Часть первая - учимся считать коэффициент использования отопительной установки
"Что выгоднее - газ или электричество? Или может быть дрова/уголь? А еще тепловые насосы вносят смуту своей непонятностью. Или вентиляция (да еще не дай Бог с рекуперацией)? А я живу в Заполярье (Сибири, Краснодаре, Московской области) - это важно при расчете расхода топлива?".....
Знакомые вопросы, не правда ли? Статьями на эту тему пестрит интернет. Ломаются копья,подливают масла в огонь заинтересованные производители оборудования, желая продать побольше и подороже, зачастую искажают факты.
А если собрался дом строить, то как разобраться в этом хаосе "экспертных мнений" ? Ведь цена ошибки бывает весьма дорога в прямом смысле этого слова - поставишь, например, инновационный тепловой насос, а он электричества кушает не меньше, чем электрокотел (бывает и такое при определенных условиях)... и ведь уже вложился в оборудование, монтаж, не выкидывать же его?! а вдруг новый вариант еще дороже в использовании будет? вопросы, вопросы...
Мы сейчас не будем сравнивать начальные капиталовложения на систему отопления - это отдельная большая тема, в которой очень сложно оставаться объективным. Мы рассмотрим только стоимость эксплуатации разных отопительных систем в разрезе "а сколько газа (угля, киловатт-часов электричества) потребит мой котел за зиму?"
Причем условимся, что мы уже знаем откуда-то (из своего проекта, или "у соседа такой же дом") , какой мощности отопительная установка нам нужна.
Также договоримся, что мы покупаем отопительную установку, мощность которой имеет отрицательную обратную связь по температуре отапливаемого помещения. Звучит круто, но на самом деле все просто - у котла должна быть хоть какая-то автоматика, чтобы не допускать значительных "перетопов" . Это может быть как навороченная дистанционно управляемая облачная автоматика газового котла , так и система "термостат - цепочка - поддувало" твердотопливного котла. Для наших расчетов сгодится.
С первого взгляда вопрос решается легко - мы знаем модель котла, заглянем в паспорт, найдем расход топлива на номинальной мощности, обычно это кг или кВт в час, умножим на 24 часа в сутках, умножим на количество дней в отопительном периоде...
"Но позвольте, - скажете вы, - а если я захочу взять себе котелок "с запасом" по мощности - ну мало ли какие у меня строительные планы? Получается, что мой котел будет тратить топлива на количество "запаса" больше, чем котел "без запаса" по мощности ?"
Нет, не получается. Мы условились, что наш котел не допускает "перетопов". То есть при достижении заданной температуры он отключается. А потом снова включается, и т.д. То есть котел не работает все 24 часа в сутках без остановки (ну или работает без остановки, но не на полной мощности, но это уже детали). И вот тут мы подошли к главному вопросу, отсутствие ответа на который мешает провести правильный расчет потребления топлива - как посчитать, сколько времени котел будет работать, а сколько будет "в режиме ожидания" ?
Не зная ответа на этот вопрос, мы не можем корректно сравнивать разные котлы, разные виды топлива, разные отопительные системы. Мы можем лишь прикинуть, сколько максимально может "съесть" топлива тот или иной котел, а между тем, как вы увидите ниже, реальная величина будет отличаться от максимальной весьма значительно.
Количество времени, которое котел работает, по отношению к общему времени его эксплуатации за отопительный период называется "коэффициентом использования оборудования".
И вот здесь у многих будет "разрыв шаблона")). Дело в том, что этот коэффициент не зависит ни от вида топлива, ни от типа оборудования, ни от КПД котла, ни от его мощности. Косвенно этот коэффициент зависит от теплопотерь дома.
Итак, СП 131.13330.2020 и "СНиП 23-01-99 Строительная климатология" говорят нам, как нужно считать коэффициент использования ( q ) любого котлоагрегата:
q = (tпом - tср)/(tпом - tрасч)
В этой формуле:
tпом - температура помещения, на которую вы настраиваете автоматику котла. То есть при достижении этой температуры котел будет отключаться или переходить в ждущий режим, или снижать мощность;
tср - средняя температура отопительного периода вашего населенного пункта, где взять - ниже;
tрасч - расчетная температура вашего же населенного пункта.
Две последних температуры мы возьмем из тех же СП 131.13330.2020. (Лайфхак - ищите в интернете сайт "строительная климатология онлайн", тогда не придется пролистывать многостраничные таблицы СП в поисках вашего города).
Давайте потренируемся. Пусть заданная температура помещения у нас будет +24 гр С.
Посчитаем коэффициент использования для (например) Московской области:
tср = - 2,6 грС
tрасч = - 31 грС
q = (+24 - -2,6)/(+24 - -31)= 0,48
Что значит эта цифра - 0,48? Ваша отопительная установка, работающая в московской области, при заданной температуре помещения 24 грС будет работать 48% от общего количества времени. Я бы здесь еще добавил оговорку - в 2020 году, т.к. данные по температурам региона я взял из справочника редакции 2020 года, климат меняется, и температуры в справочниках тоже периодически корректируются.
Интересно посчитать, как влияет на коэффициент использования заданная температура помещения. Увеличим в предыдущем примере температуру помещения до 26 грС:
q = (+26 - -2,6)/(+26 - -31)=0,50
Увеличение температуры помещения на 2 градуса привело к увеличению времени работы котла на 2% (но вообще зависимость не линейная, просто так совпало в этом примере).
И под занавес давайте посчитаем, сколько будет стоить отопление дома площадью 100 кв м для какого-нибудь холодного региона, например, Красноярска, с помощью электричества.
Исходные данные:
tпом = 26 грС
tср = -6,5 грС
tрасч = - 39 грС
Продолжительность отопительного периода для Красноярска = 235 суток
Цена 1 кВт*ч для Красноярска (без скидок) = 3,96 руб.
Теплопотери дома примем "по классике" 1 кВт/ч с 10 кв.м = 10 квт/ч
КПД электрокотла = 0,98
Расчет:
q = (+26 - -6,5)/(+26 - -39)=0,50
Расход электричества:
10 кВт/ч /0,98 *0,50 *24ч *235 сут = 28.775 кВт*ч за отопительный период.
Стоимость эксплуатации за отопительный сезон (без учета расхода электричества на приготовление ГВС):
28.775 Квт*ч * 3,96 р = ~114 тысяч рублей.
Много это или мало - решать вам.
