Расчет электроотопления

Данная статья создана с целью информирования потребителей электроэнергии о том, каким образом проводится расчет затрат на отопление частного дома 100м2 , при помощи котельного оборудования.

Также, вы узнаете какой котел для установки в доме лучше выбрать, в чем их особенности.

Расскажем как минимизировать финансовые затраты на отопление приватного жилья.

Отопление дома электроэнергией

В наше время все большей популярностью пользуется отопление дома электроэнергией. Чаще всего такой метод применяют в местах, где нет центрального газопровода.

Несмотря на то, что электричество все-таки дороже газа, знание особенностей установки оборудования для электрообогрева дома, можно существенно сэкономить.

Попробуем рассчитать расходование электроэнергии на отопление дома 100 м² на конкретном примере.

Прежде чем заняться установкой отопления

Практика показывает, что за таким альтернативным источником отопления жилья – будущее.

Прежде чем заняться установкой такой системы обогрева в доме, нужно определиться:

• какой метод, прежде всего, подойдет для вас,
• сколько средств вы готовы потратить на эту затею, чтобы потом иметь возможность экономить,
• насколько мощный источник электричества находится в здании.

Именно эти факторы должны повлиять на выбор системы отопления дома.

Практический пример

Приведем практический пример потребления электричества на отопление дома 100 м².

Трехфазный электрокотел для отопления частного дома.

Такой котел имеет большую мощность, нежели однофазный, поэтому его можно устанавливать в домах больше 100 м².

Для эксплуатации котла, необходима сеть 380 В.

Характеристики трехфазного котла:

• мощь. На 10 м² необходимо 1 кВт + 10-20% (в качестве запаса);
• работа от трех фаз 380 В, требуется увеличение мощности подачи тока в помещении;
• для установки нужно взять разрешение в энергосбыте с целью увеличении используемой мощности и установку котла.

Перейти в каталог>>

Затраты электроэнергии на отопление дома 100 м²

Известно, что за электричество в частном доме приходится платить немало. Выше мы уже привели расчеты на обогрев дома в 100 м². Стоит упомянуть о том, во внимание нужно брать и климатические условия в России.

Затяжные морозы не превышают одной – двух недель, но ведь бывают и исключения, когда зима особо сурова. В такие периоды электрический котел работает на полную мощь. В остальное время при температуре воздуха -15 – 20º С, лишь наполовину, таким образом снижаются затраты на отопление.

Практика европейских стран, не смотря на мягкие зимы, показывает, что экономить на электричестве можно существенно, ведь тарифы у них выше, нежели в нашей стране.

В основном, европейцы поддерживают температуру в доме на таком уровне, когда для нашего человека покажется, что в доме очень свежо.

И действительно, таким образом, они платят меньше. То же касается и тарифов на воду. Может быть, и нам следует перенять их практику, и не кочегарить в домах на полную катушку. Тогда и не придется сетовать, что отапливать частный дом дорого.

Важно! Подведя итоги, сделаем вывод, что суммарный расход на обогрев дома, при условии хорошей теплоизоляции, общей площадью 100 м² центральных регионах России и на Урале составит около 50-60 тысяч рублей за весь отопительный сезон.

Факторы, которые влияют на потребление электричества

Для правильного расчета потребления электричества на отопление дома и определиться с установкой котла, необходимо обратить внимание на такие нюансы:

1. площадь помещения для обогрева;
2. вид котла;
3. величина тока;
4. напряжение сети;
5. сечение кабеля питания;
6. мощность котла для обогрева жилья;
7. вместимость котла;
8. продолжительность периода отопления и работы котла;
9. стоимость 1 кВт/час;
10. время суточной работы при нагрузке по максимуму.

Установка  электрокотла для обогрева частного дома самый выгодный вариант. Чтобы его установить, не нужно подбирать для него помещение, к тому же не потребуется дымоотвод. Индекс КПД, равен 100% и остается на таком уровне весь период эксплуатации.

Примечание. Период отопительного сезона составляет 7 месяцев.

Другие источники тепла

Для сокращения расходов электроэнергии на отопление дома можно использовать котел вместе с другими источниками тепла.  Для поддержания нужного режима температуры в доме, необходимо наладить работу котла ночью (23:00 – 6:00).

В такое время расход электроэнергии минимально, и цена на оплату ниже, чем в дневное время. Гибкий тариф дает возможность потребителям экономить около одной трети денежный затрат. Максимальные нагрузки на сеть происходят в периоды 08:00 – 11:00 и  20:00 – 22:00.

Для того, чтобы добиться предельной эффективности системы обогрева, необходимо  поставить оборудование циркуляционного нагнетания.

Насос присоединяют к обратной сети, сокращая, таким образом, время контакта стен котла с раскаленным теплоносителем. Этот метод  увеличивает срок эксплуатации оборудования на долгое время.

Также помните о том, что хорошее утепление дома при строительстве помогает сократить траты не электричество и обогрев. Размещение на крыше дома солнечных батарей или установка ветряков для генерации электроэнергии – эффективные методы экономии.

ТОП 9 магазинов, где я выгодно закупаюсь

Петрович — строй-торг дом</li>InstrumTorg</li>Леруа Мерлен</li>Stroylandia- Строительные и отделочные материалы</li>OBI — стройматериалы и все для дома</li>Строительный двор</li>Максидом</li>Все Инструменты</li>Гараж Тулс</li>

ТОП 7 по товарам и мебели для дома:

Домовой</li>Мебель для дома</li>HomeX — все для отделки</li>Дизайнерская мебель</li>Мебель и кухни на заказ</li>220 Вольт- Инструменты для дома</li>МВидео- техника для дома</li>

7 лучших строительных и мебельных магазинов!

• Akson.ru- это интернет-гипермаркет строительных и отделочных материалов!
• homex.ru- HomeX.ru предлагает большой выбор качественных отделочных, материалов, света и сантехники от лучших производителей с быстрой доставкой по Москве и России.
• Instrumtorg.ru – это интернет – магазин строительного, автомобильного, крепежного, режущего и другого инструмента, необходимого каждому мастеру.
• Qpstol.ru — «Купистол» стремится предоставить лучший сервис своим клиентам. 5 звёзд на ЯндексМаркет.
• Lifemebel.ru- гипермаркет мебели с оборотом более 50 000 000 в месяц!
• Ezakaz.ru- Представленная на сайте мебель изготавливается на собственной фабрике в Москве, а так же проверенными производителями из Китая, Индонезии, Малайзии и Тайваня.»
• Mebelion.ru- – крупнейший интернет-магазин по продаже мебели, светильников, интерьерного декора и других товаров для красивого и уютного дома.

