Ogrzewanie elektryczne to kosztowna przyjemność, jednak czasami trzeba się po nią sięgnąć, gdy nie ma możliwości zainstalowania kotła gazowego lub na paliwo stałe. Ale nie należy rozpaczać, przedstawiając ogromne kwoty w rachunkach za media, aby ogrzewanie domu energią elektryczną było tanie w zasięgu każdego, a koszty ogrzewania można obniżyć na kilka sposobów.
Warto zauważyć, że to właśnie w momencie przechodzenia na ogrzewanie elektryczne i chcąc obniżyć koszty ogrzewania, urządza się prawdziwy dom energooszczędny.
Sprawność kotła elektrycznego jest wysoka i sięga 96-99%. Zasada działania opiera się na konwersji energii elektrycznej na ciepło, dzięki czemu nagrzewa się nośnik ciepła, który rozprzestrzenia się przez rury i grzejniki domu. Próby optymalizacji tego procesu są bezcelowe, zużycia energii elektrycznej nie da się zmniejszyć zmianami w konstrukcji kotła. Jak zatem oszczędnie ogrzać dom prądem?
Najważniejsze jest ograniczenie strat ciepła w domu. Po ociepleniu domu i zmniejszeniu strat ciepła przez ściany, sufit, podłogę, otwory okienne i drzwi wejściowe, ilość energii elektrycznej zużywanej przez kocioł na ogrzanie chłodziwa znacznie się zmieni. Im niższa strata ciepła, tym niższa temperatura nośnika ciepła wymagana do komfortowego ogrzewania pomieszczenia, a co za tym idzie, mniejsze zużycie energii elektrycznej.
Ponadto istnieją jeszcze trzy sposoby oszczędzania na ogrzewaniu elektrycznym:
- Przejście na odrębny system płatności za energię elektryczną z ekonomiczną taryfą nocną.
- Zastosowanie zbiorników magazynujących ciepło.
- Ustawienie optymalnego trybu ogrzewania, w którym temperatura ogrzewania jest regulowana intensywnością w zależności od różnych czynników (pora dnia, obecność osób w pomieszczeniu itp.).
To właśnie te ekonomiczne metody ogrzewania domu energią elektryczną i ich kombinacje rozważymy bardziej szczegółowo.
Jak wybrać konwektor elektryczny do ogrzewania domu – przeczytaj tutaj .
Stawka nocna
Mieszany rodzaj kalkulacji kosztów energii elektrycznej to system, w którym taryfa za energię elektryczną w nocy jest niższa niż w ciągu dnia. Jednocześnie oszczędności są znaczne.
Nie zdziwcie się, taka propozycja jest w pełni uzasadniona, a jej globalnym celem jest podział dobowego obciążenia pomiędzy elektrownie i sieci dystrybucyjne. W dzień obciążenie jest większe niż w nocy, co pociąga za sobą pewne trudności w zarządzaniu i wydajności. Aby usunąć tę lukę, zaproponowano ekonomiczną stawkę nocną dla mieszkańców sektora prywatnego.
W nocy możesz tanio korzystać z prądu, instalując specjalny licznik. Jeszcze większe oszczędności pomogą w harmonogramie, w którym kocioł będzie pracował głównie w nocy, a w ciągu dnia będzie się okresowo włączał, utrzymując jedynie temperaturę lub w ogóle nie pracując, zapewniając ogrzewanie pomieszczenia pojemnikami akumulującymi ciepło .
Zbiorniki magazynujące ciepło
Zasobnik ciepła to zbiornik podłączony do kotła grzewczego. W nocy gromadzi się w nim ciepło, natomiast w ciągu dnia, po wyłączeniu kotła, zakumulowane ciepło jest oddawane do instalacji grzewczej. Jednocześnie zużycie energii elektrycznej nie maleje, ale w połączeniu z taryfą nocną uzyskuje się tanie ogrzewanie domu energią elektryczną.
Dwie opcje projektowania:
- Prosty pojemnik wypełniony płynem chłodzącym i podłączony do obiegu grzewczego. Zwiększa to objętość chłodziwa, a tym samym bezwładność cieplną układu.
- Zbiornik podobny w zasadzie do wymiennika ciepła. Jest wypełniony wodą, a wewnątrz zamontowany jest wymiennik ciepła typu „wężownica”. Taka konstrukcja nie wpływa na objętość nośnika ciepła w obwodzie, ale pozwala zwiększyć obojętność cieplną pojemnika.
Aby zasobnik ciepła mógł ogrzewać dom przez długi czas, należy poprawnie obliczyć wymaganą objętość. W obliczeniach brane są pod uwagę następujące punkty:
- Pojemność cieplna wody wynosi 4,1-4,2 kJ * kg / K.
- Ogrzanie jednego litra wody o jeden stopień wymaga 1,163 W*h ciepła.
- Wodę w zbiorniku należy podgrzać do maksymalnej temperatury w ciągu 2-4 godzin przy maksymalnej mocy kotła.
