t вн. – температура,
которую необходимо поддерживать в отапливаемом помещении 21°С,
для простоты берем согласно ДСТУ Б EN 15251:2011
t ср. – средняя
температура наружного воздуха за отопительный период в регионе в
соответствии с
Таб. 2,
ДСТУ-Н.Б.В.1.1-27:2010 при
средней температуре
менее 8 °С, колонка 22, Киев - 0,1
t мин. –
минимальная температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки
за отопительный период.
Таб. 2,
ДСТУ-Н.Б.В.1.1-27:2010 при
средней температуре
менее 8 °С, колонка 18, Киев - 22
ŋ = 0,99 - КПД
теплонакоптелей, так как устанавливаются в отапливаемых помещениях и
тепло потребляется там где вырабатывается.
С (грн/кВт∙ч) – тариф
на электроэнергию для населения Украины 2020 год
С = 0,4 ×
1.68 грн/кВт∙ч = 0,672 грн/кВт∙ч с НДС (Для трех зонного тарифа
коэффициент ночь 0,4) |
Прибор для
отопления помещения |
Установленная
мощность, кВт |
Время работы,
часов |
Отопительный сезон,
длительность, суток |
Коэффициент
использования |
Тариф с НДС |
Итого за сезон |
Теплонакопители |
31,2 |
8 |
187,5 |
0,495654 |
0,672 |
15 588 |
|
Пример 1.2
Отопление на газе для бытового потребителя. Загородный дом.
Коттедж |
Для сравнения сделаем расчет затрат на
отопление этого дома с газовым котлом.
Требуемая мощность котла в соответствие с
тепловой нагрузкой дома и учетом потерь во внутридомовой разводке 12,5
кВт
Средний расход газа для
котлов разной мощности, применяемых в индивидуальном жилищном
строительстве около 0,116877 м³/кВт∙час
Коэффициент
использования мощности в течение отопительного периода для водяной
системы отопления на газе равен 0,613372
Стоимость газа для
населения Киев области средняя на месяц за период в пол года
6,192832 грн/м³
Введение цены доставки
странно повлияло на цену газа.
Затраты на отопление
газом: 12,5 кВт х 0,116877 м³
х 24 часа х 187,5 дн. х 0,613372 х 6,192832 грн
≈
24 972 грн/сезон |
Розничные цены
на природный газ для населения устанавливаются Нафтогаз
Цена доставки
определяется газораспределительной компанией Киев |
№ п/п |
Месяц |
Цена за 1 м³ с НДС |
Цена доставки с НДС 1 м³
|
Цена
с НДС 1 м³ Сумма |
6 |
Март 2020 |
4,32607 |
0,936 |
5,26207 |
5 |
Февраль 2020 |
5,00503 |
0,936 |
5,94103 |
4 |
Январь 2020 |
5,868492 |
0,936 |
6,804492 |
3 |
Декабрь 2019 |
6,12960 |
|
6,12960 |
2 |
Ноябрь 2019 |
6,89504 |
|
6,89504 |
1 |
Октябрь 2019 |
6,12476 |
|
6,12476 |
|
Средняя
на месяц за сезон |
|
|
6,192832 |
|
Прибор для отопления
помещения |
Установленная
мощность, кВт |
Время работы,
часов |
Отопительный сезон,
длительность, суток |
Коэффициент
использования |
Тариф с НДС |
Итого за сезон |
Газовый котел |
12,5 |
24 |
187,5 |
0,613372 |
6,192832 |
24 972 |
|
Пример 2.1
Теплоаккумуляционное отопление офиса на электричестве и отопление на электричестве
без
аккумуляции
|
Расчета
эффективности системы отопления с аккумуляцией тепла для офиса
коммерческой компании.
Удельные теплопотери
принимаем 100 Вт/м²
Здание семидесятых
годов с не модернизированным отоплением на газе.