Калькулятор отопления

В процессе строительства любого дома, рано или поздно возникает вопрос  — как правильно рассчитать систему отопления? Это актуальная проблема не исчерпает свой ресурс никогда, ведь если вы купите котел меньшей мощности, чем необходимо, вам придется затратить много сил для создания вторичного обогрева масляными и инфракрасными радиаторами, тепловыми пушками, электрокаминами.

Помимо этого, ежемесячное обслуживание, из-за дорогой электроэнергии, будет вставать вам в «копеечку». То же самое будет происходить, если вы купите котел повышенной мощности, который будет работать в пол силы, а топлива потреблять ничуть не меньше.

Наш калькулятор расчета отопления частного дома поможет вам не допустить типичных ошибок начинающих строителей. Вы получите максимально приближенное к реальности значение теплопотерь и необходимой теплопроизводительности котла по актуальным данным СНиПов и СП (сводов правил).

Главным преимуществом калькулятора на сайте kalk.pro является достоверность расчетных данных и отсутствие ручных вычислений, весь процесс автоматизирован, исходные параметры  максимально обобщены, их значения вы можете легко посмотреть в плане вашего дома или заполнить, опираясь на собственный опыт.

Расчет котла для отопления частного дома

С помощью нашего калькулятора расчета отопления для частного дома вы сможете с легкостью узнать необходимую мощность котла для обогрева вашего уютного «гнездышка».

Как вы помните, для того чтобы рассчитать показатель теплопотерь, необходимо знать несколько значений основных компонентов дома, на которые в сумме приходится более 90% от общих потерь. Для вашего удобства мы добавили в калькулятор только те поля, которые вы можете заполнить без специальных знаний:

• остекление;
• теплоизоляция;
• соотношение площади окон и пола;
• температура снаружи помещения;
• число стен выходящих наружу;
• какое помещение над рассчитываемым;
• высота помещения;
• площадь помещения.

После того, как вы получите значение теплопотерь дома, для вычисления необходимой мощности котла берется поправочный коэффициент запаса равный 1.2.

Порядок работы на калькуляторе

Помните, что чем толще остекление и качественнее теплоизоляция, тем меньшей мощности отопление потребуется.

Для получения результатов необходимо ответить себе на следующие вопросы:

1. Выберите один из предложенных типов остекления (тройной или двойной стеклопакет, обычное двухкамерное стекло).
2. Как утеплены ваши стены? Добротное толстое утепление из пары слоев минеральной ваты, пенопласта, ЭППС для севера и Сибири. Может быть, живете в Центральной России и вам хватит одного слоя утеплителя. Или вы из тех, кто строит дом в южных регионах и ему подойдет  двойной пустотелый кирпич.
3. Какое у вас соотношение площади окон к полам, в %. Если вы не знаете это значение, то оно рассчитывается очень просто: делите площадь полов на площадь окон и умножайте на 100%.
4. Укажите минимальную температуру в зимний период за пару сезонов и округляйте в большую сторону. Не нужно использовать среднюю температуру по зимам, иначе вы рискуете получить котел меньшей мощности, и дом будет недостаточно отапливаться.
5. Рассчитываем для всего дома или только для одной стены?
6. Что находится над нашим помещением. Если у вас одноэтажный дом, выберите тип чердака (холодный или теплый), если второй этаж, то обогреваемое помещение.
7. Высота потолков и площадь помещения, необходимы для расчета объема квартиры, который в свою очередь, является основой для всех вычислений.

Пример расчетов:

• одноэтажный дом в Калининградской области;
• длина стен 15 и 10 м, утеплены одним слоем минеральной ваты;
• высота потолка 3 м;
• 6 окон по 5 м2 из двухкамерного стеклопакета;
• минимальная температура за последние 10 лет – 26 градусов;
• рассчитываем для всех 4 стен;
• сверху теплый отапливаемый чердак;

Площадь нашего дома равна 150 м2, а площадь окон 30 м2. 30/150*100=20% соотношение между окнами и полом.

Все остальное нам известно, выбираем соответствующие поля в калькуляторе и получаем, что наш дом будет терять  26.79 кВт тепла.

26,79*1.2=32.15 кВт – необходимая теплопроизводительность котла.

Система отопления своими руками

Выполнить расчёт контура отопления частного дома без оценки теплопотерь окружающих конструкций невозможно.

В России, как правило, долгие холодные зимы, здания теряют тепло из-за перепадов температур внутри и снаружи помещений. Чем больше площадь дома, ограждающих и сквозных конструкций (кровля, окна, двери), тем большее значение теплопотерь выходит. Существенное влияние оказывает материал и толщина стен, наличие или отсутствие теплоизоляции.

Например, стены из дерева и газобетона обладают намного меньшим показателем теплопроводности, чем кирпич. Материалы с максимальными показателями теплового сопротивления используются в качестве изоляции (минеральная вата, пенополистерол).

Перед созданием отопительной системы дома, нужно тщательно продумать все организационные и технические моменты, чтобы сразу после постройки «коробки», приступить к финальной фазе строительства, а не откладывать на долгие месяцы долгожданное заселение.

Отопление в частном доме базируется на «трех слонах»:

• нагревательный элемент (котел);
• система труб;
• радиаторы.

Какой котел лучше выбрать для дома?

Котлы отопления являются главным компонентом всей системы. Именно они будут обеспечивать тепло вашего дома, поэтому к их выбору нужно относиться особенно внимательно. По типу питания их подразделяют на:

• электрические;
• твердотопливные;
• жидкотопливные;
• газовые.

Каждый из них имеет ряд существенных преимуществ и недостатков.

