Приветствую читателей моего канала!
Вопрос отопления при отсутствии газа возникает у всех, кто строит дом или даже домик. Вариантов много. Некоторые сравнения я приводил в статье: Чем отапливать дом, если нет газа? Сравниваем затраты на отопление газгольдером, углем, пеллетами, дровами и электричеством
Самый удобный и экономически выгодный способ (и при теплых зимах сравнимый с газовым)– это отопление дома тепловым насосом «воздух-вода». В Европе по некоторым оценкам установлено более 14 млн. тепловых насосов (ТН). А у нас этот вид оборудования для отопления только набирает популярность. Не смотря на то, что оборудование работает от электричества и потребляет киловатты, в тепле отдает в разы больше.
Показатели СОР (Coefficient of Perfomance - коэффициент преобразования энергии) для ТН системы «воздух-воздух» или «воздух-вода»:
СОР = 4,02 при температуре +7°C
СОР = 2,53 при температуре -7°C
СОР = 2,06 при температуре -20°C
Если объяснить на пальцах, то при потреблении, допустим, 3 кВт*ч электроэнергии, ТН выдает 9 кВт*ч в тепле при 0 гр. Т.е. использовать ТН в 2-3 раза выгоднее, чем отапливать напрямую электрокотлом.
Есть мысль, как сделать работу ТН еще эффективнее. Для этого его работу нужно перевести в ночной режим по ночному тарифу. Длится он с 23:00 до 07:00, при этом тариф за электроэнергию ниже в ~1,6 раза. Например, у нас в поселке обычный тариф: 3,22 руб./кВт*ч, а ночной – 1,92 руб./ кВт*ч (разница в 1,67 раза).
Но отапливать дом нужно круглые сутки. Для этого ночью нужно запасти тепло в теплоаккумуляторе (ТА). Сколько нужно запасти тепла я подсчитывал в статье: На какое время хватит 1 тонны горячей воды для отопления? Расчет теплового аккумулятора и стоимости отопления по ночному тарифу
Произведем расчет с учетом работы теплового насоса. ТН «воздух-вода» нагревает теплоноситель до +55 гр. ТН используется только с теплыми полами. С радиаторами его работа не эффективна.
Вариант подключения ТН к бойлеру косвенного нагрева и буферной емкости. Сделаем расчет на дом 100 м2 с теплопотерями 50 Вт/м2 (5000 Вт*ч). Имеем теплоаккумулятор ТА на 500 л и теплые полы. Разница в ТА от верхней температуры нагрева до нижней – 35 гр (55 - 20)
Количество аккумулированного тепла в ТА рассчитаем по формуле: Q = c*m*(t2-t1)= 4183*500л*35гр = 73 202 500 Дж. 1 Дж = 1 Вт*секунда. 73 202 500/5000 = 14640,5 сек. Или тепла в ТА хватит на 4,07 часа. А дом нужно отапливать 16 часов без потребления электроэнергии (с 7 до 23 часов).
Тепло можем дополнительно запасти в стяжке теплых полов. Будем считать, что объем стяжки 10 м3. Для этого к утру поднимем температуру полов до 30 гр и будем считать, что к 23:00 она опустится до 20 гр. Теплоемкость бетона меньше, всего 1000 Дж/кг*гр. Но и масса 1 м3 бетона больше - 2400 кг. Тогда имеем значение запасенной энергии: 1000*24000*10 = 240 000 000 Дж. Делим на теплопотери 5000 Вт. Получаем 48000 сек. или 13,33 часов. В сумме с ТА получаем ~17,4 часов. С запасом.
Тогда нужно определиться, какую мощность должен иметь ТН, что бы за 8 часов успеть нагреть ТА и стяжку пола.
73 202 500/3600 сек + 240 000 000/3600 сек = 20334 + 66667 = 87001 кВт – столько энергии нужно запасти за 8 часов ночного тарифа. Или поток 10875 кВт в час тепловой энергии. Лучше взять ТН с запасом: на 12-15 кВт*ч тепловой энергии.
Какие это затраты в рублях? Если принять СОР=3, то электропотребление составит 3,3 кВт*ч. на 8 часов. За месяц это будет 1521 руб. Если СОР=2, то получим 2258 руб./мес. Это затраты, сравнимые с газовым отоплением.
У этой схемы есть одно но. Ночью, когда будет работать тепловой насос, температура воздуха может опуститься, допустим, с -10 гр до -20 гр. И ТН при этом придется работать при низком СОР, эффективность системы снизится. И наша дополнительная эффективность в 50% уменьшится.
Надо понимать, что это примерный расчет. Не учтено много других факторов. Но данная система имеет место быть, особенно в южных регионах страны.
Внимание! В новых статьях комментарии открыты только для подписчиков!
Подписывайтесь на канал, впереди много интересной и полезной информации.