Founding (помощь проекту)

Поддержать проект финансово.

Yandex.Деньги 410012133045292


воскресенье, 11 ноября 2012 г.

Сколько стоит отопить дом электричеством?

Имеется дом первый этаж 150 м2, второй этаж 80 м2. Материал стен керамзитоблок 0.4м утеплитель пенопласт 5см, облицовочный кирпич Магнитогорск пустотелый 12см.

Цель: определение мощности тепопотерь зимой.

Система отопления  Теплые стены и Теплый пол на всю поверхность полов первого и второго этажа.

Ноябрь 2012г. запущено отопление - электрокотел 9кВт на первом этаже Теплые стены (ТС). Длина металлопластика в ТС первого этажа около 250м.

Измерения: 10.11.2012г. на улице ветер температура 0...+1 градус тепла. Первый этаж температура +9 ...+10  градусов. Второй этаж отопление отсутствует, чувствуется "гуляет ветер" - потолок утеплен минватой 15см, но не подшит, видимо продувает, температура +4...+5 градусов. Также дует с не заделанных перемычек и откосов. Котел стоит почти на минимуме выдает около +21 градуса в систему отопления. Среднее потребление около 3кВт в час электроэнергии. Все измерения температур дневные.

Измерения: 14.11.2012г. немного добавил мощность котла теперь температура системы отопления около +25. Среднее потребление 3,48 кВт в час.

Весь ноябрь пасмурно - небо полностью покрыто облаками. Никаких солнечных коллекторов весь месяц :).

05.12.2012г. с начала ноября 2012г. впервые на пол дня вышло солнце. Снег почти весь растаял.

12.12.2012г. Температура в доме приблизилась к проблемному уровню 0 градусов. Замерз водопровод в подвале - включил подогрев пластиковых труб, возле гидроаккумулятора включил лампочку 60 Вт на подогрев бака. Среднее потребление немного выросло (3825-3715)=110 кВт*час в сутки или 4.68 кВт в среднем за 11-12 число. 245 кВт*час за три дня или 245/(48+9 часов) = 4.29 кВт в среднем за три дня.

16.12.2012г. Замерз контур отопления в ванной. Теплая стена не заштукатурена поэтому ее инертности не хватает и видимо мороз ее прихватил.

26.12.2012г. Замер контур (самый длинный) отопления в кухне (там где стоит термометр). Причина - водопровод в доме замерз (на улице и в подвале есть подогрев, а в доме нет). Система отопления не идеально герметичная, потеря воды вызвала завоздушивание и остановку наиболее длинного контура (кухня и ванная). Если бы водопровод не замерз то можно было бы "долить" в систему отопления воду и воздух бы вышел, а так можно только наблюдать как система отопления борется за свое выживание. Посмотрим разорвет ли лед контур, или лед нашел возможность расширения в коллектор который еще теплый.
Длина контура отопления уменьшилась и уменьшилось среднее потребление до 2.99 кВт.

24.01.2013г. Прошло пол зимы можно сделать вывод для Оренбурга, использование солнечных коллекторов зимой очень не рентабельно. Долгота дня сейчас около 8 часов, солнце светит в нужном направлении от силы 4-6 часов. Чтобы покрыть теплопотери дома нужно брать площадь с 4-6 кратным запасом с учетом ночи, и 3 кратным запасом с учетом того, что у нас зимой ясных дней около трети. С 24.11.2012г. по 24.01.2013г. всего 17-19 ясных дней из 61 дня. Таким образом нужен 12-18 кратный запас по площади солнечного коллектора. Например теплопотери дома 15 кВт с учетом 12 кратного запаса солнечный коллектор зимой должен обеспечить 15*12=180 кВт дневной мощности в ясный день. Если на 1 кв. м. поверхности удастся собрать 0.5 кВт то понадобиться солнечный коллектор в 180/0.5=360 кв.м. к тому же нужен огромный аккумулятор энергии способный хранить 9-12 дней энергию в количестве 15 кВт * 24 часов * 12 дней = 4320 кВт час = 15 552 МДж такая энергия эквивалентна нагреву 185 куб.м. воды на 20 градусов.
Могу заметить, что в Оренбурге имеется "энерго-эффективный дом" в поселке Экодолье с системой солнечных коллекторов. По словам жильцов система не работоспособна, хотя  в СМИ система пиарилась (и даже Путин похвалил) как очень эффективная и даже получила награду от губернатора Берга.

