Часть третья - заключительная. Сегодня мы посчитаем общие траты на отопление дома, если вы еще не купили котел и мучаетесь выбором - электричество, природный газ, сжиженный газ, дизель (а почему бы и нет?) или уголь/дрова.
В первых двух частях этой статьи (ссылка на первую и вторую части) мы научились считать коэффициент использования оборудования и расходы электроэнергии на нагрев горячей воды в частном доме с семьей из 4-х человек.
Напомню, что коэффициент использования показывает, какую часть времени отопительная установка работает в режиме генерации тепла. Как мы увидели, он не зависит ни от вида топлива, ни от типа котла, а зависит только лишь от температур - заданной температуры воздуха в доме, расчетной и средней за отопительный сезон температур вашей местности. В среднем для большей части территории РФ его можно принять равным 0,5.
Во второй части мы посчитали расход эл.энергии на приготовление ГВС и выяснили, что в общем случае (семья из 3...5 человек, стандартные точки водоразбора - мойка, раковина, душ, ванна) расход энергии на приготовление ГВС составляет в среднем 15...30% от расхода на отопление дома.
Осталось посчитать самую большую статью затрат, а именно расходы на отопление дома.
Прежде чем приступить к расчетам, давайте вообще подумаем, почему мы вынуждены отапливать наши дома? Согласно второму закону термодинамики, как только возникает разность температур, тепло начинает переходить от более нагретого тела к менее нагретому. То есть с похолоданием на улице мы вынуждены начинать восполнять тепло , которое уходит через "ограждающие конструкции" нашего дома. Сколько тепла ушло, например за час, - столько и должна дать в наш дом также за час отопительная установка. Умножая это количество тепла на 24, затем на продолжительность отопительного периода мы можем прикинуть, сколько же тепла нам потребуется за всю "зиму" для нашего дома.
Далее - у каждого вида топлива есть своя "калорийность" на единицу измерения (кВт*ч, кг, литр или куб м). Разделив общее количество тепла, требуемое дому, на калорийность выбранного топлива, мы узнаем, сколько этого самого топлива нам потребуется. Наконец, умножив на стоимость единицы топлива, получим искомые рубли. Все просто.
Самое сложное здесь - это правильно посчитать именно теплопотери вашего дома. Здесь есть несколько способов.
Когда я учился в универе, расчет теплопередачи был одним из самых "мозгодробительных" предметов. Сложнее, наверное, был только расчет кривизны лопастей паровой турбины. "Простейший" расчет передачи тепла через плоскую стенку из однородного материала, со статичными условиями сред разбивался на три части: расчет теплоотдачи от первой среды к плоской стенке, передача тепла через саму стенку, расчет теплоотдачи от стенки ко второй среде. И каждая часть этого расчета содержала громадное количество переменных (физические свойства самих сред, материала стенки, температур, влажности, степени черноты и т.п. и т.д.)... Аж голова заболела, как вспомнил.
К счастью, сейчас все гораздо проще. Во-первых, все эти коэффициенты теплопередач для большинства строительных материалов и температур применения уже посчитаны и сведены во всякие справочники. Во вторых, есть большое количество как платных, так и бесплатных "калькуляторов", в которые нужно лишь как можно точнее занести параметры вашего дома - и получить на выходе довольно точный расчет теплопотерь вашего объекта.
Давайте потренируемся. Наш дом из примера по-прежнему находится в Красноярске, имеет общую площадь около 200 кв м, два этажа:
Следующий блок данных в калькуляторе - это материалы и их толщины, из которых сделаны стены, крыша, пол здания. Здесь нужно очень скрупулёзно подойти к заполнению значений - именно от этих цифр сильно зависят теплопотери здания - и ваши деньги как следствие:
Собственно, это все данные, которые необходимы для расчёта. Величину теплопотерь калькулятор выдает как общую на здание (красная стрелка на рис. 3), так и отдельно по ограждающим конструкциям:
Чем еще хороши онлайн-калькуляторы - они позволяют быстро "поиграться" с теплоизоляционными материалами и их толщиной, можно на ходу выбрать оптимальное соотношение теплопотерь здания и толщины теплоизоляции.
Итак, мы выяснили, что наш домик будет терять в час 26,6 кВт тепла. Именно столько должна выдавать наша отопительная установка. За отопительный сезон (235 суток для Красноярска), с учетом коэффициента использования отопительной установки = 0,5 мы должны восполнить 26,6 кВт * 0,5 * 24ч * 235 суток = 75 МВт*ч (семьдесят пять мегаватт-часов).
Добавим сюда 11,5 МВт*ч расходов энергии на приготовление ГВС (из второй части этой статьи). Итого суммарная выработка тепловой энергии нашей отопительной установкой за полный год (отопление в течение 235 суток + ГВС круглый год) составит: 75 + 11,5 = 86,5 МВт*ч
Теперь давайте прикинем, во что нам обойдется это удовольствие на разных источниках энергии (без учета стоимости оборудования). Однако мы чуть не забыли очень важный момент - энергии из топлива на выработку этих 86,5 мегаватт-часов к котлу должно быть подведено больше, т.к. у каждого котла есть коэффициент полезного действия
Считать будем на следующих видах топлива:
- электроэнергия
- природный газ (метан)
- сжиженный газ (пропан-бутан)
- дизель
Для удобства сведем все данные в таблицу:
Уже когда заполнял эту таблицу, понял, что случайно выбранный город Красноярск плохо подходит для нашего расчета - в красноярском крае просто нет природного газа. Ладно, представим, что он там есть и по цене, как в Омске)).
Результаты расчета также для удобства сведем в таблицу:
Ну что, адепты электрического отопления, выкусили?