Πόση ηλεκτρική ενέργεια καταναλώνει ένας ηλεκτρικός λέβητας: πώς να κάνετε υπολογισμούς πριν από την αγορά

Η χρήση ηλεκτρικής ενέργειας ως πηγή ενέργειας για τη θέρμανση μιας εξοχικής κατοικίας είναι ελκυστική για πολλούς λόγους: εύκολη πρόσβαση, ευρεία διάδοση, φιλικότητα προς το περιβάλλον. Ωστόσο, το σημαντικότερο εμπόδιο για τη χρήση ηλεκτρικών λεβήτων παραμένουν οι αρκετά υψηλές χρεώσεις.

Σκεφτήκατε κι εσείς τη σκοπιμότητα εγκατάστασης ενός ηλεκτρικού λέβητα; Ας αναλύσουμε μαζί πόση ηλεκτρική ενέργεια καταναλώνει ένας ηλεκτρικός λέβητας. Για αυτό θα χρησιμοποιήσουμε τους κανόνες εκτέλεσης υπολογισμών και τους τύπους που εξετάζονται στο άρθρο μας.

Οι υπολογισμοί θα βοηθήσουν να κατανοήσετε λεπτομερώς πόσες kWh ηλεκτρικής ενέργειας θα πρέπει να πληρώνετε μηνιαία σε περίπτωση χρήσης ηλεκτρικού λέβητα για θέρμανση σπιτιού ή διαμερίσματος. Τα αποτελέσματα θα σας επιτρέψουν να πάρετε την τελική απόφαση σχετικά με την αγορά ή μη του λέβητα.

Μέθοδοι υπολογισμού ισχύος ηλεκτρικού λέβητα

Μπορούν να διακριθούν δύο βασικές μεθοδολογίες υπολογισμού της απαιτούμενης ισχύος ενός ηλεκτρικού λέβητα. Η πρώτη βασίζεται στη θερμαινόμενη επιφάνεια, η δεύτερη στον υπολογισμό των απωλειών θερμότητας μέσω των δομικών στοιχείων.

Ο υπολογισμός με την πρώτη επιλογή είναι πολύ προσεγγιστικός, βασίζεται σε ένα μόνο δείκτη – την ειδική ισχύ. Η ειδική ισχύς δίνεται σε εγχειρίδια και εξαρτάται από την περιοχή.

Ο υπολογισμός με τη δεύτερη επιλογή είναι πιο περίπλοκος, αλλά λαμβάνει υπόψη πολλούς ε πιμ έρους δείκτες του συγκεκριμένου κτιρίου. Ένας πλήρης θερμοτεχνικός υπολογισμός του κτιρίου – είναι ένα αρκετά περίπλοκο και επίπονο έργο. Στη συνέχεια θα εξεταστεί ένας απλοποιημένος υπ ολογισμός, ο οποί ος ωστό σο διαθέτει την απαραίτητη ακρίβεια.

Ανεξάρτητα από τη μεθοδολογία υπολογισμού, η ποσότητα και η ποιότητα των συλλεγόμενων αρχικών δεδομένων επηρεάζουν άμεσα τη σωστή εκτίμηση της απαιτούμενης ισχύος του ηλεκτρικού λέβητα.

Όταν η ισχύς είναι ανεπαρκής, ο εξοπλισμός θα λειτουργεί συνεχώς στο μέγιστο φορτίο, χωρίς να παρέχει την απαραίτητη άνεση διαβίωσης. Όταν η ισχύς είναι υπερβολική, υπάρχει αδικαιολόγητα μεγάλη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας και υψηλό κόστος του εξοπλισμού θέρμανσης.

Σε αντίθεση με άλλα είδη καυσίμων, η ηλεκτρική ενέργεια – είναι μια οικολογικά ασφαλής, αρκετά καθαρή και απλή επιλογή, αλλά συνδέεται με την ύπαρξη μιας αδιάκοπα λειτουργούσας ηλεκτρικής δικτύου στην περιοχή.

Διαδικασία υπ ο λογισμο ύ ισχ ύ ος ηλε κτρ ικ ο ύ λ έβ η τα

Στη συνέχεια, θα εξετάσετε λεπτομερώς πώς να υπολογίσετε την απαιτούμενη ισχύ του λέβητα, ώστε ο εξοπλισμός να εκτελεί πλήρως το έργο της θέρμανσης του σπιτιού.