10.02.2013г. Включил тепловентиляторы в зале (начальная температура -2 градуса) - цель отогреть систему отопления и восстановить отопление всего 1 этажа.

11.02.2013г. Удалось отогреть водопровод. К вечеру система отопления (оставшаяся часть) встала из-за нехватки воды в системе. Срочно была предпринята попытка наполнить систему отопления из водопровода. В конечном итоге удалось залить воду и отопление заработало. Отогрев пластиковых труб, ровно как и металлоплатстиковых с помощью тепловентиляторов очень длительный процесс. Гораздо быстрее и эффективнее отогревать трубы в аварийном режиме с помощью кипятка из чайника.

14.02.2013г. Удалось отогреть и восстановить все отопление 1 этажа. Заморозка двух контуров теплых стен прошла без последствий для отопления. Дополнительные подогреватели отключены. Система отопления работает только от электро котла. Отапливаемая площадь можно условно считать равно 160 кв.м. Второй этаж по лестнице отделен полиэтиленовой пленкой, но теплопотери через потолок первого этажа все таки неустранимы.


05.03.2013г. запущен тепловой насос в тестовом режиме. Температурный граффик отопления нагрев с +34 до +38.

07.03.2013г. заполнены все контуры (в земле), теперь работают все 5 контуров по 80м. Температура контуров -1..0. Температура кипения -6.

Эксперимент доказал что за 150 тыс. руб можно осуществить отопление Тепловым насосом мощностью 10-15 кВт. Это серьезная альтернатива газу.

09.03.2013г. Отключен подогрев водопровода. Электричество потребляет только ТН и циркуляционные насосы (63 Вт + 93 Вт).

12.03.2013г. Повышена температура отопления теперь режим +34...+39

14.03.2013г. ТН работает в режиме 10 мин греет 4 мин отдыхает. В геоконтуре -1.

25.03.2013г. Полиэтилен между первым и вторым этажом открыт теперь часть теплого воздуха уходит на второй этаж. Температурный режим ТН  +33...+38.


08.04.2013г. Тепловой насос отключен, потому что днем на улице и так тепло около +15

27.09.2013г. После испытания ТН на нагреве воды в Кафе" Затерянный рай", статистически вышла средняя экономия по электропотреблению в 3 раза.

Таблица замеров потребления электроэнергии Зима 2012г.-2013г.

Дата    Время    Показания     температура                    температура         температура
                            счетчика     на улице (день)               первого этажа       в отоплении

(продолжение следует 2014г.)


16.04.2013 19:16  12729.6      +5                                 +12
15.04.2013 19:51  12690.5      +2                                 +11
14.04.2013                               +2                                 +9


08.04.2013 10:15  12634.7      +5 (дождь)                  +17  (тепловой насос отключен)
07.04.2013                               +12
06.04.2013                               +11
05.04.2013                               +8
04.04.2013
03.04.2013 20:26  12487.3       +8                               +13
02.04.2013                                +4
01.04.2013 14:39  12395.8       +2                                +10
31.03.2013                                 0 
30.03.2013 15:37  12306.7        -5 (ветер)                    +9
29.03.2013                                 -4 
28.03.2013 16:21  12217.1        -4 
27.03.2013                                 -4 (ветер)  
26.03.2013 10:53  12118.4        -6 (снег)                       +11    
25.03.2013                                 +1(ясно ветер)     (полиэтилен между первым и вторым этажом открыт)    
24.03.2013 17:26  12047.5        +2 (ветер)                    +13                            +33...+38     
23.03.2013                                 +1         
22.03.2013 15:58  11953.3        +1                                +13
21.03.2013                                 0 (дождь)      
20.03.2013 19:25  11873.6        -1                                 +13                       
19.03.2013 14:45  11819.7        +1 (дождь)                  +11                   
18.03.2013                                 +2                               
17.03.2013 18:47  11739.5        +3  (ясно)                    +11                            +34...+39
16.03.2013                                 +2                                +11    
15.03.2013 19:25  11647.5        -11
14.03.2013 09:15  11577.3         -5                                +10                           +34...+39
13.03.2013 09:35  11528.2         +1                                +9                            +34...+39
12.03.2013 08:59  11471.0         -1                                 +7                            +34...+39
11.03.2013 09:29  11416.1         -5                                 +6..+7                      +33...+38
10.03.2013                                  -18 