Предполагается заменить
существующий котел на электрический. Или перевести старую систему на
газе в резерв и создать новую основную на теплонакопителях, не проводя
капитальной модернизации, ремонта старой системы, коммуникаций. |
№ п/п |
Наименование, назначение помещения |
Объем, м³ |
Площадь, м²
|
Тепловые потери, кВт |
Количество, тип теплонакопителей |
Мощность, кВт |
AZXF0800 |
AZXF1600 |
AZXF2400 |
AZXF3200 |
Тепловая |
Электрическая |
1 |
Офис |
112 |
44,8 |
4,48 |
- |
- |
- |
3 |
3,2 |
9,6 |
2 |
Холл |
34 |
13,6 |
1,36 |
- |
- |
- |
1 |
1,06 |
3,2 |
3 |
Кабинет |
51 |
20,4 |
2,04 |
- |
- |
2 |
- |
1,6 |
4,8 |
4 |
Приемная |
28 |
11,2 |
1,12 |
- |
- |
- |
1 |
1,06 |
3,2 |
5 |
Бухгалтерия |
40 |
16 |
1,6 |
- |
- |
- |
1 |
1,06 |
3,2 |
6 |
Санузел |
12,5 |
5 |
0,5 |
1 |
- |
- |
- |
0,26 |
0,8 |
7 |
Офис |
137,5 |
55 |
5,5 |
- |
- |
- |
4 |
4,26 |
12,8 |
Всего по
зданию |
471 |
166 |
16,6 |
1 |
0 |
2 |
10 |
12,5 |
37,6 |
|
Стоимость
основного оборудования системы отопления на аккумуляции тепла |
№ п/п |
Наименование,
маркировка |
Количество, шт. |
Цена с НДС |
Сумма с НДС |
1 |
AZXF0800 |
1 |
345 |
345 |
2 |
AZXF2400 |
2 |
525 |
1050 |
3 |
AZXF3200 |
10 |
625 |
6250 |
Итого
в евро |
7 645 |
|
Пример
2.2
Отопление офиса, на газе
|
Требуемая мощность старого котла в соответствие с
тепловой нагрузкой и учетом потерь во внутридомовой разводке 16,5
кВт
Средний расход газа для
котлов разной мощности, применяемых в далеком прошлом около 0,165 м³/кВт∙час
Коэффициент
использования мощности в течение отопительного периода для водяной
системы отопления на газе равен 0,755
Стоимость газа
рыночная, Киев и область средняя на месяц за период в пол года приведены
в таблице ниже.
Введение цены доставки
странно повлияло на цену газа.
Затраты на отопление
газом: 16,5 кВт х 0,165 м³ х 24 часа х 187,5 дн. х 0,75 х 5,99 грн
≈
55 405 грн/сезон |
Цены на
природный газ и электричество для предприятий Киев, область |
№ п/п |
Месяц |
Цена
грн с НДС,
Газ 1
м³ |
Цена грн на
электричество без НДС, 1 МВт∙час, |
Сума, грн с НДС
1 МВт∙час
|
Тариф,
1
м³ |
Доставка,
1
м³ |
Сумма,
1 м³ |
Тариф
|
Передача |
Распределение |
Поставка |
Средняя |
Ночь |
|
1 класс |
2 класс |
|
Средняя |
Ночь |
6 |
Март 2020 |
5,30324 |
0,936 |
6,23924 |
1377,06290 |
936,90806 |
155,40 |
164,63 |
610,08 |
47,72 |
2628,315484 |
2100,129677 |
5 |
Февраль 2020 |
5,7643 |
0,936 |
6,7003 |
1227,75931 |
658,58793 |
155,40 |
164,63 |
610,08 |
47,72 |
2449,151172 |
1766,145517 |
4 |
Январь 2020 |
5,76378 |
0,936 |
6,69978 |
1399,09612 |
769,63387 |
155,40 |
164,63 |
610,08 |
47,72 |
2654,755355 |
1899,400645 |
3 |
Декабрь 2019 |
5,30708 |
|
5,30708 |
1187,62451 |
803,64967 |
116,54 |
80,76 |
340,26 |
53,00 |
2036,909419 |
1576,139613 |
2 |
Ноябрь 2019 |
5,81978 |
|
5,81978 |
1311,38433 |
706,10333 |
116,54 |
80,76 |
340,26 |
53,00 |
2185,4212 |
1459,084 |
1 |
Октябрь 2019 |
5,14078 |
|
5,14078 |
1537,22903 |
872,85225 |
116,54 |
80,76 |
340,26 |
53,00 |
2456,434838 |
1659,18271 |
|
Средняя за сезон |
|
|
5,994493 |
|
|
|
|
|
|
2401,83 |
1743,34 |
|
В расчетах не учтены
затраты на проектные и электромонтажные работы, стоимость материалов, коммутации,
коммуникации.
