Jak dlouho vydrží tepelný akumulátor: je možné vypočítat ztráty

Topný systém obsahuje řadu požadovaných prvků. Jejich správné fungování závisí na správném zapojení a provozu. Důležitým pojítkem je tepelný akumulátor nebo jinak řečeno vyrovnávací nádrž. Jedná se o válcový zásobník, jehož působení je zaměřeno na uchování nadměrně vzniklé tepelné energie a využití teploty v radiátorech při chlazení. Ne každý ale ví, že baterie nemůže donekonečna odolávat extrémně vysokým teplotám. Proto stojí za to zjistit, jak dlouho vydrží a co ovlivňuje tepelné ztráty uvnitř vyrovnávací nádrže.

Kam jde energie tepelného akumulátoru?

Chcete-li odhadnout celkovou tepelnou ztrátu místnosti, musíte nejprve vzít v úvahu úroveň izolace. A pak – výkon a objem tepelného akumulátoru.

Tepelné ztráty v místnosti

Kvůli špatné izolaci se v místnosti ztrácí velké množství tepla, kotel proto pracuje na plný výkon a akumulátor tepla není schopen dlouhodobě udržovat teplotu na extrémně vysokých hodnotách. Proto je velmi důležité již v počátečních fázích dbát na tepelnou ochranu, aby se teplo ve vytápěné místnosti udrželo a neunikalo okny, dveřmi a stěnami do ulice. U bytových domů není tento problém tak akutní, ale u soukromých domů a budov může takové opomenutí ovlivnit komfort bydlení, zejména v chladném období.

Musíte pochopit důležitost izolace vašeho domu. Pokud byla při výstavbě použita základní kritéria pro izolaci stěn a střech, pak je lepší řešit tento problém s profesionálním přístupem. Množství ušetřeného tepla se promítne do návratnosti topného systému a doba vytápění bez dalšího vstřiku paliva do kotle se zkrátí 2x. Aby bylo možné určit, jak dlouho může akumulační nádrž udržet teplo, musíte nejprve vypočítat tepelné ztráty větráním, odváděním ohřáté vody do kanalizace a dalších staveb. Pokud tedy chcete v místnosti dlouhodobě udržovat požadovanou úroveň teploty, je třeba měřit množství vynaložené energie a množství tepelných ztrát.

Musíte pochopit, že ani ten nejvýkonnější kotel a akumulátor tepla si neporadí se špatnou tepelnou izolací, protože většina energie, která by měla jít na vytápění, přijde nazmar.

Výkon kotle

Mnoho lidí se zajímá o otázku – proč potřebujete akumulátor tepla, pokud je nainstalován výkonný kotel?

• Za prvé, výkonný kotel může produkovat příliš mnoho tepelné energie, jejíž přebytek odteče do vyrovnávací nádrže a zůstane tam, dokud teplota v radiátorech nezačne klesat. To znamená, že tepelný akumulátor bude fungovat jako jakési doplňování topného systému, aby se udrželo na požadované úrovni.
• Za druhé, pokud se vám z nějakého důvodu nepodaří přiložit palivo do topeniště včas, tepelný akumulátor bude schopen přenést nahromaděnou energii do radiátorů a udržet je po nějakou dobu horké.
• Za třetí, tepelný akumulátor přebírá funkci bezpečnosti a spolehlivosti topného systému a také pomáhá výrazně šetřit spotřebu paliva.

Objem a výkon kotle si můžete vypočítat sami, s přihlédnutím k určitým kritériím – plocha místnosti, počáteční a požadované teploty. To musí být provedeno ve fázi plánování topného systému. Obecné určující hodnoty pro výkon tepelného akumulátoru jsou následující poměr: na 10 m1. metrů plochy – 50 kW. Na každý další kilowatt výkonu kotle se přidá 100 litrů objemu vyrovnávací nádrže. Například, pokud je plocha vašeho domu přibližně 250 mXNUMX. metrů, pak by nejlepší možností bylo instalovat tepelnou nádrž o objemu až XNUMX litrů. A pokud máte špatnou úroveň tepelné izolace, pak dodatečné připojení elektrického topného tělesa k topnému systému vám umožní zvýšit produkci tepelné energie a proces její akumulace ve vyrovnávací nádrži.

Doba vybíjení

Jak dlouho vydrží akumulované teplo v baterii v závislosti na ploše domu a celkové tepelné ztrátě? Pokud se tedy obrátíme na experimenty, praxe ukázala, že běžný dům bez zesílené tepelné izolace má tepelné ztráty až 100 W/m 2 a u místností, kde jsou splněny všechny izolační normy podle SNiPU, údaj nepřekračuje 50 W/m 2 i v nejchladnějších zimních dnech. Pokud je tedy plocha domu 100 m², pak k zahřátí místnosti v nejchladnějším dni, například při teplotě vzduchu -28 stupňů, bude zapotřebí 5 kW energie každou hodinu k udržení tepla na stejnou úroveň. V souladu s tím tato hodnota dosáhne 120 kW za den.