1. Электрические котлы не завоевали большой популярности, в первую очередь из-за достаточно большой стоимости и дороговизне в обслуживании. Тарифы на электроэнергию оставляют желать лучшего, есть вероятность разрыва линий электропередач, в результате которого ваш дом может остаться без отопления.
2. Твердотопливныекотлы  часто используются в глухих деревнях и поселках, где нет централизованных коммуникационных сетей. Они нагревают воду за счет дров, брикетов и угля. Важным недостатком является необходимость постоянного контроля горючего, в случае, если топливо прогорит, и вы не успеете пополнить запасы, дом перестанет отапливаться. В современных моделях эта проблема решена, за счет автоматического податчика, но цена таких устройств неимоверно высокая.
3. Жидкотопливные котлы, в подавляющем большинстве случаев, работают на дизельном топливе. Они обладают отличной производительностью из-за высокого КПД горючего, но большая цена на сырье и потребность резервуаров с дизелем, ограничивает многих покупателей.
4. Самым оптимальным решением для загородного дома являются газовые котлы. Из-за небольшого размера, низкой цены на газ и высокой теплоотдачи они завоевали доверие большей части населения.

Как выбрать трубы для отопления?

Магистрали отопления снабжают все обогревательные устройства в доме. В зависимости от материала изготовления, они подразделяются на:

• металлические;
• металлопластиковые;
• пластиковые.

Трубы из металла наиболее сложные в монтаже (из-за необходимости сварки швов), подвержены коррозии, обладают большим весом и дорого стоят. Преимуществами является высокая прочность, устойчивость к перепадам температур и способность выдерживать большие давления. Они используются в многоквартирных домах, в частном строительстве применять их нецелесообразно.

Полимерные трубы из металлопластика и полипропилена очень схожи по своим параметрам. Легкость материала, пластичность, отсутствие коррозии, подавление шумов и, конечно же, низкая цена. Единственным отличием первых, является наличие алюминиевой прослойки между двумя слоями пластика, из-за которого увеличивается показатель теплопроводности. Поэтому трубы из металлопластика применяются для отопления, а пластиковые для водоснабжения.

Выбираем радиаторы для дома

Последний элемент классической системы отопления – радиаторы. Они также разделяются по материалу на следующие группы:

• чугунные;
• стальные;
• алюминиевые.

Чугунные батареи знакомы всем с детства, потому что устанавливались почти во всех многоквартирных домах. Они обладают высокими показателями теплоемкости (долго остывают), устойчивы к перепадам температур и давлений в системе. Минусом является большая цена, хрупкость и сложность монтажа.

На смену им пришли стальные радиаторы. Большое разнообразие форм и размеров, небольшая стоимость и простота установки повлияли на повсеместное распространение. Тем не менее, у них тоже есть свои недостатки. Из-за низкой теплоемкости батареи быстро остывают, а тонкий корпус не позволяет использовать их в сетях с высоким давлением.

В последнее время набирают популярность обогреватели из алюминия.  Их главным преимуществом является высокая теплоотдача, это позволяет прогревать комнату до приемлемой температуры за 10-15 минут. Однако они требовательны к теплоносителю, если внутри системы в больших количествах содержится щелочи или кислоты, то срок службы радиатора значительно сокращается.

Используйте предложенные инструменты для расчета отопления частного дома и проектируйте систему отопления, которая будет эффективно, надежно и долго обогревать ваш дом, даже в самые суровые зимы.

Отопление частного дома – необходимый элемент комфортабельного жилья. Согласитесь, что к обустройству отопительного комплекса следует подходить внимательно, т.к. ошибки обойдутся недешево. Но вы никогда не занимались подобными вычислениями и не знаете как правильно их выполнять?

Мы поможем вам – в нашей статье подробно рассмотрим, как делается расчет системы отопления частного дома для эффективного восполнения потерь тепла в зимние месяцы.

Приведем конкретные примеры, дополнив материал статьи наглядными фото и полезными видеосоветами, а также актуальными таблицами с показателями и коэффициентами, необходимыми для вычислений.

Теплопотери частного дома

Здание теряет тепло из-за разности температур воздуха внутри и вне дома. Теплопотери тем выше, чем более значительна площадь ограждающих конструкций здания (окон, кровли, стен, фундамента).

Также потери тепловой энергии связаны с материалами ограждающих конструкций и их размерами. К примеру, теплопотери тонких стен больше, чем толстых.

Галерея изображенийОсновной целью проведения расчета отопления является грамотный выбор нагревательного агрегата, способного возместить потери тепла в холодный период годаДля выбора оборудования необходимой мощности суммируются теплопотери через ограждающие строительные конструкцииВ расчетах учитываются утечки тепла через неплотно прилегающие оконные створки и дверные полотна, а также энергию необходимую на обогрев поступающего снаружи воздухаДля помещений с организованной механической вентиляцией, осуществляющей подмес свежей массы воздуха извне, учитывается необходимость затрат энергии на ее обогревЕсли планируется использование двухконтурного котла, как основного агрегата отопления и нагрева воды для системы ГВС, в вычислениях учитывается необходимая для этой задачи энергияГрамотно выполненные расчеты в обязательном порядке учитывают тип топлива и его энергетическую эффективностьВсе расчеты корректируются с ориентиром на метод устройства контуров отопления, при скрытой прокладке системы необходим учет нагрева строительных конструкцийПри расчетах для открытых схема отопления, напрямую сообщающихся с атмосферой через незамкнутый расширительный бак, обязательно учитываются потери энергии при остывании теплоносителяСистема отопления частного дома с двумя агрегатамиВариант отопления в бревенчатом домеПоступление воздуха и утечки тепла через окна и двериСистема вентиляции с поставкой свежего воздухаСхема устройства ГВС и отопленияПодбор котла по типу топливаВарианты прокладки контуров отопленияОткрытый вариант отопления

Эффективный расчет отопления для частного дома обязательно учитывает материалы, использованные при постройке ограждающих конструкций.

Например, при равной толщине стены из дерева и кирпича проводят тепло с разной интенсивностью – теплопотери через деревянные конструкции идут медленнее. Одни материалы пропускают тепло лучше (металл, кирпич, бетон), другие хуже (дерево, минвата, пенополистирол).

Атмосфера внутри жилой постройки косвенно связана с внешней воздушной средой. Стены, проемы окон и дверей, крыша и фундамент зимой передают тепло из дома наружу, поставляя взамен холод. На них приходится 70-90% от общих теплопотерь коттеджа.