Приведенные
выше цены расчетные, не есть догма, а всеголиш попытка упростить
первичный анализ, могут быть завышены.
Источники тарифов, рыночных
цен приведены далее по тексту.
https://www.ueex.com.ua
Товарна біржа "Українська енергетична біржа"
https://www.oree.com.ua
Державне підприємство «Оператор ринку»
https://www.nerc.gov.ua
Національна
комісія, що здійснює державне регулювання у сферах енергетики та
комунальних послуг (НКРЕКП)
http://www.naftogaz.com
Акціонерне товариство «Національна акціонерна компанія «Нафтогаз України»
Тарифы на электроэнергию и газ для юридических лиц рыночные.
На электроэнергию
средневзвешенная цена за отопительный период колеблется, за
1 кВт∙час
≈ 2,5 грн и ночь 1,7 грн.
На газ средневзвешенная цена за отопительный период колеблется,
за
1 м³ ≈ 6 грн.
С целью сокращения капитальных затрат в
служебных зданиях и помещениях возможна установка системы отопления на
теплонакопителях с частичным недостатком тепла.
Поскольку после окончания рабочего дня и
ухода людей нет необходимости поддерживать комфортную температуру.
В таких
помещениях, возможна установка меньшего числа теплонакопителей.
Предельное снижение количества
отопительных приборов 25% от количества по расчету.
В этом случае после 20,00 часов
температура в помещениях снизится на 5 ÷ 6 градусов ниже комфортной, что
не приведет к аварийным последствиям.
При очередном цикле зарядки
теплонакопителей с 23,00 до 7,00 температура в отапливаемых помещениях
восстановится до комфортной.
Снижение температуры вероятно будет,
только в самые холодные дни года, при температуре на улице ниже - 22
градусов (примерно 5 дней в год).
В остальное время накопленного тепла будет
хватать для поддержания комфортной температуры в течение всех 24 часов.
Системы отопления на теплонакопителях с
частичным недостатком тепла успешно функционируют во многих странах ЕС.
Цены на энергоресурсы
в Украине перестали быть станичными и чем то незыблемым. Теперь они постоянно
колеблются.
Небытовому потребителю
придется постоянно держать руку на пульсе, заключать "выгодные договора"
и прогнозировать "очень точно" свое потребление. Новый рынок излишне
усложнен, не соответствует развитию простой экономики Украины. Новый
рынок дает возможность большей
гибкости для экономии энергоресурсов путем увеличения ресурсных,
материальных затрат на сверх эффективное оборудование. Такие сверх
затраты положительно влияют на развитые, сложные экономики ведущих
промышленных государств мира, поддерживая потребление товаров, занятость
населения привлеченного к производству товаров, увеличивая налоговые
отчисления и оборот капитала в стране, в тоже время угнетая менее
развитые не производственные простые экономики. |
Сравнение затрат на отопление теплонакопителем, электрическим котлом
и газовым |
Прибор для отопления
помещения |
Установленная
мощность, кВт |
Время в сутки работы,
часов |
Отопительный сезон,
длительность, суток |
Коэффициент
использования |
Тариф с НДС |
Итого за сезон |
Теплонакопители |
37,6 |
8 |
187,5 |
0,495654 |
1,75 |
48 921 |
Электрокотел |
12,5 |
24 |
187,5 |
0,495654 |
2,4 |
66 913 |
Газовый котел |
16,5 |
24 |
187,5 |
0,755 |
5,99 |
55 405 |
|
В варианте с заменой газового
котла на электрический, кажется что в этом нет смыла. Конечно если
сравнивать только затраты на энергоресурсы.
