Часть вторая - считаем расходы энергии (топлива) на горячее водоснабжение (ГВС).
В первой части https://dzen.ru/a/Y9NUjey1dlk8SyVX?share_to=link мы выяснили, что котел (или любая другая отопительная установка) работают не постоянно на максимуме, а при достижении заданной температуры помещения либо отключаются (переходят в ждущий режим), либо снижают мощность. И научились считать коэффициент использования - количество времени, которое котел работает в режиме генерации тепла.
В прошлый раз я не уточнял режим работы котлоагрегата - "на отопление" или "на приготовление горячей воды (ГВС)", хотя это важный момент - в большинстве современных котлов, даже самых простых, в режиме приготовления ГВС котел работает на полную мощность столько, сколько этого требует автоматика. То есть столько, сколько идет запрос от датчика протока в двухконтурном котле (= сколько времени вы держите открытым кран с горячей водой), или пока не будет достигнута заданная температура в бойлере косвенного нагрева - если котел одноконтурный с отдельно стоящим бойлером.
Таким образом, коэффициент использования оборудования нужно применять для расчета расходов топлива (эл.энергии) только на отопление.
Но как посчитать расходы топлива на приготовление ГВС?
Забегая вперед, скажу, если у вас нет "прожорливых" потребителей горячей воды (хамам, баня, джакузи с проточной водой, какой-нибудь зимний сад и прочая экзотика), то стандартные ванны, души-лейки, мойки и раковины потребляют по сравнению с затратами на отоплением от 10 до 30 процентов, то есть в разы меньше затрат на отопление, и при прикидочных расчетах эту величину можно учесть добавлением соответствующих процентов. Но вы мне, скорее всего, не поверите - потому что горячая вода "очень горячая, и душ жена принимает очень долго, и дети в ванне купаются каждый день")) ... а отопление дома - оно какое-то не горячее, сколько его, тепла, надо-то ?!
Давайте проверять. Итак, считаем расход топлива на приготовление ГВС.
Для примера берем дом, в котором проживает семья из пяти человек (пусть это будет папа с мамой, двое детей и бабушка). Площадь дома, как и другие строительные характеристики, нам в данном случае не нужны. Важно именно количество потребителей ГВС (человек), и тип "водопотребителя" .
СНиП 2.04.01-85 говорит нам, какие нормы расхода горячей воды бывают в зависимости от типа водопотребителя из расчета на одного человека, в сутки:
Для экстремальности будем считать, что у нас каждый день не "среднее", а "наибольшее водопотребление". То есть все наши домочадцы за день сливают 120*5=600 литров горячей воды.
Примечание: 120 л на человека в сутки - это именно средний расход горячей воды за весь год. Бывает еще максимальный, или "залповый" расход - это когда дети пришли с лыжной прогулки и полезли в ванну греться, папа закончил строить гараж и пошел принять душ, а бабушка решила перемыть после готовки всю посуду и тоже именно в этот момент - этот показатель расхода горячей воды никак не скажется на среднем расходе топлива (если только наша семья не делает так каждый день), а лишь предъявляет особые требования к подбору отопительного оборудования. Но это совсем другая тема.
Надо сказать, что СНиП 2.04.01-85, несмотря на свой солидный "возраст", довольно подробно перечисляет типы водопотребителей - там есть и бани, и прачечные, и столовые, и стадионы и многие, многие другие. Так что вы при желании сможете найти именно свой вариант водопотребления.
Считаем далее. Нам нужно знать, с какой температурой холодная вода приходит в наш котел. Если у вас пока еще нет реальных значений температуры поступающей к вам в дом санитарной (питьевой) холодной воды, то примем ее равной +5 грС - именно такая минимальная температура должна быть для водопровода диаметром до 30 см в отопительный период. Понятное дело, что летом температура ХВС будет выше, но в любом случае не должна быть более 20 грС.
Затем мы выберем, какую температуру неразбавленной горячей воды мы хотим иметь на выходе из горячего крана - именно этот параметр мы выставляем при первичной настройке нашего котла. Тут все индивидуально, но есть общие принципы:
- если у вас маленькие дети - ставьте температуру не выше 45 грС
- если у вас двухконтурный котел (со встроенным проточным теплообменником приготовления ГВС) - чем ниже температура, тем меньше будет образовываться накипь в этом самом теплообменнике
- если у вас большой бойлер косвенного нагрева - тоже будет достаточно 45 грС
- во всех остальных случаях - при 50 грС без разбавления холодной водой взрослому человеку при принятии душа будет неприятно горячо, но ожога скорее всего не будет
- та же ситуация при 55 грС и выше - взрослый человек может получить несильный ожог тела, дети однозначно получат ожог.
Ориентируйтесь на эти цифры при настройке вашей системы ГВС. Мы для нашего расчета возьмем цифру 50 грС, тем более практически всегда есть разбавление холодной водой.
Примечание: наверняка, все вы слышали про вредную бактерию "легионеллу", которая любит размножаться в не очень горячей воде. Убивается этот микроб при температуре более 60 грС, и все современные котлы имеют "антилегионелльный" режим - это когда бойлер на непродолжительное время прогревается до температуры выше 65 грС. Это происходит обычно ночью (время настраивается в автоматике котла), когда нет расхода ГВС, не чаще раза в неделю, и на наш расчет не окажет заметного влияния.
Все необходимые данные для расчета мы собрали. Расчет будем вести по формуле:
Qгвс = c * V * дельта t * n людей * n дней=
где c = теплоемкость воды, с = 1,1631 кВт*ч / 1000 кг * грС
V - суточная норма потребления горячей воды 1 человеком
дельта t - разность между температурой холодной (нагреваемой) воды (+5 грС)
и температурой горячей воды (+50 грС)
Qгвс = 1,1631 * 120л * (50 - 5) грС * 5 чел * 365 дней = 11.460 кВт*ч за год.
В первой части этой статьи в расчете мы брали город Красноярск, отопление электрическим котлом с КПД=0,98 и стоимость 1 кВт*ч без скидок = 3,96 руб. Применим эти цифры и для нашего примера:
11.460 кВт*ч / 0,98 *3,96 руб = 46.300 руб в год
Резюмируем: наша семья из пяти человек, особо не экономя горячую воду, потратит за 1 год на ее приготовление электрическим котлом около 46 тысяч рублей.
В следующей части этой статьи мы посчитаем общие расходы на отопление индивидуального жилого дома с учетом коэффициента использования оборудования, затрат на приготовление ГВС, и сравним стоимость отопления различными видами топлива: природным газом, электричеством, сжиженным газом и дизелем.