Стены, крыша, окна и двери – все пропускает тепло зимой наружу. Тепловизор наглядно покажет утечки тепла

Постоянная утечка тепловой энергии за отопительный сезон происходит также через вентиляцию и канализацию.

При расчете теплопотерь постройки ИЖС эти данные обычно не учитывают. Но включение в общий тепловой расчет дома потерь тепла через канализационную и вентиляционную системы – решение все же правильное.

Существенно снизить утечки тепла, проходящие через строительные конструкции, дверные/оконные проемы сможет грамотно устроенная система теплоизоляции

Выполнить расчёт автономного контура отопления загородного дома без оценки теплопотерь его ограждающих конструкций невозможно. Точнее, не получится определить мощность отопительного котла, достаточную для обогрева коттеджа в самые лютые заморозки.

Анализ реального расхода тепловой энергии через стены позволит сравнить затраты на котловое оборудование и топливо с расходами на теплоизоляцию ограждающих конструкций.

Ведь чем более энергоэффективен дом, т.е. чем меньше тепловой энергии он теряет в зимние месяцы, тем меньше расходы на приобретение топлива.

Для грамотного расчета системы отопления потребуется коэффициент теплопроводности распространенных строительных материалов.

Таблица значений коэффициента теплопроводности различных строительных материалов, наиболее часто применяемых при возведен

Расчет потерь тепла через стены

На примере условного двухэтажного коттеджа рассчитаем теплопотери через его стеновые конструкции.

Исходные данные:

• квадратная «коробка» с фасадными стенами шириной 12 м и высотой 7 м;
• в стенах 16 проемов, площадь каждого 2,5 м²;
• материал фасадных стен – полнотелый кирпич керамический;
• толщина стены – 2 кирпича.

Далее проведем вычисление группы показателей, из которых и складывается общее значение потерь тепла через стены.

Показатель сопротивления теплопередачи

Чтобы выяснить показатель сопротивления теплопередачи для фасадной стены, нужно разделить толщину стенового материала на его коэффициент теплопроводности.

Для ряда конструкционных материалов данные по коэффициенту теплопроводности представлены на изображениях выше и ниже.

Для точных расчетов потребуется коэффициент теплопроводности указанных в таблице теплоизоляционных материалов, применяемых в строительстве

Наша условная стена выстроена из керамического полнотелого кирпича, коэффициент теплопроводности которого – 0,56 Вт/м·^оС. Ее толщина с учетом кладки на ЦПР – 0,51 м. Разделив толщину стены на коэффициент теплопроводности кирпича, получаем сопротивление теплопередаче стены:

0,51 : 0,56 = 0,91 Вт/м^2×оС

Результат деления округляем до двух знаков после запятой, в более точных данных по сопротивлению теплопередачи потребности нет.

Площадь внешних стен

Поскольку примером выбрано квадратное здание, площадь его стен определяется умножением ширины на высоту одной стены, затем на число внешних стен:

12 · 7 · 4 = 336 м²

Итак, нам известна площадь фасадных стен. Но как же проемы окон и дверей, занимающие вместе 40 м2 (2,5·16=40 м²) фасадной стены, нужно ли их учитывать?

Действительно, как же корректно рассчитать автономное отопление в деревянном доме без учета сопротивления теплопередачи оконных и дверных конструкций.

Коэффициент теплопроводности теплоизоляционных материалов, применяемых для утепления несущих стен

Если необходимо обсчитать теплопотери здания крупной площади или теплого дома (энергоэффективного) – да, учет коэффициентов теплопередачи оконных рам и входных дверей при расчете будет правильным.

Однако для малоэтажных построек ИЖС, возводимых из традиционных материалов, дверными и оконными проемами допустимо пренебречь. Т.е. не отнимать их площадь из общей площади фасадных стен.

Общие теплопотери стен

Выясняем потери тепла стены с ее одного квадратного метра при разнице температуры воздуха внутри и снаружи дома в один градус.

Для этого делим единицу на сопротивление теплопередачи стены, вычисленное ранее:

1 : 0,91 = 1,09 Вт/м²·^оС

Зная теплопотери с квадратного метра периметра внешних стен, можно определить потери тепла при определенных уличных температурах.

К примеру, если в помещениях коттеджа температура +20 ^оС, а на улице -17 ^оС, разница температур составит 20+17=37 ^оС. В такой ситуации общие теплопотери стен нашего условного дома будут:

0,91 · 336 · 37 = 11313 Вт,

Где: 0,91 – сопротивление теплопередачи квадратного метра стены; 336 – площадь фасадных стен; 37 – разница температур комнатной и уличной атмосферы.

Коэффициент теплопроводности теплоизоляционных материалов, применяемых для утепления пола/стен, для устройства сухой стяжки пола и выравнивания стен

Пересчитаем полученную величину теплопотерь в киловатт-часы, они удобнее для восприятия и последующих расчетов мощности отопительной системы.

Теплопотери стен в киловатт-часах

Вначале выясним, столько тепловой энергии уйдет через стены за один час при разнице температур в 37 ^оС.

Напоминаем, что расчет ведется для дома с конструкционными характеристиками, условно выбранными для демонстрационно-показательных вычислений:

11313 · 1 : 1000 = 11,313 кВт·ч,

Где: 11313 – величина теплопотерь, полученная ранее; 1 – час; 1000 – количество ватт в киловатте.

Коэффициент теплопроводности стройматериалов, применяемых для утепления стен и перекрытий

Для вычисления потерь тепла за сутки полученное значение теплопотерь за час умножаем на 24 часа:

11,313 · 24 = 271,512 кВт·ч

Для наглядности выясним потери тепловой энергии за полный отопительный сезон:

7 · 30 · 271,512 = 57017,52 кВт·ч,

Где: 7 – число месяцев в отопительном сезоне; 30 – количество дней в месяце; 271,512 – суточные теплопотери стен.

Итак, расчетные теплопотери дома с выбранными выше характеристиками ограждающих конструкций составят 57017,52 кВт·ч за семь месяцев отопительного сезона.

Учет влияния вентиляции частного дома

Расчет вентиляционных потерь тепла в отопительный сезон в качестве примера проведем для условного коттеджа квадратной формы, со стеной 12-ти метровой ширины и 7-ми метровой высоты.