Но если вы учтете постоянные
ремонты старого котла на газе, затраты на обслуживание, чистку тепловой
сети от накипи, дымовой трубы то весь выигрыш системы на газе будет
поглощен такими тратами и вы будете в минусе.
Электрический котел не
требует таких сложностей в обслуживании, если он на низких температурах
то накипь вас особо не побеспокоит.
Как можно заметить старая система на газе
едва но тянет конкурировать с системой на теплонакопителях, мол они
медленно окупаются.
Вариант с установкой
теплонакопителей на первый взгляд не сулит большой, быстрой выгоды. Но
тут вступают в силу факторы скрытые внутри.
Один - у вас нет
водоподготовки. Два - вам не надо проверять, чистить трубы
тепловой сети, радиаторы. Три - ваша система максимально гибкая и
маневренная, контролеры на местах не спят сберегая ваш кошелек.
Четыре - она настолько проста, что ее сможет обслуживать любой
сотрудник офиса, что тут сложного включил/выключил. Пять - если
вы захотите, то вы можете переехать в новый офис и забрать
теплонакопители с собой, что бы установить их снова. Это же не котлы,
трубы, радиаторы привязанные к одному месту. Шесть - вы может
продать теплонакопители поштучно или сразу если сменили профиль дела.
Семь - вы всегда сможете гибко масштабировать, увеличивать уменьшать
систему отопления, менять расстановку накопителей по офису. Теперь
перепланировка рабочего пространства не роскошь, а ваша привилегия
зависящая только от вас. Сотрудники не смогут жаловаться что о них не
думают. |
Выгода от
применения теплонакопителей получаемая строительными компаниям,
управляющими компаниям, бизнесом
|
Снижение трудозатрат на
создание, обслуживание систем отопления здания.
Снижение требований к
квалификации сотрудников (персонала) задействованного в создании,
обслуживании системы отопления.
Снижение количества
требуемого персонала (сотрудников) для создания, обслуживания системы
отопления сооружения.
Снижение эксплутационных
затрат, издержек на всем цикле создания, эксплуатации, существования системы отопления на тепло накопителях,
от момента строительства здания до
момента ввода в эксплуатацию.
Нет газа значит нет взрывов.
Простой силовой щит: Автоматы, Пускатели, Контактор.
Как
застройщик вы получаете существенное конкурентное преимущество для вашего
предложения м² на строительном рынке.
Кроме того вы получаете
систему отопления которую можно вводить в работу поэтапно, подготовив
только проводку, насыщая квартиры необходимыми теплонакопителями по мере
продаж, не устанавливая отопительное оборудование в не проданных
помещения что возможно в случае применения отопительных приборов малой
мощности 0,8 ÷ 3,2 кВт.
Как управляющая компания
вы получаете снижение затрат на формирование фонда заработной
платы предприятия,
снижение затрат на обслуживание, ремонты
системы отопления. То
есть вы сможете быть поставщиками тепла с минимальными издержками на
персонал (как его качество, так и количество) что повышает общую доходность
вашего бизнеса.
Если у вас
вертикально интегрированный строительный бизнес, то вы получите всю
выгоду как от строительства так и от дальнейшего обслуживания
здания. Ваши м² будут заметно привлекательней чем у "партнеров по
бизнесу".