Στάδιο #1 – συλλογή αρχικών δεδομένων για τον υπολογισμό

Για τη διεξαγωγή των υπολογισμών θα χρειαστείτε τις ακόλουθες πληροφορίες για το κτίριο:

• S – εμβαδόν θερμαινόμενου χώρου.
• W_ειδ – ειδική ισχύς.

Ο δείκτης ειδικής ισχύος δείχνει πόση θερμική ενέργεια απαιτείται ανά 1 m² σε 1 ώρα.

Εξαρτάται από τις τοπικές φυσικές συνθήκες. Μπορείτε να λάβετε τις ακόλουθες τιμές:

• για το κεντρικό τμήμα της Ρωσίας: 120 – 150 W/m²;
• για τις νότιες περιοχές: 70-90 W/m²;
• για τις βόρειες περιοχές: 150-200 W/m².

W_ειδ – ένα θεωρητικό μέγεθος, το οποίο χρησιμοποιείται κυρίως για πολύ πρόχειρους υπολογισμούς, επειδή δεν αντικατοπτρίζει τις πραγματικές απώλειες θερμότητας του κτηρίου. Δεν λαμβάνει υπόψη το εμβαδόν υαλοπινάκων, τον αριθμό των θυρών, το υλικό των εξωτερικών τοίχων, το ύψος των οροφών.

Ο ακριβής θερμοτεχνικός υπολογισμός πραγματοποιείται με τη βοήθεια εξειδικευμένων προγραμμάτων, λαμβάνοντας υπόψη πολλούς παράγοντες. Για τους σκοπούς μας, ένας τέτοιος υπολογισμός δεν είναι απαραίτητος· μπορείτε κάλλιστα να αρκεστείτε στον υπολογισμό των θερμικών απωλειών των εξωτερικών δομικών στοιχείων.

Τα μεγέθη που πρέπει να χρησιμοποιήσετε στους υπολογισμούς:

R – αντίσταση μεταφοράς θερμότητας ή συντελεστής θερμικής αντίστασης. Είναι ο λόγος της διαφοράς θερμοκρασίας στα άκρα του δομικού στοιχείου προς τη ροή θερμότητας που διέρχεται από αυτό το στοιχείο. Έχει διαστάσεις m²×°C/W.

Στην πραγματικότητα, είναι απλό – το R εκφράζει την ικανότητα του υλικού να συγκρατεί τη θερμότητα.

Q – ένα μέγεθος που δείχνει την ποσότητα της ροής θερμότητας που διέρχεται από 1 m² επιφάνειας με διαφορά θερμοκρασίας 1°C σε 1 ώρα. Δηλαδή δείχνει πόση θερμική ενέργεια χάνει 1 m² δομικού στοιχείου ανά ώρα με διαφορά θερμοκρασίας 1 βαθμού. Έχει διαστάσεις W/m²×h.

Για τους υπολογισμούς που παρουσιάζονται εδώ, δεν υπάρχει διαφορά μεταξύ Kelvin και βαθμών Κελσίου, καθώς δεν έχει σημασία η απόλυτη θερμοκρασία, αλλά μόνο η διαφορά.

Q_συν – η ποσότητα της ροής θερμότητας που διέρχεται από το εμβαδόν S του δομικού στοιχείου σε μία ώρα. Έχει διαστάσεις W/h.

P – ισχύς του λέβητα θέρμανσης. Υπολογίζεται ως η απαιτούμενη μέγιστη τιμή ισχύος του εξοπλισμού θέρμανσης στη μέγιστη διαφορά θερμοκρασίας εξωτερικού και εσωτερικού αέρα. Με άλλα λόγια, επαρκής ισχύς λέβητα για τη θέρμανση του κτιρίου την πιο κρύα εποχή. Έχει διάσταση Wh.

ΚΠΔ – συντελεστής απόδοσης του λέβητα θέρμανσης, αδιάστατο μέγεθος που δείχνει την αναλογία της λαμβανόμενης ενέργειας προς την ενέργεια που δαπανήθηκε. Στην τεκμηρίωση του εξοπλισμού συνήθως δίνεταί ως ποσόστό από 100, π.χ. 99%. Στούς υπολογισμούς χρησιμοποιείται τιμή από 1, δηλ. 0,99.

