Выгодно ли отапливать частный дом с помощью электрического котла

Идея обогревать дом электричеством выглядит привлекательной, ведь это самый комфортный вид отопления. Но стоимость энергоносителя внушает опасения. Поэтому собственник жилья хочет заранее оценить, какие затраты потянет электрокотел – выгодно или нет использовать это устройство, и в чем могут быть сложности.

Особенности отопления дома электроэнергией

Если не принимать во внимание эксплуатационные затраты, выбор в пользу такой системы обогрева можно охарактеризовать только положительно:

1. Не требуется дымовая труба.
2. Отсутствует риск возгорания (при условии соблюдения правил подключения), взрыва и отравления газом.
3. Не нужны проект и разрешение государственных органов.
4. Полная автоматизация. В отличие от газового аналога безопасен запуск прибора при длительном отсутствии жильцов.
5. Теплопроизводительность регулируется в широких пределах без снижения КПД.
6. Котел стоит недорого.

Но есть и негативные моменты:

1. Высокие затраты на оплату электроэнергии.
2. Низкая надежность. Проложенная по воздуху электросеть является наиболее уязвимой частью инфраструктуры.

После бурь и ураганов населенные пункты остаются в первую очередь без света. Потому обходиться одним только электрическим котлом рискованно, рекомендуется дополнительно подключить к системе отопления хотя бы маломощное твердотопливное устройство в качестве резервного. Перечень агрегатов есть на сайте .

Альтернативы электрокотлам

Помимо электрических котлов есть и другие устройства, которыми можно обогревать дом. Рассмотрим наиболее популярные.

Электрические конвекторы

Это обогреватели, работающие по принципу конвекции — воздушные массы циркулируют через конвектор и нагреваются. Хорошо подходят для обогрева частных домов. Из преимуществ перед электрическими котлами: более легкая установка — напольные модели достаточно поставить, настенные закрепить на стене, не требуется монтаж труб и других элементов отопительной системы, что сильно упрощает и удешевляет организацию отопления. Есть электроконвекторы с дистанционным управлением и электронными термостатами, благодаря которым можно добиться значительной экономии электроэнергии. Данные устройства пожаробезопасны, комфортны в управлении, эффективны — помещение прогревается равномерно и быстро.

Электрические инфракрасные обогреватели

Это обогреватели, работающие по принципу инфракрасного излучения. Мы не рекомендуем их для обогрева частных домов: инфракрасные обогреватели предназначены для помещений с высокими потолками, и в обычном доме с потолком 2,5 от инфракрасного обогревателя вы получите не экономию, а неудобства. Обогреватель не может покрыть излучением всю комнату ни при размещении на стене, ни при размещении потолке. А нагревает он только те предметы, которые находятся в зоне излучения. В итоге там, куда излучение падает человеку будет очень горячо, а в остальной части дома — холодно.

Что нужно знать перед тем, как установить отопление

Мощность линии, подведенной от ЛЭП, ограничена. Согласно Постановлению №334 Правительства РФ, вступившему в силу в апреле 2009 г., на одно домохозяйство энергосети обязаны выделить 15 кВт. На первый взгляд немало: в среднем электрокотлом такой мощности можно отапливать дом площадью до 150 кв. м.

Но ведь в жилище и на участке имеются и другие энергоемкие приемники: бойлер, стиральная и посудомоечная машины, духовка, микроволновка, оборудование в мастерской и т.д. Необходимо оценить уровень потребления и рассчитать, сколько остается на отопление.

Если обратиться с заявлением в Ростехнадзор, лимит могут поднять. Но в некоторых регионах состояние сетей не позволяет это сделать. Решение есть, но оно может стоить дорого: иногда домовладельцу ради подключения мощного отопителя приходится оплачивать замену трансформатора на подстанции.

Пример потребления электричества

Для наглядности можно рассмотреть организацию отопления в доме площадью 90 кв. м, расположенном в Подмосковье. Имеются электроприборы со следующей потребляемой мощностью:

• водонагреватель и стиральная машина: по 1,5 кВт;
• 2 розеточные группы с автоматическими выключателями на 10 А, т.е. рассчитанные на мощность 220 × 10 = 2,2 кВт каждая;
• внутреннее и наружное освещение, приточно-вытяжная система вентиляции с рекуператором: суммарно 1 кВт.

Кухонная плита работает на баллонном газе.

Итого общая потребляемая мощность составляет 8,4 кВт. На отопление остается 15 – 8,4 = 6,6 кВт.