Проект на систему отопления от
КиевПромЭлектроПроект,
разработчика таких государственных нормативов Украины
ДБН В.2.5-23:2010
"Інженерне обладнання будинків і споруд. Проектування електрообладнання об`єктів цивільного призначення"
та
ДСТУ-Н Б В.2.5-80:2015 "Настанова з проектування систем електропостачання промислових підприємств" |
Сравнение теплотворности
некоторых видов топлива
|
Обратите внимание на теплотворную способность (удельную теплоту сгорания)
различных видов топлива, сравните показатели.
Теплотворная способность топлива
характеризует количество теплоты, выделяемое при полном сгорании топлива массой
1 кг или объёмом 1 м³ (1 л). Наиболее часто теплотворная способность измеряется
в Дж/кг (Дж/м³; Дж/л). Чем выше удельная теплота сгорания топлива, тем меньше
его расход. Теплотворная способность является одной из наиболее значимых
характеристик топлива. Ее показатели, важно учитывать при
проектировании систем отопления.
Удельная теплота сгорания каждого вида топлива зависит от его горючих составляющих (углерода, водорода, летучей горючей серы и др.), а
также от его влажности и зольности.
Киловатт-час
(кВт∙ч, kW∙h)
– единица энергии, показывающая количество энергии потребляемое/производимое
устройством мощностью 1 кВт за 1 час.
Калория (кал) – единица энергии, обозначающая количество тепла,
необходимого для нагрева 1 грамма воды на 1 градус Цельсия при давлении в 1
атмосферу. 1 Гкал = 1000 Мкал = 1 000 000 кКал.
Джоуль (Дж, J) – единица энергии, необходимой для перемещения точки
приложения силы в один ньютон на расстояние одного метра. 1 Мдж (MJ) = 1 000 000
Дж.
При анализе систем обогрева или отопления
учитывайте не только базовую стоимость ресурса но и затраты на его хранение, место хранения,
транспортировку (включена ли она в стоимость), доступность, колебания цены
(возможность изменения стоимости в течении года и более). Не все что дешево и
доступно сейчас будет доступным и дешевы как только им начнут пользоваться
многие.
|
Сравнительная таблица теплотворности
некоторых видов топлива (Данные в разных источниках могут незначительно
отличатся)
|
Вид топлива |
|
Удельная теплота сгорания
|
Эквивалент вида топлива |
Ед. изм. |
кКал |
кВт∙ч |
МДж |
Природный газ, м³ |
Диз. топливо, л |
Мазут, л |
Электроэнергия |
1 кВт∙ч |
864 |
1,0 |
3,62 |
0,108 |
0,084 |
0,089 |
Тонна условного топлива |
1 кг |
7000 |
8,14 |
29,3 |
|
|
|
Дизельное топливо (солярка) |
1 л |
10300 |
11,9 |
43,12 |
1,288 |
- |
1,062 |
Мазут |
1 л |
9700 |
11,2 |
40,61 |
1,213 |
0,942 |
- |
Керосин |
1 л |
10400 |
12,0 |
43,50 |
1,300 |
1,010 |
1,072 |
Нефть |
1 л |
10500 |
12,2 |
44,00 |
1,313 |
1,019 |
1,082 |
Бензин |
1 л |
10500 |
12,2 |
44,00 |
1,313 |
1,019 |
1,082 |
Газ природный |
1 м3 |
8000 |
9,3 |
33,50 |
- |
0,777 |
0,825 |
Газ сжиженный |
1 кг |
10800 |