∆T – δείχνεη τη διαφορά θερμοκρασίας από της δύο πλενρές της κατασκευής που περιβάλλεη το κτίριο. Για να γίνει πιο κατανοητό πώς υπολογίζεται σωστά η διαφορά, δείτε το παράδειγμα. Αν έξω είναί -30 <στρονγ>°Γ και μέσα +22 °Γ, τότε ∆T = 22 – (-30) = 52 °C

Ή το ίδιο, αλλά σε Kelvin: ∆T = 293 – 243 = 52K

Δηλαδή η διαφορά θα είναί πάντ ο ίδια για βαθμούς καί Kelvin, επομένως για υπολογισμούς τα δεδομένα αναφοράς σε Kelvin μπορούν να χρησιμοποιηθούν χωρίς διορθώσεις.

d – πάχος της κατασκευής που περιβάλλεη το κτίριο σε μέτρα.

k – συντελεςτής θερμικής αγωγιμότητας του υλικού της κατασκευής που περιβάλλει το κτίριο, ο οποίος λαμβάνεταί από βιβλία αναφοράς ή το SNiP II-3-79 «Θερμοτεχνική των κτιρίων» (SNiP – κατασκευαστικοί κανόνες καί κανονισμοί). Έχει διάσταση W/m×K ή W/m×°ç.

Η ακόλουθη λίστα τύπων δείχνεη τη σχέση μεταξύ των μεγεθών:

• R = d / k
• R= ∆T / Q
• Q = ∆T / R
• Q_σύνολο = Q × S
• P = Q_σύνολο / απόδοση

Για πολυστρωματικές κατασκευές, η αντίσταση στη μεταφορά θερμότητας R υπολογίζεται για κάθε κατασκευή χωρίς καί στη συνέχεια αθροίζεται.

Μερικές φορές ο υπολογισμός πολυστρωματικών κατασκευών μπορεί να είναί πωλύ περίπλοκος, για παράδειγμα κατά τον υπολογισμό απωλειών θερμότητας ενός υαλοπίνακα παραθύρου.

Τι πρέπει να ληφθεί υπόψη κατά τον υπολογισμό της αντίστασης μεταφοράς θερμότητας για παράθυρα:

• πάχος υάλου;
• αριθμός υάλων καί διάκενα αέρα μεταξύ τους;
• είδος αερίου μεταξύ των υάλων: αδρανές ή αέρας;
• ύπαρξη θερμομονωτικής επίστρωσης του υάλου παραθύρου.

Ωστόσο, μπορείτε να βρείτε έτοιμες τιμές για ολόκληρη τη κατασκευή είτε από τον κατασκευαστή είτε σε βιβλία αναφοράς, στο τέλος αυτού του άρθρου υπάρχει ένας πίνακας για υαλοπίακες συνήθους κατασκευής.

Στάδιο #2 – υπολογισμός απωλειών θερμότητας του δαπέδου του υπογείου

Ξεχωριστά, πρέπει να σταθούμε στον υπολογισμό των απωλειών θερμότητας μέσου του δαπέδου του κτιρίου, αφού το έδαφος παρέχει σημαντική αντίσταση στη μεταιφορά θερμότητας.

Κατά τον υπολογισμό απωλειών θερμότητας του υπογείου ορόφου, πρέπει να λαμβάνεταί υπόψη η εμβάθυνση στο έδαφος. Εάν το σπίτι βρίσκεταί στο επίπεδο του εδάφους, η εμβάθυνση θωρείταί ίση με 0.

Σύμφονα με τη κοινώς αποδεκτή μέθοδο, η επιφάνεια του δαπέδου χωρίζεται σε 4 ζώνες.

• ζώνη 1 – απομακρύνεταί 2 m από τον εξωτερικό τοίχο προς το κέντρο του δαπέδου κατά μήκος της περίμέτρου. Στην περίπτωση εμβάθυνσης του κτιρίου, απομακρύνεταί από το επίπεδο του εδάφους έως το επίπεδο του δαπέδου στον κατακόρυφο τοίχο. Εάν ο τοίχος είναί εμβαθυμένος στο έδαφος κατά 2 m, τότε η ζώνη 1 θα είναί εξ ολοκλήρου στον τοίχο.
• ζώνη 2 – απομακρύνονταί 2 m κατά μήκος της περίμέτρου προς το κέντρο από το όριο της ζώνης 1.
• Ζώνη 3 – απομακρύνεται κατά 2 m περιμετρικά προς το κέντρο από τα όρια της ζώνης 2.
• Ζώνη 4 – το υπόλοιπο δάπεδο.