Без учета мебели и внутренних стен внутренний объем атмосферы в этом здании составит:

12 · 12 · 7 = 1008 м³

При температуре воздуха +20 ^оС (норма в сезон отопления) его плотность равна 1,2047 кг/м³, а удельная теплоемкость 1,005 кДж/(кг·^оС).

Вычислим массу атмосферы в доме:

1008 · 1,2047 = 1214,34 кг,

Где: 1008 – объем домашней атмосферы; 1,2047 – плотность воздуха при t +20 ^оС .

Таблица со значением коэффициента теплопроводности материалов, которые могут потребоваться при проведении точных расчетов

Предположим пятикратную смену воздушного объема в помещениях дома. Отметим, что точная потребность в приточном объеме свежего воздуха зависит от числа жильцов коттеджа.

При средней разнице температур между домом и улицей в отопительный сезон, равной 27 ^оС (20 ^оС домашняя, -7 ^оС внешняя атмосфера) за сутки на обогрев приточного холодного воздуха понадобиться тепловой энергии:

5 · 27 · 1214,34 · 1,005 = 164755,58 кДж,

Где: 5 – число смен воздуха в помещениях; 27 – разница температур комнатной и уличной атмосферы; 1214,34 – плотность воздуха при t +20 ^оС; 1,005 – удельная теплоемкость воздуха.

Переведем килоджоули в киловатт-часы, поделив значение на количество килоджоулей в одном киловатт-часе (3600):

164755,58 : 3600 = 45,76 кВт·ч

Выяснив затраты тепловой энергии на обогрев воздуха в доме при пятикратной его замене через приточную вентиляцию, можно рассчитать «воздушные» теплопотери за семимесячный отопительный сезон:

7 · 30 · 45,76 = 9609,6 кВт·ч,

Где: 7 – число «отапливаемых» месяцев; 30 – среднее число дней в месяце; 45,76 – суточные затраты тепловой энергии на нагрев приточного воздуха.

Вентиляционные (инфильтрационные) энергозатраты неизбежны, поскольку обновление воздуха в помещениях коттеджа жизненно необходимо.

Потребности нагрева сменяемой воздушной атмосферы в доме требуется вычислять, суммировать с теплопотерями через ограждающие конструкции и учитывать при выборе отопительного котла. Есть еще один вид тепловых энергозатрат, последний – канализационные теплопотери.

Затраты энергии на подготовку ГВС

Если в теплые месяцы из крана в коттедж поступает холодная вода, то в отопительный сезон она – ледяная, с температурой не выше +5 ^оС. Купание, мытье посуды и стирка невозможны без нагрева воды.

Набираемая в бачок унитаза вода контактирует через стенки с домашней атмосферой, забирая немного тепла. Что происходит с водой, нагретой путем сжигания не бесплатного топлива и потраченной на бытовые нужды? Ее сливают в канализацию.

Двухконтурный котел с бойлером косвенного нагрева, используемый как для нагрева теплоносителя, так и для поставки горячей воды в сооруженный для нее контур

Рассмотрим на примере. Семья из трех человек, предположим, расходует 17 м³ воды ежемесячно. 1000 кг/м³ – плотность воды, а 4,183 кДж/кг·^оС – ее удельная теплоемкость.

Средняя температура нагрева воды, предназначенной для бытовых нужд, пусть будет +40 ^оС. Соответственно, разница средней температуры между поступающей в дом холодной водой (+5 ^оС) и нагретой в бойлере (+30 ^оС) получается 25 ^оС.

Для расчета канализационных теплопотерь считаем:

17 · 1000 · 25 · 4,183 = 1777775 кДж,

Где: 17 – месячный объем расхода воды; 1000 – плотность воды; 25 – разница температур холодной и нагретой воды; 4,183 – удельная теплоемкость воды;

Для пересчета килоджоулей в более понятные киловатт-часы:

1777775 : 3600 = 493,82 кВт·ч

Таким образом, за семимесячный период отопительного сезона в канализацию уходит тепловая энергия в объеме:

493,82 · 7 = 3456,74 кВт·ч

Расход тепловой энергии на нагрев воды для гигиенических нужд невелик, в сравнении с теплопотерями через стены и вентиляцию. Но это ведь тоже энергозатраты, нагружающие отопительный котел или бойлер и вызывающие расход топлива.

Расчет мощности отопительного котла

Котел в составе системы отопления предназначен для компенсации теплопотерь здания. А также, в случае двухконтурной системы или при оснащении котла бойлером косвенного нагрева, для согревания воды на гигиенические нужды.

Вычислив суточные потери тепла и расход теплой воды «на канализацию», можно точно определить необходимую мощность котла для коттеджа определенной площади и характеристик ограждающих конструкций.

Одноконтурный котел производит только нагрев теплоносителя для отопительной системы

Для определения мощности котла отопления необходимо рассчитать затраты тепловой энергии дома через фасадные стены и на нагрев сменяемой воздушной атмосферы внутренних помещений.

Требуются данные по теплопотерям в киловатт-часах за сутки – в случае условного дома, обсчитанного в качестве примера, это:

271,512 + 45,76 = 317,272 кВт·ч,

Где: 271,512 – суточные потери тепла внешними стенами; 45,76 – суточные теплопотери на нагрев приточного воздуха.

Соответственно, необходимая отопительная мощность котла будет:

317,272 : 24 (часа) = 13,22 кВт

Однако такой котел окажется под постоянно высокой нагрузкой, снижающей его срок службы. И в особенно морозные дни расчетной мощности котла будет недостаточно, поскольку при высоком перепаде температур между комнатной и уличной атмосферами резко возрастут теплопотери здания.

Поэтому выбирать котел по усредненному расчету затрат тепловой энергии не стоит – он с сильными морозами может и не справиться.

Рациональным будет увеличить требуемую мощность котлового оборудования на 20%:

13,22 · 0,2 + 13,22 = 15,86 кВт

Для вычисления требуемой мощности второго контура котла, греющего воду для мытья посуды, купания и т.п., нужно разделить месячное потребление тепла «канализационных» теплопотерь на число дней в месяце и на 24 часа:

493,82 : 30 : 24 = 0,68 кВт

По итогам расчетов оптимальная мощность котла для коттеджа-примера равна 15,86 кВт для отопительного контура и 0,68 кВт для нагревательного контура.