12,5 |
45,20 |
1,350 |
1,049 |
1,113 |
Метан |
1 м3 |
11950 |
13,8 |
50,03 |
1,494 |
1,160 |
1,232 |
Пропан |
1 м3 |
10885 |
12,6 |
45,57 |
1,361 |
1,057 |
1,122 |
Уголь каменный (W=10%) |
1 кг |
6450 |
7,5 |
27,00 |
0,806 |
0,626 |
0,665 |
Уголь бурый (W=30…40%) |
1 кг |
3100 |
3,6 |
12,98 |
0,388 |
0,301 |
0,320 |
Уголь-антрацит |
1 кг |
6700 |
7,8 |
28,05 |
0,838 |
0,650 |
0,691 |
Уголь древесный |
1 кг |
6510 |
7,5 |
27,26 |
0,814 |
0,632 |
0,671 |
Торф (W=40%) |
1 кг |
2900 |
3,6 |
12,10 |
0,363 |
0,282 |
0,299 |
Торф брикеты (W=15%) |
1 кг |
4200 |
4,9 |
17,58 |
0,525 |
0,408 |
0,433 |
Торф крошка |
1 кг |
2590 |
3,0 |
10,84 |
0,324 |
0,251 |
0,267 |
Пеллета древесная |
1 кг |
4100 |
4,7 |
17,17 |
0,513 |
0,398 |
0,423 |
Пеллета из соломы |
1 кг |
3465 |
4,0 |
14,51 |
0,433 |
0,336 |
0,357 |
Пеллета из лузги подсолнуха |
1 кг |
4320 |
5,0 |
18,09 |
0,540 |
0,419 |
0,445 |
Свежесрубленная древесина (W=50...60%)
|
1 кг |
1940 |
2,2 |
8,12 |
0,243 |
0,188 |
0,200 |
Высушенная древесина (W=20%)
|
1 кг |
3400 |
3,9 |
14,24 |
0,425 |
0,330 |
0,351 |
Щепа |
1 кг |
2610 |
3,0 |
10,93 |
0,326 |
0,253 |
0,269 |
Опилки |
1 кг |
2000 |
2,3 |
8,37 |
0,250 |
0,194 |
0,206 |
Лузга подсолнуха, сои |
1 кг |
4060 |
4,7 |
17,00 |
0,508 |
0,394 |
0,419 |
Лузга рисовая |
1 кг |
3180 |
3,7 |
13,31 |
0,398 |
0,309 |
0,328 |
Костра льняная |
1 кг |
3805 |
4,4 |
15,93 |
0,477 |
0,369 |
0,392 |
Кукуруза-початок (W>10%) |
1 кг |
3500 |
4,0 |
14,65 |
0,438 |
0,340 |
0,361 |
Солома |
1 кг |
3750 |
4,3 |
15,70 |
0,469 |
0,364 |
0,387 |
|
Эмпирическая оценка требуемой
мощности теплонакопителей для отопления. Упрощенный метод оценки.
|
Расчет для системы отопления производится в
зависимости от тепловых потерь помещений, а
выбор оборудования по отдаваемой
тепловой мощности теплонакопителя, установленная
электрическая мощность – по потребляемой мощности
теплонакопителя.
Для офисов при высоте потолков до 3 м
выбирается исходя из расчета 50
÷ 60 Вт мощности прибора на 1 м
площади помещения при теплопотерях через ограждающие конструкции
на уровне 60
÷
70 Вт/м² или еще проще для новых квартир после 2018 г. 1 кВт установленной мощности
на 9 ÷ 10 м².
Работы по проектированию и монтажу систем
отопления на базе теплонакопителей должны осуществляться
специализированной организацией и состоят из следующих этапов:
-
Определение реальных тепловых
нагрузок помещений.
-
Проектирование, не требует согласований с контролирующими
органами.
-
Согласование рабочего проекта
системы отопления только с Вами.
-
Монтаж электросети, приборов
защиты и управления, возможен без подготовки помещений и
инженерных сетей.
-
Подключение и запуск в
эксплуатацию системы электроотопления в течение суток.
-
Возможность поэтапного
внедрения системы, то есть вводить этажами, квартирами,
комнатами.