Για κάθε ζώνη, βάσει της καθιερωμένης πρακτικής, έχουν οριστεί τα δικά της R:

• R1 = 2,1 m²×°C/W;
• R2 = 4,3 m²×°C/W;
• R3 = 8,6 m²×°C/W;
• R4 = 14,2 m²×°C/W.

Οι αναφερόμενες τιμές R ισχύουν για δάπεδα χωρίς επένδυση. Σε περίπτωση μόνωσης, κάθε R αυξάνεται κατά το R της μόνωσης.

Επιπλέον, για δάπεδα που τοποθετούνται σε δοκούς, το R πολλαπλασιάζεται με συντελεστή 1,18.

Η ζώνη 1 έχει πλάτος 2 μέτρα. Εάν το σπίτι είναι θαμμένο, πρέπει να ληφθεί το ύψος των τοίχων στο έδαφος, να αφαιρεθεί από τα 2 μέτρα και το υπόλοιπο να μεταφερθεί στο δάπεδο.

Στάδιο #3 – υπολογισμός απωλειών θερμότητας της οροφής

Τώρα μπορούμε να προχωρήσουμε στους υπολογισμούς.

Ο τύπος που μπορεί να χρησιμεύσει για την κατά προσέγγιση εκτίμηση της ισχύος του ηλεκτρικού λέβητα:

W=W_ειδ × S

Εργασία: να υπολογιστεί η απαιτούμενη ισχύς του λέβητα στη Μόσχα, θερμαινόμενη επιφάνεια 150 m².

Κατά την εκτέλεση των υπολογισμών λαμβάνουμε υπόψη ότι η Μόσχα ανήκει στην κεντρική περιοχή, δηλ. το W_ειδ μπορεί να ληφθεί ίσο με 130 W/m².

W_ειδ = 130 × 150 = 19500 W/h ή 19,5 kW/h

Αυτός ο αριθμός είναι τόσο ανακριβής που δεν απαιτεί τον υπολογισμό της απόδοσης του εξοπλισμού θέρμανσης.

Τώρα θα προσδιορίσουμε τις απώλειες θερμότητας μέσω επιφάνειας οροφής 15 m², μονωμένης με ορυκτοβάμβακα. Πάχος μονωτικού στρώματος 150 mm, εξωτερική θερμοκρασία αέρα -30 °C, εσωτερική +22 °C για 3 ώρες.

Λύση: από τον πίνακα βρίσκουμε τον συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας του ορυκτοβάμβακα, k=0,036 W/m×°C. Το πάχος d πρέπει να λαμβάνεται σε μέτρα.

Η διαδικασία υπολογισμού είναι η εξής:

• R = 0,15 / 0,036 = 4,167 m²×°C/W
• ∆T= 22 – (-30) = 52°C
• Q= 52 / 4,167 = 12,48 W/m²×h
• Q_ολ = 12,48 × 15 = 187 W/h.

Υπολογίσαμε ότι οι απώλειες θερμότητας μέσω της οροφής στο παράδειγμά μας θα είναι 187 * 3 = 561 W.

Για τους σκοπούς μας, επιτρέπεται πλήρως να απλοποιήσουμε τους υπολογισμούς, υπολογίζοντας τις απώλειες θερμότητας μόνο των εξωτερικών κατασκευών: τοίχων και οροφών, χωρίς να λαμβάνουμε υπόψη τα εσωτερικά χωρίσματα και τις πόρτες.

Επιπλέον, μπορούμε να παραλείψουμε τον υπολογισμό των απωλειών θερμότητας λόγω αερισμού και αποχέτευσης. Δεν θα λάβουμε υπόψη την διείσδυση αέρα και το φορτίο ανέμου. Την εξάρτηση του προσανατολισμού του κτιρίου ως προς τα σημεία του ορίζοντα και την ποσότητα της λαμβανόμενης ηλιακής ακτινοβολίας.

Από γενικές εκτιμήσεις μπορούμε να βγάλουμε ένα συμπέρασμα. Όσο μεγαλύτερος είναι ο όγκος του κτιρίου, τόσο μικρότερες είναι οι απώλειες θερμότητας ανά 1 m². Αυτό εξηγείται εύκολα, καθώς η επιφάνεια των τοίχων αυξάνεται τετραγωνικά, ενώ ο όγκος κυβικά. Η σφαίρα έχει τις μικρότερες απώλειες θερμότητας.