Необходимая номинальная мощность котла соответствует теплопотерям в самую холодную неделю года + запас в 20%. Для их вычисления нужен сложный расчет, но к стандартному дому можно применить менее точный упрощенный вариант: Q = S × K, где

Q – теплопотери в самую холодную неделю, Вт;

S – отапливаемая площадь, кв. м;

K – удельные теплопотери, Вт/кв. м.

В зависимости от региона K принимают равным фиксированному значению:

• южные области: 60-80;
• центральная часть страны: 90-110;
• северные округа: 120-200.

По условию дом находится в Подмосковье, можно считать, что К = 100 Вт/кв. м.

С учетом запаса в 20% мощность теплогенератора в самую холодную неделю составит:

W = 90 × 100 × 1,2 = 10 800 Вт = 10,8 кВт.

Вывод: в помощь электрическому котлу на 6,6 кВт необходимо установить еще твердотопливный – на 4,2 кВт. Либо один комбинированный, работающий на дровах и угле, но с ТЭНами в теплообменнике.

От чего зависит реальная потребляемая мощность

Наиболее существенно потребляемая мощность электрокотла отопления зависит от:

1. Условий эксплуатации. А именно от желаемого температурного режима (снижение температуры на 1°C подразумевает до 5% экономии), постоянства проживания в доме и регулирования показателей на время сна или отсутствия хозяев дома.
2. Технического состояния котла. А именно его ТЭНов (трубчатых электронагревателей). При использовании в качестве теплоносителя жесткой, неочищенной и постоянно сменяемой воды на ТЭНах образуется накипь, что снижает КПД с 99% до 90,80 и даже 70%. Чтобы нагреть теплоноситель до прежней температуры через слой накипи, электрокотлу требуется больше энергозатрат и времени.
3. Оснащения. Циркуляционный насос и продвинутая автоматика потребляют от 60 до 150 Вт. Однако это не столь существенные значения на фоне и так дорогостоящих эксплуатационных расходов.
4. Функциональности автоматики. Продвинутая современная автоматика имеет несколько режимов работы, более грамотно управляет включением и выключением ТЭНов, работой циркуляционного насос, плавно регулирует температуру, позволяет задать значения гистерезиса. Электрокотлы средней и выше ценовой категории часто оснащены возможностью программирования режима работы, что существенно влияет на расход.

Какие электрические котлы чаще всего используют для обогрева частного дома

Есть 4 разновидности:

• ТЭНовые;
• электродные;
• индукционные;
• тепловые насосы.

Первые наиболее распространены. Их преимущества:

• доступная стоимость;
• низкие требования к теплоносителю: его необходимо лишь один раз обессолить перед первым применением;
• простой и недорогой ремонт;
• плавный пуск (предотвращает скачки напряжения в сети).

Электродные котлы стоят дешевле ТЭНовых и устроены проще. Но теплоноситель пользователю приходится готовить по рецепту. При этом его химический состав постоянно меняется, так что каждые 1,5 месяца требуется заливать в контур новую жидкость. Это усложняет эксплуатацию.

Индукционные котлы, напротив, способны работать с любым теплоносителем, но цена у них в 4 раза выше, чем у ТЭНовых.

Оба последних вида имеют общий недостаток: их конструкция не предусматривает плавного пуска, поэтому при включении в сети возникают скачки напряжения.

Если позволяют средства, целесообразно приобрести котел, работающий по принципу теплового насоса. Использовать его выгодно. На каждый киловатт потребляемого электричества прибор выдает до 5 кВт тепла. Но денег система потребуют немалых: помимо приобретения дорогого устройства придется оплатить строительство обширного наружного теплообменника (длинный контур из труб в земле).

Затраты электроэнергии на отопление дома

На режим номинальной мощности котел выходит только в самый холодную пятидневку года. В остальное время он работает с пониженной теплопроизводительностью. В среднем она составляет:

• в зимние месяцы (декабрь, январь и февраль): 50% от номинальной;
• в ноябре и марте: 30%;
• в октябре и апреле: 15%.

Например, электрокотел 10 квт за отопительный сезон израсходует:

1. В зимние месяцы: 10 × 0,5 × 24 часа × 90 дней = 10 800 кВт.ч.
2. За ноябрь и март: 10 × 0,3 × 24 × 61 = 4 392 кВт.ч.
3. За октябрь и апрель: 10 × 0,15 × 24 × 61 = 2 196 кВт.ч.

Итого: 10 800 + 4 392 + 2 196 = 17 388 кВт.ч.

