Очень часто стал встречать рекомендации по применению изолированных водяных баков в качестве накопителей тепловой энергии. К примеру, при отоплении электричеством рекомендуют применять ёмкость теплоаккумулятор для накопления тепла от электрического котла, работающего по экономичному ночному тарифу и расход его в дневное время.
Возникает вопрос, а сколько удастся этого тепла накопить и насколько его хватит. И вообще насколько такое решение экономически целесообразно.
Сколько тепла можно удержать в водяном баке аккумуляторе объёмом, к примеру, 1000 литров?
Для нагрева одного литра воды на один градус требуется 4183 Дж/(кг·град) тепловой энергии. Следовательно, чтобы нагреть 1000 литров воды от 20 до 95 градусов нам потребуется 4183 х 1000 х (95 - 20) = 313 725 000 Джоулей тепловой энергии. Если не учитывать тепловые потери самого бойлера, то можно сказать что потраченная энергия на нагрев воды и есть наша искомая величина накопленной тепловой энергии.
Хватит ли накопленной тепловой энергии, чтобы обогреть дом площадью в 100 м. кв.?
Для ответа на этот вопрос нам нужно знать тепловые потери дома. Воспользуемся весьма упрощенной методикой определения тепловых потерь исходя из того что тепловые потери здания средней степени утепления составляют примерно 1 кВт в час на 10 м.кв. отапливаемой площади. То есть для компенсации теплопотерь помещения в 100 м.кв. нужно каждый час отдавать 10 кВт или 36 000 000 Джоулей в час тепловой энергии. Нашего запаса энергии хватит на 313 725 000 / 36 000 000 ≈ 9 часов компенсации тепловых потерь.
Если взять время действия ночного тарифа на электроэнергию с 23.00 до 7.00, то получается что запаса тепловой энергии, хватит только на 16 - 9 = 7 часов. Чтобы компенсировать недостаток тепловой энергии нам придётся включить котёл.
Рассчитаем рентабельность варианта применения бака аккумулятора на 2000 литров, который позволит нам увеличить объём накопленной тепловой энергии в два раза и грубо покроет наши потребности в тепловой энергии. Для нагрева мы будем использовать ТЭНы суммарной мощностью 36000000 + 313725000 / 8 = 75 МДж или 21 кВт в час. В этой цифре учтено ночное теплопотребление + аккумуляция.
Стоимость бака теплоаккумулятора объёмом 2000 литров и ТЭНов приблизительно требуемой мощности вы можете увидеть на скриншоте.
Разница между дневным и ночным тарифом составит 4,33 - 1,6 = 2,73 рубля. Следовательно, если будем накапливать наш “дневной” объём тепловой энергии ночью, мы сэкономим 2 х 313 725 000 = 627,45 МДж или 174.29 кВт в час х 2,73 = 476 рублей за сутки.
Длительность отопительного периода в Москве согласно СНиП 23-01-99 составляет 214 суток. За один отопительный период мы сэкономим 214 х 476 = 101 864 рубля
Стоимость основного оборудования у нас составит 66 190 + 2 х 18 280 = 102 750
Конечно же, этот расчёт нельзя назвать точным и исчерпывающим из-за ряда приближений и упрощений. Но полученный порядок цифр позволяет сказать, что вариант применения водяного бака аккумулятора для накопления тепловой энергии по ночному тарифу электроэнергии может быть рентабельным и иметь приемлемые сроки окупаемости.
Понравилась статья? Ставьте её лайк и подписывайтесь на мой канал, чтобы не пропустить подобные.