Στις περιβάλλουσες κατασκευές λαμβάνονται υπόψη μόνο οι κλειστοί αεροθάλαμοι. Εάν το σπίτι σας έχει αεριζόμενη πρόσοψη, ένας τέτοιος αεροθάλαμος θεωρείται μη κλειστός και δεν λαμβάνεται υπόψη. Δεν λαμβάνονται υπόψη όλα τα στρώματα που προηγούνται ενός μη κλειστού αεροθαλάμου: πλακίδια πρόσοψης ή κασέτες.

Οι κλειστοί αεροθάλαμοι, για παράδειγμα, στα διπλά τζάμια λαμβάνονται υπόψη.

Όλοι οι τοίχοι του σπιτιού είναι εξωτερικοί. Η σοφίτα δεν θερμαίνεται, η θερμική αντίσταση των υλικών στέγης δεν λαμβάνεται υπόψη.

Στάδιο #4 – υπολογισμός συνολικών απωλειών θερμότητας της κατοικίας

Μετά το θεωρητικό μέρος, μπορούμε να προχωρήσουμε στο πρακτικό.

Για παράδειγμα, ας υπολογίσουμε ένα σπίτι:

• διαστάσεις εξωτερικών τοίχων: 9×10 m;
• ύψος: 3 m;
• παράθυρο με διπλό τζάμι 1,5×1,5 m: 4 τεμ;
• πόρτα δρύινη 2,1×0,9 m, πάχος 50 mm;
• δάπεδα πεύκου 28 mm, πάνω από εξηλασμένη πολυστερίνη πάχους 30 mm, τοποθετημένα σε δοκούς;
• οροφή από γυψοσανίδα 9 mm, πάνω από ορυκτοβάμβακα πάχους 150 mm;
• υλικό τοίχων: τοιχοποιία 2 πυριτικών τούβλων, μόνωση με ορυκτοβάμβακα 50 mm;
• η ψυχρότερη περίοδος – 30 °C, υπολογιζόμενη θερμοκρασία εσωτερικά του κτιρίου 20 °C.

Ας κάνουμε προκαταρκτικούς υπολογισμούς των απαιτούμενων επιφανειών. Κατά τον υπολογισμό των ζωνών στο δάπεδο, λαμβάνουμε μηδενική εμβάθυνση τοίχων. Η σανίδα δαπέδου είναι τοποθετημένη σε δοκούς.

• παράθυρα – 9 m²;
• πόρτα – 1,9 m²;
• τοίχοι, μείον παράθυρα και πόρτα – 103,1 m²;
• οροφή – 90 m²;
• εμβαδά ζωνών δαπέδου: S1 = 60 m², S2 = 18 m², S3 = 10 m², S4 = 2 m²;
• ΔT = 50 °C.

Στη συνέχεια, από τα εγχειρίδια ή από τους πίνακες που παρέχονται στο τέλος αυτού του κεφαλαίου, επιλέγουμε τις απαιτούμενες τιμές του συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας για κάθε υλικό. Συνιστούμε να εξοικειωθείτε λεπτομερέστερα με τον συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας και τις τιμές του για τα πιο δημοφιλή δομικά υλικά.

Για σανίδες πεύκου, ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας πρέπει να λαμβάνεται κατά μήκος των ινών.

Όλος ο υπολογισμός είναι αρκετά απλός:

Βήμα #1: Ο υπολογισμός των απωλειών θερμότητας μέσω των φερόντων τοιχωμάτων περιλαμβάνει τρεις ενέργειες.

Υπολογίζουμε τον συντελεστή απωλειών θερμότητας των τοίχων από τούβλα: R_τοίχ = d / k = 0,51 / 0,7 = 0,73 m²×°C/W.

Το ίδιο για τη μόνωση τοίχων: R_μον = d / k = 0,05 / 0,043 = 1,16 m²×°C/W.

Απώλειες θερμότητας 1 m^{2< /sup> εξωτερικών τοίχων: Q = ΔT/(R_{τοίχ< /sub> + Rμον< /sub>) = 50 / (0,73 + 1,16) = 26,46 m2×°C/W.}}

Συνολικά, οι συνολικές απώλειες θερμότητας των τοίχων θα είναι: Q_τοίχ = Q×S = 26,46 × 103,1 = 2728 W/h.

Βήμα 2: Υπολογισμός απωλειών θερμικής ενέργειας μέσω παραθύρων: Q_{παρ< /sub> = 9 × 50 / 0,32 = 1406 W/h.}

Βήμα 3: Υπολογισμός διαρροών θερμικής ενέργειας μέσω δρύινης πόρτας: Q_πορ = 1,9 × 50 / 0,23 = 413 W/h.

