Использование буферных емкостей с нагревом по ночному тарифу для отопления загородного дома

Что показало практическое использование данного типа систем на основе практического наблюдения:

1. входная мощность в размере 25-30 кВт позволяет накопить в емкостях объемом 2000л. порядка 70 кВт тепловой энергии по стоимости значительно ниже чем сж.газ, дизельное топливо или пеллетты.

2. Для подобных систем не требуется использовать буферные емкости большего объема при ограничении входной мощности 25-30 кВт и для дома с теплопотерями аналогичными примеру. Накопить большее количество тепла физически при увеличении объема не получится при температурах на улице -5 и ниже.

3. Система окупит затраты на установку буферных емкостей за 1-2 отопительных сезона (напрямую зависит от теплопотерь Вашего дома). В месяц экономим около 8000р. платежей за эл.энергию для дома 250 кв.м.

Уважаемые читатели, этой статьей публикую результаты работы третьего эксперимента, проводимого в этом году в части использования различных альтернативных схем отопления загородных домов от электричества.

Для нашего случая мы тратим (при -8,5 град на улице и +15 внутри): 140 кВт по 2,09р (70 накопление и 70 текущее отопление ночью) 70 - пока в дисбалансе - по промежуточному дневному 5,05р. т.е. в день затраты на отопление составляют: 646 р./день (для сравнения тратили бы без емкостей - 905р./день), могли бы при наличии на входе 45 кВт тратить - 438р./день

Напомню

В отопительном сезоне мы не просто теоретически измышляем а что будет если..... мы на опыте реальной эксплуатации проверяем и утверждаем что сэкономить на отоплении возможно. Современные технологии позволяют этого достичь.

Итак: первоначальное описание здания и системы

Здание - загородный дом в 20 км. от МКАД, Московская область, юго-западное направление. Общая площадь 250 кв.м. Конструктивно - стены - газосиликат обложенный лицевым кирпичем с утеплением мин.ватой 100 мм. Кровля - скатная, три этажа. Утепление кровли - мин.вата 200 мм.

В целом достаточно типовой проект с встроенным гаражом, полуэтажем над ним.

Целевым образом ожидается газификация поселка, но вероятность газификации и период - 5-7 лет. Это территория НовойМосквы и только в 2019 году Мосгаз планирует проводить проектирование распределительных газопроводов в данном районе. На период до газа отопление - либо общепоселковый газгольдер, или электричество. На момент обращения мы предлагали Заказчику в том числе использовать тепловые насосы воздух-воздух которые летом также обеспечат кондиционирование, но пока этот вопрос не решен. Для экономии средств предложено использовать накопление тепла полученного эл.нагревом по ночному тарифу. Исходно у Заказчика на вводе в дом есть возможность подключения до 30 кВт.

В итоге технического решения - смонтирована теплогенераторная установка в составе эл.котла Protherm Скат 24 кВт, распределительных гребенок по контурам отопления (три регулируемых смесительных насосных группы с коллектором и гидравлической стрелкой Meibes), две буферных емкости Sunsystem по 1000л. Для управления применена автоматика Tech I-3.

Поскольку процедуры настройки системы и автоматики требуют периодов постоянного наблюдения в составе автоматики также установлен модуль удаленного доступа и управления, поэтому мы можем накапливать и учитывать статистику потребления и наиболее тонко учитывать процессы. В дальнейшем Заказчик получает возможность удаленно контролировать все происходящие процессы, регулировать температуру в помещениях. Достаточно удобный механизм управления и контроля за происходящим.

По техническим данным:

Подбор емкостей выполнен исходя из максимально возможной входной эл.мощности котла. 2000л. в данной ситуации обеспечивают накопление максимально возможного количества тепловой энергии в ночном режиме в том числе позволяя в это время отапливать здание.

Расчетным образом подразумевалась возможность использования в дневном режиме исключительно накопленного тепла до температур наружного воздуха -5 град.С

Конечно мы провели эксперимент для подтверждения - при температуре наружного воздуха -10 град.С в ночном режиме буферные емкости набрали температуру с +37 до +72 град.С, при этом котел обеспечил также отопление здания. С наступлением дневного времени после отключения котла осуществлялось потребление накопленного тепла в период с 7.00 до 15.00 при средней температуре на улице -8,5 град.С. За этот период температура воды в буферных емкостях снизилась до 42 град.С.

В итоге расчетным путем подтверждены первоначальные расчеты, при этом для достижения комфортного режима отопления дополнительно подогрев буферных емкостей включен в период "среднего" дневного тарифа на 3 часа. Продолжаем наблюдать за системой.

Расчетным образом получаем:

( В физике принято считать, что одна калория – это то количество энергии, которое необходимо для нагрева одного грамма Н2О на 1 °C при стандартном атмосферном давлении (101 325 Па). )

за время действия ночного тарифа производим накопление:

2000л.; 30 град.С = 60000 ккал., что примерно составляет 70 кВт накопленной тепловой энергии при стоимости 2,09 р.

Усредненные теплопотери рассматриваемого дома:

Поскольку практически измерено, что накопленные буферными емкостями тепловая энергия расходуется с 7.00 до 15.00, т.е. за 8 часов, получаем практически измеренные теплопотери дома площадью 250 кв.м. в размере 8,75 кВт/ч при температуре на улице -8,5 град.

Давайте оценим экономию по сравнению с прямым использованием эл.котла - практически доказано что из всех теплопотерь здания мы накапливаем по дешевому тарифу 70 кВтч по стоимости 2,09. Дневная тарификация в этом случае составляет на уровне 5,8 р/кВтч. Т.е. ежедневно мы экономим в этом режиме 70*(5,8-2,09) = 259,7р. Это минимум не вдаваясь в долговременные расчеты и плюс к этому у нас по ночному тарифу получается экономия еще практически такой же суммы..... За месяц эксплуатации экономия составит более 8000р. Если же входная мощность эл.подключения возможна на уровне 35-45 кВт для данной площади дома, то мы получили бы экономию в двое выше, имея возможность накопить большее количество тепла по низкому ночному тарифу. При этом возникла бы необходимость увеличить объем буферных емкостей на 400-500 л. Зато все затраты на отопление шли бы исключительно по ночному тарифу.

Для нашего случая мы тратим (при -8,5 град на улице и +15 внутри): 140 кВт по 2,09р (70 накопление и 70 текущее отопление ночью) 70 - пока в дисбалансе - по промежуточному дневному 5,05р. т.е. в день затраты на отопление составляют: 646 р./день (для сравнения тратили бы без емкостей - 905р./день), могли бы при наличии на входе 45 кВт тратить - 438р./день

Стоит сразу выделить что на сегодня в виду проведения строительных работ установлена пониженная температура воздуха внутри примерно соответствующая +15 град, при этом при ведении работ достаточно большие теплопотери из-за открытия гаражных ворот, выноса мусора и заноса строиматериалов. Но тем не менее показатели достойные.

Что показало практическое использование данного типа систем на основе практического наблюдения:

1. входная мощность в размере 25-30 кВт позволяет накопить в емкостях объемом 2000л. порядка 70 кВт тепловой энергии по стоимости значительно ниже чем сж.газ, дизельное топливо или пеллетты.

2. Для подобных систем не требуется использовать буферные емкости большего объема при ограничении входной мощности 25-30 кВт и для дома с теплопотерями аналогичными примеру. Накопить большее количество тепла физически при увеличении объема не получится при температурах на улице -5 и ниже.

3. Система окупит затраты на установку буферных емкостей за 1-2 отопительных сезона (напрямую зависит от теплопотерь Вашего дома).