Выбор радиаторов отопления

Традиционно мощность отопительного радиатора рекомендовано выбирать по площади отапливаемой комнаты, причем с 15-20% завышением мощностных потребностей на всякий случай.

На примере рассмотрим, насколько корректна методика выбора радиатора «10 м2 площади – 1,2 кВт».

Тепловая мощность радиаторов зависит от способа их подключения, что необходимо учитывать при проведении расчетов системы отопления

Исходные данные: угловая комната на первом уровне двухэтажного дома ИЖС; внешняя стена из двухрядной кладки керамического кирпича; ширина комнаты 3 м, длина 4 м, высота потолка 3 м.

По упрощенной схеме выбора предлагается рассчитать площадь помещения, считаем:

3 (ширина) · 4 (длина) = 12 м²

Т.е. необходимая мощность радиатора отопления с 20% надбавкой получается 14,4 кВт. А теперь посчитаем мощностные параметры отопительного радиатора на основании теплопотерь комнаты.

Фактически площадь комнаты влияет на потери тепловой энергии меньше, чем площадь ее стен, выходящих одной стороной наружу здания (фасадных).

Поэтому считать будем именно площадь «уличных» стен, имеющихся в комнате:

3 (ширина) · 3 (высота) + 4 (длина) · 3 (высота) = 21 м²

Зная площадь стен, передающих тепло «на улицу», рассчитаем теплопотери при разнице комнатной и уличной температуры в 30^о (в доме +18 ^оС, снаружи -12 ^оС), причем сразу в киловатт-часах:

0,91 · 21 · 30 : 1000 = 0,57 кВт,

Где: 0,91 – сопротивление теплопередачи м2 комнатных стен, выходящих «на улицу»; 21 – площадь «уличных» стен; 30 – разница температур внутри и снаружи дома; 1000 – число ватт в киловатте.

Согласно строительным стандартам приборы отопления располагают в местах максимальных теплопотерь. Например, радиаторы устанавливаются под оконными проемами, тепловые пушки – над входом в дом. В угловых комнатах батареи устанавливаются на глухие стены, подверженные максимальному воздействию ветров

Выходит, что для компенсации потерь тепла через фасадные стены данной конструкции, при 30^о разнице температур в доме и на улице достаточно отопления мощностью 0,57 кВт·ч. Увеличим необходимую мощность на 20, даже на 30% – получаем 0,74 кВт·ч.

Таким образом, реальные мощностные потребности отопления могут быть значительно ниже, чем торговая схема «1,2 кВт на квадратный метр площади помещения».

Причем корректное вычисление необходимых мощностей отопительных радиаторов позволит сократить объем теплоносителя в системе отопления, что уменьшит нагрузку на котел и расходы на топливо.

Выводы и полезное видео по теме

Куда уходит тепло из дома – ответы предоставляет наглядный видеоролик:

В видеоролике рассмотрен порядок расчета теплопотерь дома через ограждающие конструкции. Зная потери тепла, получится точно рассчитать мощности отопительной системы:

Подробное видео о принципах подбора мощностных характеристик котла отопления смотрите ниже:

Выработка тепла ежегодно дорожает – растут цены на топливо. А тепла постоянно не хватает. Относиться безразлично к энергозатратам коттеджа нельзя – это совершенно невыгодно.

С одной стороны каждый новый сезон отопления обходится домовладельцу дороже и дороже. С другой стороны утепление стен, фундамента и кровли загородного стоит хороших денег. Однако чем меньше тепла уйдет из здания, тем дешевле будет его отапливать.

Сохранение тепла в помещениях дома – основная задача отопительной системы в зимние месяцы. Выбор мощности отопительного котла зависит от состояния дома и от качества утепления его ограждающих конструкций. Принцип «киловатт на 10 квадратов площади» работает в коттедже среднего состояния фасадов, кровли и фундамента.

Вы самостоятельно рассчитывали систему отопления для своего дома? Или заметили несоответствие вычислений, приведенных в статье? Поделитесь своим практическим опытом или объемом теоретических знаний, оставив комментарий в блоке под этой статьей.

См. Наша цена на монтаж и обвязку, на котел и бойлер в Минске

Базовая оговорка

Условно дому в 100 кв. м упрощённо нужен котёл любого вида «мощностью 10 кВт», т.е. способный отдавать 10 киловатт тепла в час для компенсации теряемого домом тепла.

Способный, но не отдающий. Чтобы отдать тепло, надо принять его из топлива в большем количестве, т.к. КПД котла не 100%. Потребность дома в тепле оценивается не метрами, а потерями – из маленькой хибарки тепла уходит больше, чем из утеплённого особняка.

Далее, сравнивая котлы, цены и характеристики я буду всё подводить под 10-ти киловаттный знаменатель.

Проблема с котлами из-за тёплых зим

Расчет мощности котла начинается с расчета теплопотерь дома при температуре за окном -30℃ с запасом в 15%. Уже на этом мы этапе мы приобретаем излишние мощности за свои деньги, потому что такая температура изредка возможна в отдельные ночи января и февраля. Несколько дней из 7 месяцев отопительного сезона котёл отдаёт дому 10 кВт в час, чтобы держать +22℃ – разница с улицей в 52 градуса.

Но средняя зимняя температура в Беларуси только теплеет и уже пять лет -2℃. По факту котлу надо закрыть не 52, а 24 градуса разницы улицы и дома – и он работает на половину, 46% от номинальной мощности. В ноябре и марте средняя температура +5℃, конец октября и начало апреля +4℃ – котлу остаётся добавить всего 17 градусов до нашего комфорта – и здесь он «должен» работать в треть своей силы, 33% от паспорта, что паспортом и запрещено.

Выходит, в отопительный сезон котёл должен в среднем отдать 40% от номинала своей мощности – 4 кВт/час вместо 10. Опустим пока подогрев воды ГВС вне отопительного сезона, теплоаккумуляторы, падение КПД котла в таком режиме, излишнюю температуру уходящих «в трубу» газов.