Βήμα 4: Απώλειες θερμότητας μέσω της άνω πλάκας – οροφή: Q_ορ = 90 × 50 / (0,06 + 4,17) = 1064 W/h.

Βήμα 5: Υπολογίζουμε το R_μον για το δάπεδο επίσης σε πολλά βήματα.

Αρχικά βρίσκουμε τον συντελεστή απωλειών θερμότητας της μόνωσης: R_μον = 0,16 + 0,83 = 0,99 m²×°C/W.

Στη συνέχεια προσθέτουμε το R_μον σε κάθε ζώνη:

• R1 = 3,09 m²×°C/W; R2 = 5,29 m²×°C/W;
• R3 = 9,59 m²×°C/W; R4 = 15,19 m²×°C/W.

Βήμα 6: Επειδή το δάπεδο είναι τοποθετημένο σε δοκούς, πολλαπλασιάζουμε με τον συντελεστή 1,18:

R1 = 3,64 m²×°C/W; R2 = 6,24 m²×°C/W;

R3 = 11,32 m²×°C/W; R4 = 17,92 m²×°C/W.

Βήμα №7: Υπολογίζουμε το Q για κάθε ζώνη:

Q1 = 60 × 50 / 3,64 = 824 Wh;

Q2 = 18 × 50 / 6,24 = 144 Wh;

Q3 = 10 × 50 / 11,32 = 44 Wh;

Q4 = 2 × 50 / 17,92 = 6 Wh.

Βήμα №8: Τώρα μπορούμε να υπολογίσουμε το Q για ολόκληρο το δάπεδο: Q_δαπ = 824 + 144 + 44 + 6 = 1018 Wh.

Βήμα №9: Με βάση τους υπολογισμούς που πραγματοποιήσαμε, μπορούμε να ορίσουμε το σύνολο των συνολικών απωλειών θερμότητας:

Q_συν = 2728 + 1406 + 413 + 1064 + 1018 = 6629 Wh.

Στον υπολογισμό δεν συμπεριλήφθηκαν οι απώλειες θερμότητας που σχετίζονται με την αποχέτευση και τον αερισμό. Για να μην περιπλέκουμε υπερβολικά, απλώς προσθέτουμε 5% για τις αναφερόμενες διαρροές.

Φυσικά, απαιτείται ένα περιθώριο, τουλάχιστον 10%.

Έτσι, το τελικό νούμερο των απωλειών θερμότητας του σπιτιού που δόθηκε ως παράδειγμα θα είναι:

Q_σύνολο = 6629 × 1,15 = 7623 Wh.

Το Q_συν δείχνει τις μέγιστες απώλειες θερμότητας του σπιτιού όταν η διαφορά θερμοκρασίας εξωτερικού και εσωτερικού αέρα είναι 50 °C.

Αν υπολογίσουμε σύμφωνα με την πρώτη απλοποιημένη έκδοση μέσω του W_ειδ, τότε:

W_ειδ = 130 × 90 = 11700 Wh.

Είναι σαφές ότι η δεύτερη μέθοδος υπολογισμού, αν και σημαντικά πιο περίπλοκη, δίνει ένα πιο ρεαλιστικό νούμερο για κτίρια με μόνωση. Η πρώτη μέθοδος επιτρέπει να ληφθεί μια γενική τιμή απωλειών θερμότητας για κτίρια με χαμηλό βαθμό θερμομόνωσης ή καθόλου.

Στην πρώτη περίπτωση, ο λέβητας θα πρέπει κάθε ώρα να αναπληρώνει πλήρως τις απώλειες θερμικής ενέργειας που συμβαίνουν μέσω ανοιγμάτων, οροφών, τοίχων χωρίς μόνωση.

Στη δεύτερη περίπτωση, η θέρμανση μέχρι να επιτευχθεί μια άνετη θερμοκρασία χρειάζεται μόνο μία φορά. Στη συνέχεια, ο λέβητας θα χρειαστεί μόνο να αναπληρώνει τις απώλειες θερμότητας, το μέγεθος των οποίων είναι σημαντικά χαμηλότερο από την πρώτη περίπτωση.

Πίνακας 1. Θερμική αγωγιμότητα διαφόρων δομικών υλικών.