В 2022 г. в Московской области тариф для домов с электрическими плитами и отоплением соответствует 3,89 руб./кВт.ч. Значит, затраты за сезон составят 17 388 × 3,89 = 67 639,32 руб.

Соответственно, если говорить про электрокотел для отопления дома 200 квадратных метров, суммы будут в значительно больше.

Расчет среднегодовых теплопотерь

По такому же принципу рассчитываем среднегодовые тепловые потери, где вместо T нар= — 30 градусов , подставляем среднегодовую T ср.г. = +4,4 градуса взятую из СНИП 23-01-99.

• Q окон = 3,6 х (20+4,4)/0,4 = 219 Вт
• Q стен = 104,4 х (20+4,4)/5,17= 492,7 Вт
• Q кровли = 100 х (20+4,4)/5,17=472 Вт
• Q пола = 80 x (20+4,4)/4,95)+48 x (20+4,4)/7,15)+ 4 x (20+4,4)/ 11,45)=565 вт
• Q общее = 219+492,7+472+565=1748 Вт

Так, мы получили среднегодовое потребление дома в час – 1,7 кВт; Среднегодовое потребление в год соответственно составит – 14 892 кВт

Именно столько тепловых потерь нам потребуется возместить при отоплении дома, независимо от выбранного оборудования!

Что влияет на потребление электричества

Все котлы превращают используемую энергию в тепло в соотношении 1:1. Со 100-процентным КПД мизерными потерями в проводах и соединениях пренебрегают. Исключение составляют тепловые насосы, но они пока применяются редко.

Таким образом, есть лишь 2 способа снизить потребление электричества:

1. Сократить теплопотери. Для этого жилище оклеивают минеральной ватой или пенопластом, заделывают щели.
2. Оптимизировать работу котла с целью исключить перерасход энергоресурса.

Вторая задача тоже решается 2 путями:

1. Использованием погодозависимой автоматики. Такая система своевременно предупреждает котел о начавшемся потеплении, и тот успевает снизить мощность, не перегревая помещение.
2. Программированием. Модель с такой функцией, согласно настройкам пользователя, уменьшает теплопроизводительность, когда жильцы на работе или спят. В остальное время прибор выходит на нормальный режим.

Для недорогих отопителей первый вариант не подходит. В них нет функции подключения погодозависимой автоматики. Тогда рекомендуется установить хотя бы выносной термостат: он поддерживает температуру в помещении на заданной отметке.

Можно, не снижая потребления, уменьшить финансовые затраты. Переходят на дифференцированный учет расхода электроэнергии с большой скидкой ночью (1,68 руб. вместо 3,89). Систему отопления оснащают накопителем тепла – большой емкостью, в которой котел за льготное время нагоняет температуру рабочей среды до +98˚С. Днем кипяток из нее понемногу подается через смесительный узел в контур по мере необходимости, обогреватель в это время не работает.

В таком случае за сезон придется заплатить 17388 × 1,68 = 29 212 руб. Но есть нюанс: номинальная мощность котла должна вдвое превосходить расчетную, ведь ночью он работает и на обогрев, и на «зарядку» теплоаккумулятора. Для приведенного примера потребуется агрегат на 20 кВт.

Расчёт расхода

Какой расход электроэнергии у электрического котла, можно выяснить, если принять во внимание общепринятые правила:

1. Во-первых, чтобы обогреть один кубометр тепловым генератором, нужно (возьмём среднее значение) 4-8 Вт/ч электрозатрат энергии. Точная цифра зависит от итогов расчёта тепловых потерь всего здания и удельной величины за время отопления. Расчёты делают с применением показателя, который учитывает добавочные теплопотери через части стен здания, через трубопроводы, пролегающие в комнатах без отопления.
2. Во-вторых, при вычислении, сколько электроэнергии расходует электрокотёл, пользуются длительностью сезонного отопления (семь календарных месяцев).
3. В-третьих, при желании узнать средний мощностной показатель, пользуются следующим положением. Чтобы оснастить теплом площадь 10 м² с конструкциями с отличной изоляцией, по высоте до трёх метров, хватит 1 кВт. Получается, к примеру, для обогрева площади 180 м² будет вполне хватать мощности агрегата 18 кВт. Знайте, что если котёл выбран с недостаточными мощностными характеристиками, то благоприятного микроклимата достигнуть не получится. Если же мощности котла будет слишком много для данного помещения, то случится перерасход энергии.
4. Для того, чтобы узнать, сколько электроэнергии потребляет электрокотёл в месяц, обслуживая среднестатистическое здание, нужно будет умножить мощность агрегата на количество часов его функционирования в сутки (работа непрекращающаяся).
5. Полученные данные делятся на два. При этом стоит помнить, что постоянная предельная нагрузка все семь месяцев не характерна для котла (т.е. исключается время оттепелей, понижение температуры обогрева ночью и т.д.). Таким образом, получаем результат, показывающий, сколько потребляет электрический котёл отопления в месяц. Это усреднённый показатель количества энергии.
6. Если умножим эту цифру на время сезонного отопления, т.е. семь месяцев, то получится суммарный расход электроэнергии на год отопления.