Kolik energie dokáže akumulátor tepla akumulovat? Vezměme objem vyrovnávací nádrže jako 1000 litrů vody. Na zahřátí takového objemu budete muset vydat 1,16 kWh energie o pouhý 1 stupeň. A protože komfortní teplota pro radiátory je 40 stupňů, pomocí jednoduchých výpočtů můžete zjistit, že pro plné vytápění budete muset utratit 46,4 kWh. Přibližně stejné množství bude dodávat do topného systému akumulátor energie.

Jak vypočítat, jak dlouho vydrží akumulátor tepla

Pro výpočty budeme vycházet z výše uvedených čísel. Teplota by tedy měla dosáhnout 40 stupňů a plocha místnosti by měla být přibližně 100 metrů čtverečních. metrů. Chcete-li provést výpočty sami, musíte vynásobit objem tepelného akumulátoru množstvím tepla, které je potřeba k zahřátí na 40 stupňů v poměru na 1 litr objemu, a poté vydělit výslednou hodnotu tepelnou ztrátou pokoj, místnost. Ukazatele tepelných ztrát byly uvedeny dříve – 5 kW za hodinu. Máme tedy plochu 100 metrů čtverečních. metrů, teplota 40 stupňů a tepelná ztráta 5 kW za hodinu. Níže je tabulka, která zaznamenává, jak dlouho vydrží nabití baterie v závislosti na jejím objemu, aby se teplota v topném systému udržela na stejné úrovni.

V praxi se mohou údaje mírně lišit v závislosti na přesnosti výchozích údajů – ploše místnosti a míře tepelných ztrát.

Pokud nerozumíte tomu, jak byly výpočty provedeny, můžete vidět vizuální příklad pro první sloupec – 250 litrů vyrovnávací nádrže: (250 l * 0,0464 kWh) / 5 kWh = 2,32 hodiny, což je přibližně 2 hodiny 20 minut . Tímto způsobem můžete určit, jak dlouho můžete odložit vstřik další dávky paliva do kotle, aby se teplo v místnosti udrželo na stejné úrovni. Výpočet se může změnit, pokud je požadovaná hodnota teploty nad nebo pod 40 stupňů.

Pelety – hlavní palivo pro kotle na pelety – jsou vyráběny z drcených pilin, odpadů z dřevozpracujícího průmyslu a agroprůmyslu.

Pelety v závislosti na surovinách, ze kterých jsou vyrobeny, mají různou výhřevnost. Kvůli této okolnosti výrobci neuvádějí v návodech a pasech ke kotlům na pelety spotřebu pelet – výhřevnost pelet může být příliš odlišná, což znamená, že pro získání stejného výkonu bude zapotřebí různá množství.

Například rašelinové pelety mají vysokou výhřevnost – více než 21 MJ/kg, pelety třídy A1 (z jehličnatých stromů) se vyznačují výhřevností vyšší než 16,5 MJ/kg.

Na trhu jsou dostupné pelety vyrobené z různých materiálů:

Všechny druhy pelet mají různou výhřevnost. Svědomití výrobci pelet to uvádějí v certifikátech kvality a zprávách o analýze složení. Pokud žádné nejsou, pak lze výhřevnost pelet spolehlivě stanovit pouze experimentálně.

Kalkulačka spotřeby pelet a dalších paliv

Spotřeba pelet na vytápění domu 100 m2

Udělejme přibližný výpočet pro vytápění soukromého domu o rozloze 100 mXNUMX pomocí pelet.

Vezměme obecně uznávanou normu: hrubý výpočet vyžaduje 1 kW/h na 10 metrů čtverečních místnosti. To znamená, že k vytápění domu o rozloze 100 mXNUMX budete potřebovat kotel 10 kW.

Zdůrazňujeme, že ve skutečnosti množství tepla, které je potřeba dodat, závisí na tepelných ztrátách domu, a to závisí na materiálu stěn, počtu oken, dveří a dalších nuancích. Chcete-li zjistit přesné množství tepla, které vaše místnost potřebuje, a také spočítat, kolik kotel spotřebuje, můžete si u nás objednat tepelný výpočet místnosti.

Zanechte žádost o kalkulaci

Pojďme zjistit, kolik tepla produkují pelety, které budeme nakupovat. Vybrali jsme si na internetu jednoho z dodavatelů pelet z jehličnatých stromů, který má na svých stránkách zprávu o rozboru uvádějící výhřevnost těchto pelet:

Ze zprávy vyplývá, že vyšší výhřevnost 1 kg jeho pelet = 19,02 MJ.