09.03.2013 15:22  11322.0         -10 (ясно)  (работает только ТН, водоподогрев отключен)
08.03.2013 17:34  11266.9         -1 (метель)                 +5 (зал) +6 (спальни)
07.03.2013 19:32  11230.6         -10 (метель)               +6
07.03.2013 09:09  11197.5         -25                              +6                              +33...+38

06.03.2013 16:59  11155.5         -10                              +7                              +33...+38
06.03.2013 11:37  11141.9          -8                               +6                              +33...+38 
05.03.2013 09:16  11068.3          -6                               +6                              +33...+38
04.03.2013 15:06  11016.1          -10  (ветер)               +5                              +33...+38
04.03.2013 12:04  11007.5          -16 (пол дня ясно)    +5 (Запущен тепловой насос)   +33...+38
03.03.2013 20:27  10922.8          -1
02.03.2013                                    +2
01.03.2013 14:32  10703.0           -8 (метель)
28.02.2013                                    -15 (ясно)                 +4
27.02.2013                                    -12(сильная метель)  +4
26.02.2013 15:58  10281.9           -15                            +4
25.02.2013                                    -15                            +5
24.02.2013 18:09  10000.4           -12 (ясно)                 +5
24.02.2013 16:40  9991.1             -15 (ясно)                 +5
23.02.2013 17:06  9849.4             -15 (ясно)                 +5
22.02.2013 18:41  9718.1             -15                             +4
21.02.2013 11:38  9534.5             -20                             +4
20.02.2013                                    -10
19.02.2013                                     -9
18.02.2013                                     -7
17.02.2013 17:55  9002.6              -8 (ясно)                   +5
16.02.2013                                     -8 (ясно)
15.02.2013 18:46  8712.6              -13 (ясно)                 +4
15.02.2013 09:29  8656.0              -23 (ясно)                 +4
14.02.2013 18:17  8562.2              -13 (ясно)                 +5
14.02.2013 12:40  8528.8              -15 (ясно)                 +5 (весь 1 этаж)
13.02.2013 12:34  8344.6              -10 (ясно)                  +3 (зал)
12.02.2013 19:55  8235.7              -3 (ясно)
12.02.2013 17:42  8218.4              -3 (ясно)
12.02.2013 10:19  8170.8              -8 (ясно)                     +2 (-1 зал)
11.02.2013 15:07  8075.4              -7 (ясно)                     +2 (-1 зал)
10.02.2013 19:51  7987.7              -9 (ясно)                     +2 (-2 в неотапливаемых)
09.02.2013                                     -8 (ясно)
08.02.2013                                     -10 (ясно ветер)
07.02.2013                                     -12 (ясно)
06.02.2013 17:27   7751.4              -1 (пол дня ясно)      +2
05.02.2013                                       -2 (метель)
04.02.2013 09:22   7610.9               -4 (снег)                    -3
03.02.2013                                       -5
02.02.2013                                      -10
01.02.2013 09:46   7414.5               -9                               -6
31.01.2013 09:19   7341.9              -15                              -8
30.01.2013                                      -30 (пол дня ясно)
29.01.2013                                      -30 (ясно)
28.01.2013 18:52   7154.2              -30 (ясно)                  -5
27.01.2013                                      -29 (ясно)
26.01.2013                                      -18
25.01.2013 17:15   6962.7             -5 (снег)                      -1
24.01.2013                                     -15 (снег)
23.01.2013                                     -12 (ясно)
22.01.2013                                     -6 (снег)
21.01.2013 16:23   6726.3              0                                 0
20.01.2013                                     -5 (снег)
19.01.2013                                     -8
18.01.2013                                    -10 (метель)
17.01.2013                                    -11
16.01.2013                                    -14 (пол дня ясно)
15.01.2013 17:00   6354.1            -18                                -3
14.01.2013                                    -10 (пол дня ясно)
13.01.2013                                    -8 (снег)
12.01.2013                                    -15 (ясно)
11.01.2013                                    -8
10.01.2013                                    -8
09.01.2013                                    -8 (метель)
08.01.2013                                    -10 (перем. облач.)
07.01.2013                                    -8 (пол дня ясно)
06.01.2013                                    -6
05.01.2013 17:35    5764.9            -2                                 -2
04.01.2013 16:53    5700.8            -7 (метель)                  -2
03.01.2013 16:35    5636.6            -13 (небольшой снег) -3        