Στον πίνακα δίνονται οι συντελεστές θερμικής αγωγιμότητας για κοινά δομικά υλικά

Πίνακας 2. Πάχος τσιμεντοκονίας σε διάφορους τύπους τοιχοποιίας.

Κατά τον υπολογισμό του πάχους της τοιχοποιίας λαμβάνεται υπόψη το πάχος του αρμού 10mm. Λόγω των τσιμεντοκονιών, η θερμική αγωγιμότητα της τοιχοποιίας είναι κάπως υψηλότερη από αυτήν του μεμονωμένου τούβλου.

Πίνακας 3. Θερμική αγωγιμότητα διαφόρων τύπων πλακών ορυκτοβάμβακα.

Στον πίνακα δίνονται οι τιμές του συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας για διάφορες πλάκες ορυκτοβάμβακα. Για τη μόνωση προσόψεων χρησιμοποιείται άκαμπτη πλάκα.

Πίνακας 4. Θερμικές απώλειες παραθύρων διαφορετικής κατασκευής.

Σημειώσεις στον πίνακα: Ar – πλήρωση των υαλοπινάκων με αδρανές αέριο, K – το εξωτερικό τζάμι έχει θερμοπροστατευτική επίστρωση, πάχος τζαμιού 4mm, τα υπόλοιπα ψηφία υποδηλώνουν το διάκενο μεταξύ των τζαμιών.

7,6 kW/h – είναι η υπολογιζόμενη απαιτούμενη μέγιστη ισχύς που καταναλώνεται για τη θέρμανση ενός καλά μονωμένου κτιρίου. Ωστόσο, οι ηλεκτρικοί λέβητες χρειάζονται επίσης κάποια φόρτιση για τη δική τους τροφοδοσία.

Όπως παρατηρήσατε, ένα κακώς μονωμένο σπίτι ή διαμέρισμα θα απαιτήσει μεγάλο κόστος ηλεκτρικής ενέργειας για θέρμανση. Επιπλέον, αυτό ισχύει για κάθε τύπο λέβητα. Η σωστή μόνωση δαπέδου, οροφής και τοίχων επιτρέπει σημαντική μείωση του κόστους.

Στον ιστότοπό μας υπάρχουν άρθρα σχετικά με τις μεθόδους μόνωσης και τους κανόνες επιλογής μονωτικού υλικού. Σας προτείνουμε να τα διαβάσετε:

• Εξωτερική μόνωση ιδιωτικής κατοικίας: δημοφιλείς τεχνολογίες + επισκόπηση υλικών
• Μόνωση δαπέδου σε δοκούς: υλικά θερμομόνωσης + σχήματα μόνωσης
• Μόνωση στέγης σοφίτας: λεπτομερείς οδηγίες για την εγκατάσταση θερμομόνωσης στη σοφίτα μονοκατ οίκίας
• Τύποι μονωτικών υλικών για τοίχους σπιτιού από το εσωτερικό: υλικά μόνωσης και τα χαρακτηριστικά τους
• Μόνωση οροφής σε ιδιωτική κατοικία: είδη υλικών που χρησιμοποιούνται + πώς να επιλέξετε σωστά
• Μόνωση μπαλκονιού μόνοι σας: δημοφιλείς επιλογές και τεχνολογίες μόνωσης μπαλκονιού από μέσα

Στάδιο #5 – υπολογισμός κόστους ηλεκτρικής ενέργειας

Εάν απλοποιήσουμε την τεχνική ουσία του λέβητα θέρμανσης, μπορεί να ονομαστεί ένας απλός μετατροπέας ηλεκτρικής ενέργειας σε θερμική. Εκτελώντας το έργο της μετατροπής, καταναλώνει επίσης κάποια ποσότητα ενέργειας. Δηλαδή, ο λέβητας λαμβάνει μια πλήρη μονάδα ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά για θέρμανση μεταδίδεται μόνο το 0,98 αυτής.

Για να λάβετε το ακριβές ποσό κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας του υπό εξέταση ηλεκτρικού λέβητα θέρμανσης, πρέπει να διαιρέσετε την ισχύ του (ονομαστική στην πρώτη περίπτωση και υπολογιζόμενη στη δεύτερη) με την τιμή απόδοσης που δηλώνει ο κατασκευαστής.

Κατά μέσο όρο, η απόδοση αυτού του εξοπλισμού είναι 98%. Ως αποτέλεσμα, η ποσότητα κατανάλωσης ενέργειας θα είναι, για παράδειγμα για την υπολογιστική περίπτωση:

7,6 / 0,98 = 7,8 kW/h.