Převedeme MJ na kW/h:

19,02 / 3,6 = 5,2 kW/h

K překladu můžete také použít jakoukoli online kalkulačku.

Spálením 1 kg námi vybraných pelet tedy získáme 5,2 kW energie.

To znamená, že k získání 1 kW výkonu potřebujeme spálit 1 / 5,2 = 0,19 kg těchto pelet.

Nyní si můžeme spočítat, kolik kilogramů pelet je potřeba k vytápění domu za den. Jako čas vypočítáme 24 hodin – maximální možnou dobu provozu kotle za den. Pokud víte, kolik hodin bude váš kotel v provozu, nahraďte toto číslo svým.

10 (kW) * 24 (h) *0,19 (kg) / 0,9 (účinnost kotle) ​​= 50,7 kg – to je množství pelet, které kotel o výkonu 10 kW „sežere“ za 24 hodin provozu.

Spočítejme si maximální spotřebu pelet za měsíc:

50,7 (kg) * 30 (den) = 1520 kg = 1,5 tuny pelet

Shromážděme data do tabulky pro přehlednost:

Tabulka 1. Spotřeba pelet na dům 100 m2

Spotřeba pelet na výrobu 1 kW

Maximální spotřeba pelet na dům 100 m2 in den

Maximální spotřeba pelet na dům 100 m2 in měsíc

Zvažovali jsme však ideální případ. Pelety s výhřevností 19 MJ/kg jsou drahé. Mnohem častější jsou dřevěné pelety s výhřevností 17,9 MJ/kg a v zemědělských oblastech se nejčastěji používají pelety vyrobené z pokrutin, slupek apod., jejichž výhřevnost nepřesahuje 15,9 MJ/kg. Spotřeba paliva se odpovídajícím způsobem zvýší. Kromě toho mají zemědělské pelety mnohem vyšší obsah popela, což znamená, že kotel bude muset být čištěn častěji.

Samozřejmě je nepravděpodobné, že kotel bude provozován celou sezónu bez zastavení. Ale jak dlouho to přesně bude fungovat? – jak jsme psali výše – závisí na izolaci, tepelných ztrátách, maximálních zimních teplotách ve vaší oblasti , tedy z podmínek konkrétní místnosti.

Doba provozu kotle za den může být buď 18 hodin, nebo 7. Pokud přibližně víte, kolik hodin denně trvá vytápění vašeho domu, můžete spočítat spotřebu a náklady pomocí výše uvedeného příkladu.

Kolik stojí vytápění domu peletami?

Cena za tunu pelet se liší a závisí na regionu, kvalitě a surovinách, ze kterých jsou pelety vyrobeny.

Odeberme pelety od stejného dodavatele, u kterého jsme spočítali spotřebu pelet za měsíc:

Nákup 1 tuny pelet z jehličnatých stromů v největším kontejneru bude stát 7900 XNUMX rublů.

Spočítejme si, kolik bude stát 1 kg pelet: 7900 / 1000 = 7,9 rublů

Pojďme si spočítat, kolik stojí 1 kW těchto pelet: 0,19 (kg) * 7,9 (rub) = 1,5 rublů

Spočítejme si, kolik bude stát vytápění domu o ploše 100 m2 za den při maximální spotřebě:

50,7 (kg, spotřeba za den) * 7,9 (rub) = 400,53 rublů

1500 (kg, spotřeba za měsíc) * 7,9 (rub) = 11850 rublů

Shrňme si data do tabulky:

Tabulka 2. Náklady na vytápění peletami

Náklady na 1 kg pelet z měkkého dřeva

Náklady na vytápění domu 100 m2 za den při maximální spotřebě pelet

Náklady na vytápění domu 100 m2 měsíčně při maximální spotřebě pelet

Ještě jednou zdůrazněme – jsou to údaje při maximálním průtoku, jako by kotel pracoval bez přerušení 24/7. Ve skutečnosti bude spotřeba nižší, a tím i náklady. Ale kolik lze určit pouze experimentálně nebo tepelným výpočtem.