- Dobowy efektywny spadek temperatury wody w zbiorniku powinien wynosić do 30°C.
- Objętość zbiornika określa się wzorem V = Qz / (λ * ΔT), gdzie Qz to całkowite zużycie ciepła do ogrzewania, λ to pojemność cieplna wody, 1,163 W * h, ΔT to różnica temperatur, 30 oС.
Rozważmy obliczenie pojemności magazynowania ciepła na przykładzie. Jest kocioł o mocy 12 kW. Zużycie ciepła Qz do podgrzewania wody w ciągu 4 godzin wyniesie 12×4 = 48 kW * h = 48000 W * h. Podstawiając tę wartość do wzoru, otrzymujemy minimalną objętość zbiornika: Vmin = 48000 / (1,163 * 30) = 1375 litrów. Aby obliczyć maksymalną objętość, należy wziąć pod uwagę straty ciepła i czas, w którym zasobnik ciepła zamiast kotła będzie ogrzewał dom. Załóżmy, że strata ciepła w domu wynosi 9 kW, a kocioł będzie wyłączony przez całą dobę, czyli 12 godzin. Zużycie ciepła wyniesie 9×12 = 108 kW * h. Podstawiając tę wartość do wzoru na objętość, otrzymuje się Vmax = 3095 litrów. Po dokonaniu odwrotnego obliczenia otrzymujemy, że kocioł będzie potrzebował 9 godzin na podgrzanie tej ilości wody.
Analizując uzyskane wartości, objętość pojemności wybiera się pomiędzy Vmin a Vmax, a najlepiej bliżej pierwszej wartości. Im większa objętość, tym więcej czasu i energii elektrycznej kocioł wyda na ogrzewanie. Tak długotrwała praca może mieć wpływ na trwałość kotła.
W sprzedaży dostępne są gotowe rozwiązania zasobników ciepła dla odpowiednich pojemności kotłów. Kupując należy kierować się zaleceniami producenta.
Zasobnik ciepła instaluje się równolegle do systemu grzewczego, jak pokazano na rysunku. W systemie są dwie pompy. Pierwszy (1) załączany jest z bojlerem elektrycznym na noc zgodnie z harmonogramem lub ręcznie. Druga (2) pompa rozprowadza płyn chłodzący po obwodzie w zależności od sygnałów termostatu ustawionego na tryb optymalnej temperatury ogrzewania.
Zarządzanie kotłem elektrycznym
Optymalizacja pracy kotła za pomocą sterownika i czujników temperatury pomoże obniżyć koszty ogrzewania elektrycznego.
W ciągu dnia nie ma potrzeby ogrzewania domu tą samą temperaturą. Np. gdy nie ma mieszkańców (w pracy, w szkole, poza domem) podgrzewanie kotła na pełnej mocy jest niepraktyczne i kosztowne, wystarczy utrzymać w pomieszczeniach temperaturę w okolicach 14-16 stopni, a nawet niżej. Główne obciążenie ogrzewania przypada na wieczór i poranek, kiedy wszystkie domy są w domu i konieczne jest zapewnienie komfortowych warunków. Ale w nocy możesz sprawić, że będzie chłodniej, tym bardziej jest to przydatne dla zdrowia, szczególnie w połączeniu ze zwiększoną wilgotnością.
Ustal harmonogram dni tygodnia, kiedy i jaka temperatura w pomieszczeniu jest dla Ciebie optymalna i zaprogramuj go w sterowniku. Oprócz sterownika wykorzystaj czujniki temperatury zainstalowane w domu i na ulicy. Pozwoli to uwzględnić czynnik zmiany pogody, np. gdy zrobi się zimno, kocioł będzie grzać więcej, a gdy zrobi się cieplej, zmniejszy moc.
W ten sposób możesz zaoszczędzić na energii elektrycznej, włączając kocioł tylko wtedy, gdy naprawdę tego potrzebujesz.
Opcja sterowania jest bardziej praktyczna niż instalacja zasobnika ciepła. Sterownik kosztuje mniej, a jego instalacja nie zajmuje dużo czasu i miejsca.
Parametry ustawione w sterowniku:
- optymalna temperatura ogrzewania domu (niektóre modele umożliwiają dostosowanie nawet temperatury dla poszczególnych pomieszczeń);
- minimalna temperatura;
- harmonogram pracy kotła według godzin i dni tygodnia.
Kombinacja oszczędności
Każda z proponowanych opcji oszczędzania na ogrzewaniu elektrycznym pozwala osiągnąć określone oszczędności. Gdy są używane razem, zużycie energii elektrycznej zmniejsza się o 30-40%. Najważniejsze jest, aby dokładnie przemyśleć tryb pracy kotła, przenosząc główne obciążenie na porę nocną, kiedy taryfa jest tańsza. Dostosowując parametry ogrzewania za pomocą sterownika i akumulując ciepło w zasobniku ciepła, uzyskuje się doskonały efekt ekonomiczny przy zachowaniu komfortowego mikroklimatu w domu.