2.1 Примерный расчет потребления энергии

Для чего газовому котлу электропитание?

С появлением закрытых камер сгорания газовые агрегаты стали зависимыми от электрических сетей. Потребление электроэнергии в таких котлах определяется составом и количеством электроники в его внутренностях.

И устанавливать их уже разрешается не только в изолированной котельной, но и в кухнях, санузлах. С точки зрения безопасности они имеют высокий уровень защиты.

Стрелками отмечены основные электрические потребители настенного газового котла – вентилятор нагнетания воздуха и встроенный циркуляционный насос. В системах с напольным котлом насос устанавливается отдельно, а в целом в отопительной системе можно использовать не один, а несколько насосов, и все они будут потреблять электроэнергию

Перечислим, что же конкретно требует энергопотребления:

• электророзжиг;
• циркуляционный насос;
• вентилятор в закрытой камере сгорания;
• автоматика (регулировка подачи газа, а также датчики тяги, давления газа, воды и пр.).

Газовый котел на электророзжиге возгорается автоматически от электрической искры. Запального фитиля, который постоянно горит в других системах розжига, вообще нет, газ зря на его горение не расходуется.

В момент появления электрической искры какая-то электроэнергия тратится, но и сам момент длится долю секунды. При этом электричества расходуется мизер, экономия газа за счет отсутствующего запальника перекрывает эти затраты. Единственный минус — при отсутствии электричества котельное оборудование не запустить.

Если же электропитание в сети пропадет внезапно, то сработает отсекатель газа. При появлении питания электророзжиг повторно перезапустит отопительную систему без человеческого участия.

Циркуляционный насос — вот он и поднимает резко электропотребление! Но минимизировать затраты при работе газового котла реально, если использовать во всех комнатах термостаты, встроив их в общую схему питания насоса и функционирования котла.

Еще экономический результат значительно увеличивает программатор. Термостат помогает всего лишь поддерживать стабильно заданную температуру, а программатор способен задавать дневной/ночной режим работы, изменения по дням недели и т.п.

Современная автоматика газового котла нуждается в электричестве и представляет собой сложнейшие электронные приборы, которые без вмешательства человека регулируют подачу топлива и силу пламени газовых горелок, контролируют температуру, диагностируют поломки

Вентилятор (турбина) в закрытой камере сгорания тоже расходует электричество, но меньше, чем циркулярный насос. Расходы оправдываются улучшением дымоудаления. Котел с коаксиальным дымоходом не выжигает кислород в помещении, не пропускает наружу оксид углерода и шумит меньше.

Автоматика в газовом котле увеличивает его конечную стоимость, но с ней управление системой отопления сводится к выставлению желаемой температуры и нажатию всего лишь одной кнопки.

Электроэнергия нужна для работы контроллера, регулирующего подачу газа, и множества датчиков. Расход ее зависит от того, насколько сложна автоматика, но в целом речь идет о малозатратном энергопотреблении.

От чего зависит количество потребляемой энергии?

Электрические модели с экономической точки зрения лучше устанавливать в небольших домах. Но чтобы определить, сколько придется платить за потребляемую энергию необходимо провести расчет теплопотерь здания, учитывая при этом:

• Общую площадь
• Высоту потолков
• Материал стен и перекрытий
• Количество окон

Однако не только эти факторы влияют на то, какие электрические котлы имеют наименьший расход электроэнергии и как правильно его рассчитать. Необходимо также учитывать продолжительность работы оборудования для удержания температуры.

В данном случае выигрывает инерционная система отопления, входящий в нее котел работает не постоянно, а с определенными интервалами.

Уменьшить потребление электричества смогут и всевозможные электронные приборы:

• Комнатный термостат
• Устройство управления
• Программируемый датчик

Они позволяют уменьшать или увеличивать интенсивность обогрева в определенные часы. Количество потребляемой энергии зависит и от наружной температуры, при более низкой они будут самыми высокими.

Расход электричества газовым котлом в цифрах

Обычно все в первую очередь интересуются расходом газа. А вопрос о том, сколько электричества потребляет типовой газовый котел, как бы уходит на второй план. Давайте с ним разберемся.

Энергозависимый газовый котел подключают к сети переменного тока со стандартными характеристиками: 220 В и 50 Гц. Для устойчивой работы агрегата важно, чтобы напряжение за отметку 195 В не падало. При более низком напряжении электрические компоненты забарахлят и начнут отключаться.

Минимум потребления электроэнергии

Потребность в электроэнергии на различных стадиях работы разная. Минимальное электрическое потребление газового котла — 65 Вт. Это в фазе работы циркулярного насоса, а в момент электророзжига — 120 Вт, т.е. почти вдвое выше. Если включен вентилятор, то и он потребляет электроэнергию — еще 30-35 Вт.