Porovnání nákladů na vytápění domu pomocí pelet a jiných druhů paliv

Abychom pochopili, jak výhodné je vytápět dům peletami, uvádíme zde srovnávací tabulku přibližných nákladů na 1 kW získaných při použití různých druhů paliv:

Srovnávací tabulka nákladů 1 kW/h

Tabulka 3. Porovnání nákladů na 1 kW vyrobený různými druhy paliva

Typ paliva

Náklady na 1 kW/h, rub

Tato tabulka ukazuje průměrné ceny v Jekatěrinburg. Stát pro různé druhy paliva se může v jiných regionech lišit kvůli zvláštnostem geografické polohy, dostupnosti určitých druhů energetických zdrojů a tarifů. Takto se například liší cena zemního plynu v různých regionech v roce 2021:

Tabulka 4. Sazby plynu v regionech Ruské federace v roce 2021

Kraj	Plynový tarif rub/kubík. m.*
Moskva	5.208
Petrohrad	6.769
Алтайский край	6.827
Baškortostán	5.869
Volgogradská oblast	5.83
Краснодарский край	6.81
Ленинградская область	6.808
Московская область	6.16
Nižnij Novgorod region	6.131
Novosibirská oblast	5.564
Omsk region	5.49
Пермский край	5.29
Rostov region	6.559
Samara	5.72
Саратовская область	5.75
Sverdlovská oblast	4.993
Sevastopol	5.373
Území Stavropolu	6.34
Tatarstan	6.07
Tyumenská oblast	5.495
Челябинская область	5.15

* Tarify za plyn používaný k vytápění, přípravě vody a ohřevu vody. S počítadlem. Tito. pro domy a byty vybavené plynovým kotlem (AOGV), plynovým sporákem, plynovým ohřívačem vody a plynoměrem.

A takto se měnily náklady na 1 kW/h elektřiny podle regionů v roce 2021:

Tabulka 5. Náklady na 1 kW/h elektřiny podle krajů v roce 2021

Cena 1 kW elektřiny (jednotarif)

Regiony Ruské federace

Cena 1 kW elektřiny (jednotarif)

Jak vyplývá z tabulek 4 a 5, druh paliva, který je rentabilní pro vytápění v jednom regionu, může zruinovat majitele domu v jiném. Například v regionu Irkutsk je docela levné vytápět dům elektřinou – 1,23 rublů za 1 kW/h a úplně jiný obrázek v autonomním okruhu Chukotka, kde budete muset zaplatit 1 rublů za 8,82 kW.

Podobný příběh s peletami. V regionech se zalesněnými oblastmi může být vytápění peletami velmi dostupné, ale ve stepních oblastech, například na území Krasnodar, regionech Belgorod a Rostov a na Krymu, budou ceny dřevěných pelet vysoké. Stojí za zmínku, že v těchto regionech můžete najít pelety vyrobené ze slupek slunečnice a dalších zemědělských plodin, ale výhřevnost takových pelet bude nižší.

Proto porovnáme náklady na vytápění různými druhy paliv v realitě Sverdlovské oblasti na základě údajů uvedených v tabulce 3.

Stejně jako dříve, za vytápěnou místnost vezmeme dům o ploše 100 m2, který vyžaduje 10 kW na pokrytí tepelných ztrát. Za dobu provozu kotle budeme brát 24 hodin denně – jelikož nevíme přesně, jak dlouho bude Váš kotel za den pracovat – zvážíme maximální průtok.

Tabulka 6. Porovnání nákladů na vytápění s použitím různých druhů paliv v realitě Sverdlovské oblasti

Typ paliva

Náklady na 1 kW/h, rub

Náklady na 10 kW/h, rub.

Náklady na vytápění za den, rub.

0.5

5

120

4

40

960

4,5

45

1080

1

10

240

1,06

10,6

254

0,57

5,7

137

0,89

8,9

213,5

1,5

15

360

Na základě údajů v tabulce můžeme usoudit, že nejlevnější způsoby vytápění v regionu Sverdlovsk jsou plyn a uhlí. Vytápění domu peletami je dražší než plynem, ale nemusíte ztrácet čas a peníze připojením domu na plyn. Také z hlediska nákladů jsou pelety horší než topný olej, odpad a uhlí – pelety však nevyžadují speciální přípravu, jako kapalné palivo, mají nižší obsah popela a jsou pohodlnější na údržbu a skladování než uhlí. Velkou výhodou pelet oproti palivovému dřevu je možnost automatizace kotle včetně automatického čištění a regulace v závislosti na počasí.

Je tedy výhodné topit peletami?

Ve skutečnosti na tuto otázku může odpovědět pouze majitel domu sám na základě svých potřeb a možností. Chcete-li se rozhodnout, doporučujeme:

1. Sledujte trh s pohonnými hmotami . Porozumíte cenovému řádu pro ten či onen typ nosiče energie ve vašem regionu
2. Proveďte tepelný výpočet. To vám pomůže přesně porozumět tomu, kolik energie váš dům potřebuje na vytápění, kolik paliva spotřebuje – pak si můžete spočítat náklady na vytápění za den a za sezónu.
3. Odhadněte, kolik budete muset utratit za instalaci a nákup zařízení , fungující na zvoleném nosiči energie

Při posuzování, zda je či není výhodné vytápět místnost dřevěnými peletami, nezapomeňte na klady a zápory kotlů na pelety. Více jsme o tom psali zde.