Нет
необходимости вкладывать все деньги в теплонакопители сразу,
экономьте с умом.
|
Простой экономический расчет для самостоятельной
оценки экономии и выгоды от применения теплонакопителя 2020 год Январь Киев
|
Действие «ночного тарифа» с 23:00 до 07:00
В этом промежутке стоимости электроэнергии учитывается с понижающим
коэффициентом 0,5
для двух зонного тарифа и 0,4 для трех
зонного
Действующий тариф на электроэнергию 1,68 грн/кВт∙ч
с НДС
Цена 1 кВт∙ч тепловой энергии от теплового
накопителя для физических лиц составит 0,84 грн/кВт∙ч с НДС
|
Ваши затраты = 0,5
× 1.68 грн/кВт∙ч = 0,84 грн/кВт∙ч с НДС Для
двух зонного тарифа / 2-х Зон |
Теплота сгорания
1 м³ природного газа предположим 0,0082 Гкал/м³ что составит 8000 кКал
Цена 1 м³ природного газа состоит из
суммы тарифа 5,868492 грн/м³ и цены доставки 0,936 грн/м³
То есть цена 1 м³ составит 6,804492 ≈ 6,80 грн/м³
с НДС от ПАТ "Київоблгаз" |
Цена 1 Гкал тепловой энергии центрального
отопления для физических лиц 1654,41 грн/Гкал с НДС.
|
В
расчетах не учтены расходы на техническое обслуживание котлов, батарей,
потребление электроэнергии циркуляционными насосами, эксплуатационные расходы на доставку, хранение, перевалку топлива,
затраты на персонал, безопасность, инспекции. |
Упрощенный сравнительный
анализ систем отопления для вашего дома Бытовой потребитель
|
Описание
|
Газовый
котёл |
Централизованное отопление |
Электрический котёл или конвекторы |
Теплонакопитель
Аккумулятортепла |
Теплонакопитель
Аккумулятортепла |
|
Усредненный показатель, сколько потребуется израсходовать
энергоресурса на отопление |
Цена
энергоресурса
|
6,8 грн/м³ |
1 654 грн/Гкал |
1,68 грн/кВт∙ч |
0,84 грн/кВт∙ч
2-х Зон |
0,672 грн/кВт∙ч
3-х Зон |
Тепловая нагрузка
на 100 м² в месяц
|
375 м³ |
3 Гкал |
3 489 кВт∙ч |
3 489 кВт∙ч |
3 489 кВт∙ч |
Расход энергоресурса на 100 м² в месяц |
468 м³ |
3 Гкал |
3 524 кВт∙ч |
3 524 кВт∙ч |
3 524 кВт∙ч |
КПД источника тепла
(котла и т. д.)
|
0,92 |
1 |
0,99 |
0,99 |
0,99 |
КПД всей системы
отопления
|
0,80 |
1 |
0,99 |
0,99 |
0,99 |
Расчет затраты в гривнах
|
468 х 6,8 |
3 x 1 654 |
1,68 x 3 524 |
1,68 x 0,5 x 3 524 |
1,68 x 0,4 x 3 524 |
Ваши
затраты на отопление в месяц
|
3
182 |
4 962 |
5 920 |
2 960 |
2 368 |
|
КПД – это
коэффициент полезного действия или отношение полезной работы к
затраченной энергии. КПД обозначается буквой η (этта) и измеряется в
процентах. Значение КПД вычисляется по формуле: η = А / Q, где
А – затраченная работа, Q – полезная теплота.
Для того, чтобы рассчитать КПД
всей системы отопления, нужно сначала получить КПД отопительного
прибора. Например, для системы, где КПД газового котла составляет 92%, а
потери на теплопередачу (неравномерность нагрузки, проблемы с качеством
источника энергии, нагрев дымовых газов) – 13%, коэффициент полезного
действия всей системы отопления составит приблизительно 0,92 х (1 -
0,13) ≈ 80%.
Знание КПД отопительной системы
помогает рассчитать сколько топлива (энергоресурса) потребуется для
покрытия теплопотерь здания.
Электрические источники тепла всегда
работаю на максимальном КПД. Слабо зависят от качества энергоресурса.