Удобство запуска котла, экономия газа и безопасность в связи с отсутствием постоянно горящего запальника – главные плюсы газового котла с электророзжигом, несмотря на то, что электророзжиг требует расхода электроэнергии

Делаем выводы. Для электророзжига требуется 120 Вт, затем при работающем насосе и вентиляторе расход электроэнергии будет составлять:

65 + 30(35) = 105(110) Вт

Это минимальный суточный расход электроэнергии. Здесь не учтено потребление электричества другими элементами отопительного агрегата — той же автоматикой. Пусть незначительно, но итоговый результат увеличится.

И следует также заметить, что цифры приведены в расчете на одноконтурный аппарат, т.е. учтено только отопление без горячего водоснабжения. Если брать такой же по тепловой мощности, но двухконтурный котел, электропотребление будет выше.

О чем говорит техпаспорт газового котла?

В характеристиках любого газового котла есть информация об электропотреблении. Изучив техническую документацию на продукцию Bosch, Baxi, Vaillant, Ariston и другую видим, что электрическая мощность напольных агрегатов находится в пределах от 100 до 200 Вт, а напольных – от 15 до 160 Вт.

Но так как в отопительных системах с напольными котлами часто используются отдельно установленные циркуляционные насосы. Важно не забывать про них и учитывать дополнительное электропотребление.

А вот наглядное сравнение электропотребления при наличии ГВС (двухконтурный котел) и без ГВС (одноконтурный котел): напольный одноконтурный мощностью 30 кВт потребляет 15 Вт, двухконтурный тоже мощностью 30 кВт — уже 150 Вт.

Из технических данных видно, что чем больше тепловая мощность газового котла, тем выше и его потребность в электрической энергии

Разные производители неоднозначно описывают в характеристиках газовых котлов их электропотребление.

Это может быть одной общей строкой или подробно:

• потребление электричества насосом;
• электрическая мощность без насоса;
• потери при останове;
• потребление в режиме ожидания.

Расход по всем пунктам указывается в Вт.

Расчет электропотребления на примере

Чтобы посчитать киловатты потребляемой газовым котлом электроэнергии, делаем классический расчет энергопотребления — такой, как и для прочих электроприборов. Основываемся на электрической мощности котла, указанной в техническом паспорте. Данный параметр производитель задает максимальным значением, превышающим в реальности средний фактический показатель.

Допустим, у нас есть одноконтурный газовый котел Baxi Luna 31.310 Fi, его полезная тепловая мощность — 31 кВт, электропотребление — 165 Вт.

Рассчитываем ежедневное потребление электрической энергии на подготовку теплоносителя. Умножаем потребляемую мощность на количество часов работы котла.

Допустим, отопление не выключается круглые сутки:

165 Вт × 24 часа = 3960 Вт×ч или 3,96 кВт×ч — это максимальное суточное потребление электроэнергии

Теперь рассчитываем, сколько электроэнергии в киловатт-часах потребляет газовый котел отопления в месяц. Умножаем количество потребленных киловатт в сутки на число дней в месяце (30 дней):

3,96 кВт×ч×30 дней = 118,8 кВт×ч — это максимальное месячное потребление электроэнергии.

Энергозависимому котлу не нужен естественный приток воздуха, так как работает принудительная вентиляция. Его система управления полностью автоматизирована, а в режим энергосбережения включена защита от замерзания – периодически котел включается для прогрева, и циркуляционный насос прогоняет воду в системе

И, наконец, надо получить потребление электроэнергии за год или за отопительный сезон. Поскольку речь идет об одноконтурном котле и, соответственно, отоплении без ГВС, возьмем продолжительность отопительного сезона равной 7 месяцам.

Тогда: 118,8 кВт×ч×7 = 831,6 кВт×ч — максимальное потребление электроэнергии за весь отопительный сезон.

Для двухконтурного котла надо в расчет закладывать 12 месяцев — хотя и в экономичном режиме, но котел работает и в летние месяцы.

Как сократить затраты на электроэнергию?

Будем исходить из того, что, во-первых, расход электроэнергии прямо зависит от тепловой мощности отопительного котла. И, во-вторых, большую часть потребляемого электричества забирает себе циркуляционный насос, который гоняет в трубах теплоноситель, чтобы трубы и радиаторы отопления прогревались размеренно.