Россия, где холоднее нашего, подтверждает:

• общеизвестен метод: на обогрев 100 кв. м помещений затрачивается 10 кВт теплоты при самых неблагоприятных условиях, а в среднем за сезон 5 кВт;
• в инструкциях твёрдых котлов пишут о 10 часах активного горения в сутки для поддержания необходимой температуры в доме, а значит 10 кВт/ч * 10ч, а не 24ч, а это 40% от номинала.

Кстати, тёплые зимы давно заставляют задуматься об установке в твердотопливную систему отопления и электрического котла, но не как страховочного на случай поломки основного, а как обслуживающего пиковые нагрузки несколько дней января и февраля. Раз в среднем надо 40% мощности обычного считанного котла то в дом 150 кв. м можно было бы поставить 7 кВт твердотопливный + 7 кВт электрический. Ели тариф выгоднее дров, то электрический работает сам. Если выгодны дрова – то электрический включается на пиках мороза на ГВС. «Плюс» можем обойтись без теплоаккумулятора, «минус» скорость нагрева системы утром одним котлом, вероятно, на час надо включать оба котла.

Сколько топлива надо на отопительный сезон?

За сезон котёл отдаст дому 10 кВт/час * 40% * 24 часа * 30 дней в мес * 7 месяцев = в сумме 20.000 кВт тепла, взяв из топлива несколько больше с поправкой на свой изменчивый КПД.

По факту в отсутствие газа остаётся топить твердым топливом (дрова, уголь, пеллеты) и, собственно электричеством. Хотя стоимость твердого топлива на отопление вашего дома вам известна как никому лучше, для сравнительных целей мы произвели расчет с учетом разной теплотворности, качества, влажности при значительном разбросе цен на рынке, а также с учетом КПД разных котлов.

По дровам получается, что за уплаченный рубль, какой сорт, какой теплотворности и влажности не покупай (а это всё разные цены), забрасывай их сухими или нет – всё равно 1 рубль даст одинаковые киловатты.

Для отопительного сезона в 7 месяцев для дома 100 кв.м с котлом 10 кВт получается:

Стоимость отопления за сезон различным топливом для дома 100 кв.м

п/п	Топливо	Цена покупки топлива	За 1 руб. дом получит	Итого на сезон, руб.	За 1 зимний месяц	Объём топлива на сезон
Отопление электричеством
1	Тариф п.10.3 с отд. счетчиком	0,0335 руб./кВт	29,3 кВт	700 руб.	110 руб.	20,4 МВт
2	Тариф п.10.2 ночной с теплоаккумулятором	0,1019 руб./кВт	9,6 кВт	2100 руб.	340 руб.
3	Тариф п.10.2 дифференцированный	0,1019 ночь / 0,1892 день	2600 руб.	410 руб.
Отопление твердым топливом
4	Дрова	80 руб./куб	19 кВт	1050 руб.	170 руб.	13 кубов
5	Пеллеты древесные	300 руб./тонна	14 кВт	1400 руб.	220 руб.	4,8 тонн
6	Уголь каменный	20 кВт	1000 руб.	160 руб.	3,3 тонны
7	Торфобрикеты	13 кВт	1550 руб.	240 руб.	5 тонн

См. подготовленный на этих данных материал «Кому не выгодно топить электричеством за 3,35 копеек/кВт?»

Примечание к таблице стоимости топлива

1-3. Для частных домов без доступа к газу 22 декабря ушедшего года президентом в Указе №492 установлено 2 тарифа на отопление и подогрев воды — см. п. 10.2 и 10.3 приложения, но для этого может не быть «мощностей» — см. пояснения Минэнерго

Есть на отопление и 3-й тариф для отопления и ГВС для квартир без центральных газа и тепла 0,0761 руб./кВт – а таких квартир в Беларуси наверняка достаточно, раз есть такой тариф и я видел многоквартирный дом в Минске с индивидуальным поквартирным печным отоплением. Странно представить себе такой дом, ещё хуже представить его поквартирную модернизацию, вместо оборудования дома одной электро котельной.

1. КПД электрокотла взят 98%.

2-3. Дифференцированный тариф становится неактуальным, ведь если «мощности» в дом уже подаются, то отдельный счётчик на отопление не существенный расход. Приводится для сравнения тем, кто сейчас на этом тарифе с теплоаккумулятором в системе или без. ТА позволяет днём котлу отдыхать, заодно не беспокоя соседей «проседанием» электросети, хотя самая дешевая модель стоит 650 руб., а разница отоплений за сезон 500 руб.

3. Соотношение дневной и ночной потребности рассчитывалось исходя из более низких ночных температур без потребностей бойлера ГВС.

4-7. В расчетах не принимали участие редкие котлы длительного горения, поддерживающие горение в течение суток, с КПД 85% и газогенераторные пиролизные котлы с КПД 80%. Твердотопливные котлы достигают заявленных максимальных КПД, повторюсь, в момент максимального горения хотя бы сухого топлива и достижения котлом паспортной мощности и это максимальные КПД 90% у пеллетного, 82% на антраците и 70% у обычного дровяного. А так как котлу осенью и весной надо бы работать ниже номинальной мощности 33%-46%, но завод-производитель устанавливает минимальные 50% от номинала – котёл во многом греет улицу, а не дом и расход топлива фактический может быть много выше расчётного. В расчетах не подразумевался в системе теплоаккумулятор (буферной емкости), который мог бы решить конфликт мощности и перерасхода, сэкономив ещё сверху 10-15%.

Так же в расчетах не участвовали системы автоматики котла с температурными датчиками, что могло бы понизить расход топлива на 10-15%.

4. По дровам предполагалось, что приобретается куб естественной свежести за 75-85 руб./куб, а сжигается год полежавши сухим. Сухие дрова стоят в 1,5 раза дороже свеже срубленных, усохнув за год на 10% объема и 40% веса, увеличивают свою теплоотдачу на 15%. При сжигании бревна оно даст тепла одинаково при любой своей влажности, т.к. горит в нём твердое вещество, количество которого не меняется. Теплотворная древесина стоит дороже, но в итоге на 1 руб. любая древесина отдаст одинаково 27 кВт с точностью 1-2 кВт вот такое совпадение. С поправкой на 70% КПД котла дом получит 19 кВт/руб.