КПД массовых газовых котлов
существенно зависит от тепловой нагрузки отопления и вариативно от 92%
до 78%.
Эксплуатация газового котла на минимальной мощности не
обеспечивает полноценное сгорание топлива, это приводит к снижению КПД.
Наиболее оптимальная работа в большинстве моделей
газовых колов достигается при нагрузке в диапазоне 60 ÷ 90% от максимальной мощности.
КПД электрического котла и
иных
может со временем снизится из накипи до 90 ÷ 70%
бываю редкие случаи снижения до 30 ÷ 20%. |
Затраты на отопление зависят не только от эффективной системы отопления,
но и от того, насколько качественно выполнена теплоизоляция конструкций
дома: стен, крыши, фундамента, какие окна и двери установлены нет
ли проблем с вентиляцией.
Порой выгоднее провести
модернизацию теплоизоляции здания чем модернизацию отопления. Солнце ваш
друг в стужу. |
Преимущество
теплоаккумуляционного отопления на электричестве в сравнении с
преобладающими взглядами на экономию
|
Основные
преимущества отказа от
котлов на газе, мазуте, пеллетах, угле, торфе, щепе, опилках, дровах,
всякой лузге, сене и соломе в том что вам не надо будет
бороться с трудностями, тратами времени и нервов. Вы просто будете жить
и получать удовольствие, общаться с близкими и друзьями, детьми. Не
мороча себе голову "такими мелочами" на которых продавцы предпочитают не
заострять внимание. Маскируя проблемы безграничной автономностью и
независимостью, мало говоря как обслуживать такое хозяйство, поддерживать
его в рабочем состоянии самому. Рассказывая что это сделают наемные
профессионалы из специальных фирмы. Такая независимость всего лишь
дорогая опасная иллюзия и вот почему.
- Всегда котлы на
газе, жидком или твердом топливе требуют специального обслуживания,
периодической чистки, замены форсунок.
-
Всегда эксплуатационные расходы на доставку, хранение и перевалку топлива неизбежны и требуют контроля, места хранения.
-
Всегда существует
опасность пожара, взрыва газа с воздухом как в топочной так и на месте хранения топлива.
-
Всегда существует опасность
попадания продуктов горения, угарного газа, вредных выбросов в помещения
вашего дома
-
Всегда "экономные котлы" требую
дымовую трубу и естественно ее надо регулярно обслуживать, чистить
обеспечивать тягу.
-
Всегда максимальная
эффективность таких систем требует крайне качественной электроники,
двигателей, насосов, автоматики.
-
Всегда КПД таких систем
крайне зависимо от тепловой нагрузки и качества топлива что крайне
тяжело контролировать.
-
Всегда
требуется отдельное помещение для размещения котла и топлива,
конечно если вам дороги ваши безопасность и здоровье.
-
Всегда вам придется
бороться с накипью, если конечно вы не замените теплоноситель и
используете действительно качественный котел.
-
Всегда необходимо иметь
на сезон резерв средств на топливо, чтобы купить его дешевле до
начала отопительного периода.
-
Всегда перебои с электроснабжением
вызовут проблемы в работе сложных систем, если у вас нет резервного
источника.
-
Всегда максимальный КПД
таких "экономных котлов" будет рекламой. Он возможен при неизменной
но редкой и оптимальной тепловой нагрузке.
Мы надеемся, если все эти "12
заповедей Всегда" вас не убедили, то память о них, хотя бы поможет
выбрать качественный котел за адекватную цену. Что бы котел был на
удобном, безопасном, предсказуемом топливе, как по цене так и по
доступности. А система управления позволяла построить простую,
предсказуемую, маневренную и легко управляемую систему отопления вашего
дома на газе, жидком или твердом топливе. И вы не забывали
контролировать расходы на качество отопления, взяв на себя весь труд по
техническому обслуживанию, ремонту, сопровождению. |
Современные теплонакопители,
накопители тепла для дома и офиса в интерьере
|
  |
|
|