Учитывая цену на единицу мощности, рассчитывают общие нужды для обогрева дома.

Формула теплотехнического расчёта мощности W = S x W уд /10 W уд /10 — удельная мощность, приходящаяся на 10 м²; S — площадь пространства отопления, м².

Иные источники тепла

Чтобы оценить, сколько потребляет электрический котел отопления в месяц, необходимо сравнить его с другими энергоносителями. При этом следует учесть, что КПД у топливных котлов до сотни сильно не дотягивает: у газовых он составляет около 93%, у дровяных и угольных – около 85%.

Ниже приводится стоимость за 1 кВт.ч для разных видов горючего:

1. Природный газ: 0,68 руб., с учетом КПД – 0,75 руб.
2. Дрова дубовые: соответственно, 1,09 и 1,36 руб.
3. Уголь: 1,33 и 1,57 руб.
4. Пеллеты древесные: 1,51 и 1,78 руб.
5. Сжиженный газ: 1,99 и 2,13 руб.
6. Дизельное топливо: 3,51 и 3,90 руб.

В каждом случае затраты на отопление за сезон составят (за 17 388 кВт.ч):

• природный газ: 13 041 руб.;
• дрова дубовые: 23 648 руб.;
• уголь: 27 300 руб.;
• пеллеты древесные: 30 950 руб.;
• сжиженный газ: 37 036 руб.;
• дизельное топливо: 67 813 руб.

Приведен средний уровень цен.

В случае, когда нет возможности использовать твердотопливный или газовый агрегат, установка электрокотла для отопления частного дома является неплохим вариантом.

Для чего все это нужно

Проблему следует рассмотреть с двух точек зрения – с точки зрения многоквартирных домов и частных. Начнем с первых.

Многоквартирные здания

Здесь ничего сложного нет: гигакалории применяются в тепловых расчетах. И если знать, какое количество тепловой энергии остается в доме, то можно предъявить потребителю конкретный счет. Приведем небольшое сравнение: если централизованное отопление будет функционировать в отсутствие счетчика, то платить приходится по площади обогреваемого помещения. Если же есть тепловой счетчик, это уже само по себе разводку подразумевает горизонтального типа (либо коллекторную, либо последовательную): в квартиру заводят два стояка (для «обратки» и подачи), а уже внутриквартирная система (точнее, е конфигурация) определяется жильцами. Подобного рода схема применяются в новостройках, благодаря чему люди регулируют расход тепловой энергии, делая выбор между экономией и комфортом.

Выясним, каким образом осуществляется данная регулировка.

1. Монтаж общего термостата на магистрали «обратки». В таком случае расход рабочей жидкости определяется температурой внутри квартиры: если она будет снижаться, то расход, соответственно, увеличится, а если повышаться – снизится.

2. Дросселирование радиаторов отопления. Благодаря дросселю проходимость отопительного прибора ограничивается, температура снижается, а значит, сокращается расход тепловой энергии.

Частные дома

Продолжаем говорить про расчет Гкал на отопление. Владельцы загородных домов интересуются, прежде всего, стоимостью гигакалории тепловой энергии, полученной от того или иного вида топлива. В этом может помочь приведенная ниже таблица.

Таблица. Сравнение стоимости 1 Гкал (с учетом транспортных расходов)

* — цены примерные, так как тарифы могут отличаться в зависимости от региона, более того, они еще и постоянно растут.

Вывод

Топить электричеством невыгодно – дороже только соляркой. Но если удастся реализовать схему с теплоаккумулятором, энергоресурс по затратам выйдет на уровень угля и окажется соизмеримым с природным газом (разница составит 25%). Смысл в этом есть, особенно если учесть многочисленные преимущества электрического отопления. В любом случае, каждый пользователь решает сам – установить электрокотел или конвекторы, как альтернативный вариант.

Цены: итоговая таблица