5-7. Интересно, что стоимость топлива в тоннах совпала. Пересчитывать кубы дров в тонны мы не беремся, этих «кубов» много – складочный куб свеже спиленных дров ~560 кг, а плотного куба 553-1027 кг.

5. Купить пеллеты сегодня можно и за 600 руб. тонну и поискавши у производителей за 300 руб., которые мы и заложили в расчет – в итоге за 1 руб. пеллеты отдадут 16 кВт тепла, а дом получит с поправкой 85% на  КПД котла 14 кВт/руб.

6. Каменный уголь продается от 200 до 360 руб./тонна. В расчет берем 300 руб. и на 1 руб. уголь даст 25 кВт/руб., а дом получит 20 кВт/руб. из-за КПД котла 82% по углю.

7. Торфобрикеты влажностью 15% продаются по 250-400 руб./тонна, при закупке в 300 руб. на 1 руб. они отдадут 16 кВт, поправим на КПД 80% — дом получит 13 кВт на руб.

Будем рады вашим уточнениям из практики расхода топлива, замечаниям и вопросам.

Юрий Бедулин

28.02.2019

См. наши материалы по теме:

Включать ли котёл в розетку? Кому не выгодно топить электричеством за 3,35 копеек/кВт

Какими дровами топить котел на твердом топливе?

Пеллетные горелки и Установка пеллетной горелки в котёл на дровах

Новый тариф 3,35 копеек затрагивает всех, кто уже топит твердотопливным котлом

Для кого новая цена электроэнергии на отопление и  сколько стоит топить электрокотлом в 2019 году

Сотни вариантов электрокотлов

У белорусов есть свой электро котёл-бойлер под новый тариф 3,35 копеек

Электрический обогрев помещений всегда может прийти на помощь основной системе отопления, заменить ее в осенний или весенний период межсезонья, а в особых случаях – даже стать основным источником тепла в зимнюю пору. Все зависит от того, какой тепловой мощностью обладают приобретаемые электрические нагреватели.

Несмотря на широкое разнообразие современных электрических обогревательных приборов – конвекторов, тепловентиляторов, масляных радиаторов, инфракрасных излучателей и т.п., параметр мощности для любого из них является определяющим. Именно он показывает тот эксплуатационный потенциал, который заложен производителем в это изделие. Значит, прежде чем отправляться в магазин за покупкой, необходимо четко представлять, с каким критерием оценки подходить к выбору той или иной модели. Поможет в этом — калькулятор расчета необходимой мощности электрообогревателя.

Ниже будут даны некоторые необходимые разъяснения по порядку проведения расчетов.

Калькулятор расчета необходимой мощности электрообогревателя

Пояснения по проведению расчетов мощности обогревателя

Программа калькулятора основана на учете особенностей помещения, в котором предполагается использование электрического обогревателя.

Цены на электрообогреватели

Электрообогреватели

• Прежде всего необходимо определиться, какая миссия будет возлагаться на прибор – станет ли он лишь «подмогой» для отопления, или необходимо предусмотреть вариант, когда обогреватель должен будет справиться с функцией основного источника тепла.
• Площадь помещения – исходная величина для проведения расчетов.
• Внешние стены – чем их больше, тем выше общее количество тепловых потерь, требующих определенной компенсации.
• Стены с северной и восточной сторон практически никогда не получают «солнечного заряда», в отличие от южных и юго-западных.
• Стены, расположенные с наветренной стороны, охлаждаются значительно быстрее других – это учтено в алгоритме расчета.
• При указании уровня температур не следует указывать рекордно низкие показатели – это должно быть значение, которое является обычным для региона проживания, в самую холодную декаду зимы. Тем самым калькулятор уже учтет имеющиеся климатические особенности.
• Степень утепления стен. Если термоизоляционные работы проводились полноценно, на основании проведенных теплотехнических расчетов, то можно отнести стены к разряду качественно утепленных. Кирпичная стена, примерно в 400÷500 мм толщиной, и аналогичная ей, могут претендовать на среднюю степень утепленности. Стены вообще без утепления, по идее, рассматриваться и вовсе не должны, так как в таком помещении даже при непозволительно большом расходе электроэнергии, комфортного микроклимата все равно не добиться. Приобретение электрообогревателя в таких условиях становится бессмысленной затеей.
• Высота потолков – влияет на общий объем помещения.
• Следующие два окна ввода – это характер помещений, расположенных сверху и снизу рассматриваемой комнаты. Естественно, от их особенностей зависит количество теплопотерь через верхнее и нижнее перекрытие.
• Далее – блок полей, касающихся окон в помещении. Необходимо, в первую очередь, указать тип окон – калькулятор учтет их теплосберегающие возможности. Далее, после указания количества и размеров окон, программа вычислит коэффициент остекления (относительно площади помещения) и сделает соответствующую корректировку в расчетах.
• Наконец, в комнате может быть одна или даже несколько используемых дверей, выходящих на улицу или в неотапливаемые помещения. Естественно, что при каждом открывании такой двери в комнату поступает немалый объем охлаждённого воздуха, который потребует дополнительного расхода тепловой мощности.

Результат дается в ваттах и киловаттах. По этим параметрам уже можно будет оценивать приглянувшуюся в магазине модель электрообогревателя.

Как правильно выбрать электрообогреватель?

Помимо мощности, существует немало иных критериев оценки подобных приборов – габариты, безопасность в работе, удобство пользования, мобильность, степень автоматизации и другие. Подробнее об аспектах выбора энергосберегающих электрических обогревателей – в специальной публикации нашего портала.

Используемые источники:

• https://domsdelat.ru/elektroprovodka/rashod-elektroenergii-na-otoplenie-doma-100m2.html
• https://kalk.pro/heating/building-heating/
• https://sovet-ingenera.com/otoplenie/project/raschet-sistemy-otopleniya-chastnogo-doma.html
• https://domkotlov.by/stati/yelektricheskie-kotly/schitaem-stoimost-otopleniya-100-kv-m-chastnogo-doma-elektrichestvo-drova-pellety-yuriy-bedulin-dom
• https://stroyday.ru/kalkulyatory/sistemy-otopleniya/kalkulyator-rascheta-neobxodimoj-moshhnosti-elektroobogrevatelya.html