Отопление загородного дома – это одна из бóльших статей расходов, особенно в зимний период. К счастью, существуют решения для снижения затрат на отопление без ущерба для комфорта. Одним из таких решений является погодозависимое регулирование для котлов. В статье расскажу, как можно эффективнее использовать энергоресурсы в частном доме, чтобы в конце месяца не получить счёт за отопление на 30 тысяч рублей.
Оговорюсь, что изначально нужно максимально утеплить дом, иначе никакое «умное» управление отоплением не даст желаемого результата.
За счёт чего достигается экономия?
Автоматика самостоятельно определяет, в какой момент времени и сколько тепла необходимо отдавать. Снижение температуры в доме всего на 1-2°C на время отсутствия людей в доме приводит к экономии минимум 4-8% газа в час.
Подбирая отопительную систему, часто руководствуются мощностью 1 кВт на 10 м2 дома. Выполним расчёт теплопотерь для дома площадью 90 м2 и потолком высотой 2.7 метров.
Упрощённая формула выглядит так:
Qт = (V x ∆t x k)/860,
где: Qт- тепловая мощность,
V - объем помещения,
∆T - разница между температурой воздуха вне помещения и температурой внутри помещения, Tна улице = -10 °C, в доме хотим поддерживать Т= 24°C.
К - коэффициент тепловых потерь строения, при высокой теплоизоляции находится в диапазоне 0,6–0,9. Значение берётся для дома с кирпичными стенами, небольшим количеством окон со сдвоенными рамами, с толстым основанием пола.
860 - перевод в кВт/ч.
Qт = (243 x 34 x 0.7)/860 = 6.72 кВт – при температуре в доме 24°C
Теперь посчитаем теплопотери для поддержания температуры в доме 15°C при той же температуре на улице. Такое значение можно поддерживать, когда в доме никого нет, например.
Qт = (243 x 25 x 0.7)/860 = 4.94 кВт
Экономия составит 1.78 кВт (26,5%).
Управление затратами на отопление основано на управлении поддерживаемой температурой в помещении – снижаем температуру, когда это допустимо, и поднимаем до комфортного значения, когда это необходимо.
Каждый раз регулировать температуру в доме в зависимости от вашего нахождения в доме или изменения температуры на улице без автоматики крайне сложно.
Регулируем температуру автоматически
Бывает так, что отопительный котёл уже установили, но при покупке не задумывались о регулировке температуры отопления в зависимости от погодных условий. Тогда в первую очередь проверьте наличие у вашего котла цифрового протокола. Обычно его указывает производитель в документации к котлу. Управление будет возможно, если у котла есть цифровой интерфейс с одним из протоколов: OpenTherm, eBus, Navien, Ariston или BSB (причём неважно, газовый это котёл или электрический). Все дальнейшие возможности описаны только для таких типов котлов.
Системы автоматического управления могут регулировать климат в помещении в зависимости от текущей температуры на улице или в доме. Для этого в системах используется датчик температуры, который подключается к самому устройству автоматики (контроллеру).
В результате изменения температуры (в помещении или на улице), которую определяет датчик, происходит передача сигнала котлу. Котёл будет периодически изменять мощность горения горелки, а не отключать котёл полностью. И избыточного потребления электроэнергии не будет. Затраты на отопления снизятся.
Если же в вашем котле отсутствует протокол управления, то плавно управлять регулировкой температуры не получится. В этом случае доступен только режим релейного управления.
Как это может выглядеть в реальной жизни, показано на рисунке ниже. Красным цветом обозначена температура подачи отопления, жёлтым – уличная температура.
Релейное управление возможно, если у котла есть вход для подключения комнатного термостата. В таком режиме котёл поддерживает заданную температуру путём периодического включения/выключения котла. Применим практически ко всем современным электрическим и газовым котлам. Существенный недостаток: слишком частое включение и выключение котла в так называемом режиме «тактования» снижает его долговечность, КПД и увеличивает расход энергоресурсов.
Задаём погодные кривые
Климатическая (или погодная) кривая – это график, который отражает тепловые характеристики вашего дома. Под каждое помещение кривая подбирается опытным путём: в зависимости от площади доме, количества радиаторов, индивидуальных ощущений и величины тепловых потерь. Пример кривых приведён на рисунке ниже. Под графиком показаны коэффициенты для разных по цвету кривых, по сути, отражающие зависимость температуры теплоносителя контура отопления и температуры наружного воздуха. Эти кривые рассчитываются при условии, что в помещении будет поддерживаться температура +20°C.
Именно эти коэффициенты вы можете задавать самостоятельно. Например, коэффициент кривой k=0,2 по сравнению с k=2 при одной и той же уличной температуре обеспечит минимальную температуру воздуха дома и меньший расход топлива.
Как это работает в реальной жизни:
Вы хотите поддерживать температуру в доме 20°C при температуре на улице 0°C.
Для коэффициента К=1.7 при температуре на улице 0°C от котла будет затребована температура теплоносителя 60°C. Если при выбранном коэффициенте температура в помещении ниже желаемой, то надо выбирать другой коэффициент с бОльшим значением.
Интегрируем автоматику с умными домами
Вариант для продвинутых пользователей и тема для отдельной статьи. Современные устройства погодозависимой автоматики могут быть интегрированы с разными системами умного дома: Wiren Board, home assistant, Sprut.hub, fibaro и др.
Практический пример реализации интеграции автоматики для котла с Wiren Board и Sprut.hub опубликуем в отдельной статье.
Вы можете задавать разные сценарии работы программируемых термостатов. Например, повышать температуру, если в доме кто-то находится, выставить индивидуальное значение температуры в каждой комнате отдельно или снизить температуру на время ночи. Такая оптимизация поможет сократить расходы.
Но если же вы решили спроектировать систему умного дома с нуля, то срок окупаемости её может составить от 3-х до 7 лет, поэтому о снижении расходов на отопление целесообразно говорить только в долгосрочной перспективе.
Автоматика для вашего дома: https://nevoton.ru/product-category/avtomatika/
Здесь пишем о том, как правильно организовать отопление в системе из нескольких котлов.
Подписывайтесь на канал, чтобы не пропустить следующую публикацию.