Котел, как правило, всегда работает ночью с 23:00 до 06:00. Используйте многотарифный счетчик учета электроэнергии, в ночные часы действуют пониженные расценки

Назовем ряд конкретных предложений для тех, кто все же хотел бы сократить затраты на электроэнергию:

1. Остановить выбор на энергонезависимом агрегате. Скорее всего, это будет напольный вариант. По функциональным возможностям и комфорту, увы, он не в состоянии конкурировать со своими энергозависимыми моделями-аналогами.
2. Купить энергозависимый аппарат, но малой мощности. Тут, конечно, есть существенное ограничение — нельзя не учитывать количество отапливаемых квадратных метров. Если, к примеру, надо отапливать 180-200 м² частного дома, то газовый котел нужен мощностью 20-24 кВт. И никак не меньше.
3. Внимательно изучать ассортиментные линейки разных брендов. Каждой модели присущи нюансы и, возможно, для какой-то из них вы увидите в технических характеристиках наиболее привлекательные цифры по электропотреблению.
4. Проанализируйте, из чего складывается сумма общих затрат на оплату электричества. Возможно, доля этих затрат, приходящаяся на газовый котел, ничтожно мала, и надо переключить внимание на другие объекты, действительно чрезмерно потребляющие электроэнергию.
5. А как вам использование альтернативной энергии — допустим, солнечных батарей или коллекторов на крыше дома?

И все же в погоне за экономией электричества не доводите собственные действия до абсурда. Не забывайте о том, что газовые агрегаты съедают мало электроэнергии, так как их основной топливный ресурс — не электричество, а природный или сжиженный газ.

Как выбрать самую экономичную модель?

Из трех существующих моделей электрических котлов наибольшее распространение получили катодные и ТЭНовые. Из них наиболее экономичным считаются ионные. Их КПД достигает 98%, поэтому использование таких моделей в двухтрубной системе отопления даст экономический эффект не менее 35%, в сравнении с другими электрическими аппаратами.

Достижение таких результатов возможно не только из-за способа передачи энергии, но и всего принципа работы устройства. В системе отопления, которая настроена правильно, катодный аппарат начинает работу с мощностью менее 50%.

Специалисты рекомендуют выбирать именно такую модель электрического котла для частного дома.

ИБП для газового котла и его электропотребление

При пропаже электричества в сети газовый агрегат переключится на аварийный рабочий, что грозит поломкой дорогостоящих комплектующих. И на выручку в таких ситуациях придет ИБП (бесперебойник).

Насколько долго сможет проработать газовый котел при отсутствии электричества в сети, зависит от емкости аккумуляторного блока. Выбирайте или ИБП со встроенным внутрь аккумулятором, или ИБП с возможностью подключения к нему нужного количества аккумуляторных секций

Тип «line-interactive» — наиболее пользующиеся спросом ИБП, если верить многочисленным отзывам покупателей. В их составе есть стабилизатор напряжения, который в состоянии реагировать на перепады напряжения в сети в пределах 10%, при превышении этого значения следует переход на питание от аккумуляторной батареи.

Тип «off-line» — это бесперебойники без стабилизатора напряжения. Они выручают при внезапном отключении электроэнергии, но не защищают от колебания сетевого напряжения.

Тип «on-line» — самые совершенные ИБП. В них плавно происходит переключение с питания от сети на питание от аккумулятора и наоборот. Единственный недостаток — не всем по карману их цена.

В момент запуска газового котла потребление электричества увеличивается не менее чем в два, а то и в три-четыре раза. Пусть это кратковременный миг, длящийся секунду или две, все равно берем ИБП для газового котла отопления по максимуму и с запасом мощности. Для газового котла электрической мощностью 100 Вт нужен ИБП мощностью не менее 300 Вт (с запасом — до 450-500 Вт).

Что касается емкости аккумуляторной батареи, то, допустим, одной батареи емкостью 50 Ач хватит при электропотреблении 100 Вт на 4-5 часов работы. Для обеспечения 9-10 часов работы нужно иметь две таких батареи и т.д.

В этой таблице показано время автономной работы газового котла в часах в зависимости от электропотребления газового котла (электрической мощности в Вт), емкости аккумуляторной батареи (емкость, Ач) и количества одновременно подключенных батарей (одна, две, три или четыре)

И, наконец, будет ли ИБП потреблять электроэнергию на свои нужды? Тут все зависит от КПД. Если взять КПД = 80%, то для нашего ИБП мощностью 300 Вт потребление совместно с нагрузкой будет:

300 Вт / 0,8 = 375 Вт, где 300 Вт — это нагрузка, остальные 75 Вт — потребление самим ИБП.

Приведенный пример расчета условный и применим для простых бесперебойников, а именно для того момента, когда скачки сетевого напряжения становятся выше определенного уровня — более 10%. Когда в сети стандартные 220 в, ИБП не потребляет практически ничего.

Детальные расчеты по расчету мощности ИБП, емкости аккумуляторных батарей и дополнительным затратам электричества в связи с установкой в отопительную сеть ИБП лучше доверить электрику.