Απομένει να πολλαπλασιάσετε την τιμή με το τοπικό τιμολόγιο. Στη συνέχεια, υπολογίστε το συνολικό κόστος της ηλεκτρικής θέρμανσης και αναζητήστε τρόπους μείωσής τους.

Για παράδειγμα, αγοράστε έναν διπλό τιμολογιακό μετρητή που επιτρέπει εν μέρει την πληρωμή με χαμηλότερα “νυχτερινά” τιμολόγια. Για αυτό θα χρειαστεί να αντικαταστήσετε τον παλιό ηλεκτρικό μετρητή με ένα νέο μοντέλο. Η διαδικασία και οι κανόνες για την αντικατάσταση αναλύονται λεπτομερώς εδώ.

Ένας άλλος τρόπος να μειώσετε το κόστος μετά την αντικατάσταση του μετρητή – είναι να συμπεριλάβετε στο κύκλωμα θέρμανσης έναν θερμοσυσσωρευτή, ώστε να αποθηκεύετε φθηνή ενέργεια τη νύχτα και να την καταναλώνετε την ημέρα.

Στάδιο #6 – υπολογισμός εποχιακού κόστους θέρμανσης

Τώρα που έχετε κατακτήσει τη μεθοδολογία υπολογισμού των μελλοντικών θερμικών απωλειών, θα μπορείτε εύκολα να εκτιμήσετε το κόστος θέρμανσης καθ' όλη τη διάρκεια της περιόδου θέρμανσης.

Σύμφωνα με το SNiP 23-01-99 «Κλιματολογία Κτιρίων» στις στήλες 13 και 14 βρίσκουμε για τη Μόσχα τη διάρκεια της περιόδου με μέση θερμοκρασία κάτω από 10 °C.

Για τη Μόσχα, αυτή η περίοδος διαρκεί 231 ημέρες και έχει μέση θερμοκρασία -2,2 °C. Για να υπολογίσετε το Q_συνολ για ΔT=22,2 °C, δεν είναι απαραίτητο να κάνετε όλο τον υπολογισμό από την αρχή.

Αρκεί να υπολογίσετε το Q_συνολ ανά 1 °C:

Q_συν = 7623 / 50 = 152,46 W/h

Αντίστοιχα για ΔT= 22,2 °C:

Q_συν = 152,46 × 22,2 = 3385 W/h

Για την εύρεση της καταναλωμένης ηλεκτρικής ενέργειας, πολλαπλασιάζουμε με την περίοδο θέρμανσης:

Q = 3385 × 231 × 24 × 1,05 = 18766440 W = 18766 kW

Ο παρουσιαζόμενος υπολογισμός είναι ενδιαφέρων επίσης διότι επιτρέπει την ανάλυση ολόκληρης της δομής του σπιτιού από την άποψη της αποτελεσματικότητας της εφαρμογής της μόνωσης.

Εξετάσαμε μια απλοποιημένη έκδοση των υπολογισμών. Σας συνιστούμε επίσης να εξοικειωθείτε με τον πλήρη θερμοτεχνικό υπολογισμό του κτιρίου.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Πώς να αποφύγετε τις απώλειες θερμότητας μέσω του θεμελίου:

Πώς να υπολογίσετε τις απώλειες θερμότητας online:

Η χρήση ηλεκτρικών λεβήτων ως κύριου εξοπλισμού θέρμανσης περιορίζεται πολύ από τις δυνατότητες των ηλεκτρικών δικτύων και το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας.

Ωστόσο, ως συμπληρωματικά, για παράδειγμα σε λέβητα στερεών καυσίμων, μπορεί να είναι πολύ αποτελεσματικά και χρήσιμα. Είναι σε θέση να μειώσουν σημαντικά τον χρόνο θέρμανσης του συστήματος θέρμανσης ή να χρησιμοποιηθούν ως κύριος λέβητας σε όχι πολύ χαμηλές θερμοκρασίες.

Χρησιμοποιείτε ηλεκτρικό λέβητα για θέρμανση; Πείτε μας, με ποια μέθοδο υπολογίσατε την απαιτούμενη ισχύ για το σπίτι σας. Ή μήπως θέλετε απλώς να αγοράσετε έναν ηλεκτρικό λέβητα και έχετε ερωτήσεις; Ρωτήστε τα στα σχόλια του άρθρου – θα προσπαθήσουμε να σας βοηθήσουμε.