02.01.2013                                     -15 (ясно)
01.01.2013                                     -15 (снег)
31.12.2012 16:59    5449.5            -7 (снег ветер)           -3
30.12.2012                                     -5 (снег)
29.12.2012 15:47    5318.3            -6                                -4
28.12.2012                                     -8 (ветер)
27.12.2012                                    -12
26.12.2012                                    -21
25.12.2012 19:17     5050.4          -15 (ясно)                    -12 (замерз контур отопления в кухне)
24.12.2012                                    -22 (ветер)
23.12.2012                                    -18 (ясно)
22.12.2012                                    -12 (ясно ветер)
21.12.2012                                    -15 (ясно ветер)
20.12.2012 18:10      4691.5         -22 (ясно)                     -6
19.12.2012                                    -23 (ясно)
18.12.2012                                    -22 (ясно)
17.12.2012                                    -15 (почти ясно)
16.12.2012                                    -13
15.12.2012 15:47      4154.1         -15 (ясно)                    -2
14.12.2012 09:23      4033.2         -20 (ясно)                    -3
13.12.2012                                    -17 (ясно)
12.12.2012 18:24      3825.9         -16 (ясно)                      0
11.12.2012 19:05      3715.7         -17 (ветер ясно)          +1
10.12.2012 09:20      3580.9         -11 (ветер ясно)          +4
09.12.2012                                    -3...-9
08.12.2012                                    -3
07.12.2012                                    -2...0
06.12.2012                                      0
05.12.2012 17:43       3209.3       -1..4                              +8
04.12.2012                                    +5 дождь
03.12.2012                                    +3 дождь
02.12.2012                                    +3
01.12.2012                                    +4
30.11.2012 16:52        2801.5       -4 снег                         +6
29.11.2012                                    -4                                 +6
28.11.2012                                    -3
27.11.2012                                    -2
26.11.2012 12:39        2438.7       -3...-2                           +7
25.11.2012 15:59        2356.4       -2...0                            +7
24.11.2012                                    -1...0
23.11.2012 17:29        2170.5        0
22.11.2012                                     +1                                +8 (сгорел тепловентилятор :)
21.11.2012                                     0
20.11.2012 15:41         1886.4       0                                  +8  (электрики включили тепловентилятор на 2 кВт типа замерзли)
19.11.2012 17:56         1798.7    -2..1                                +8
18.11.2012 15:37         1693.8    -1...1                               +8
16.11.2012 22:41         1529.0    -2...1 ветер (6 часов была открыта дверь, занесли 3 куб.м бетона)                                                                  
16.11.2012 09:29         1472.6    -2...-1 снег ветер           +7            
15.11.2012                                  -3...-2 снег ветер
14.11.2012 19:11         1322.7     0...1 снег ветер                                                +25
13.11.2012 17:22         1218.1     0...1 ветер
12.11.2012 17:21         1122.8     -1...-2 ветер                  +7
11.11.2012 16:08         1038.3     0...1 ветер                     +9
11.11.2012 12:04         1025.0     1...4                              +10
10.11.2012 17:38         967.2       2...6                              +10                               +21
10.11.2012 14:38         957.4       2...6
10.11.2012 12:30         951.4       2...6
08.11.2012 18:19         858.8       4...8
05.11.2012 16:03         677.8
04.11.2012 13:07         606.7
03.11.2012 20:19         571.3

(продолжение следует 2014г.)

15 комментариев:

  1. Руслан, добрый день! Замечательные статьи. Вы молодец!
    Я тоже много думал над отоплением дома, а живу я в Кемерово, в краю, где угля должно быть завались, но это не совсем так. Да и в современном мире обогреваться ископаемым углем считаю неприличным. Гораздо интереснее возобновляемые источники энергии. После многих раздумий пришел к выводу, что дрова – очень экологично (возобновляемо и много прочего). Беда одна: большие потери тепла с уходящими дымовыми газами (а вместе с ними теряются пары воды). Идея: сделать котел на дровах, где остаточное тепло забирать с помощью теплового насоса (принудительная тяга само собой). Как Вам такая идея? Причем, думал я сделать систему отопления с аккумулятором тепла (нагрев воды) – чтобы котел топить 1 раз в сутки. Тепловой насос использовать двояко: и охлаждать дымовые газы с одной стороны, а с другой – охлаждать аккумулятор тепла, если возникнет необходимость. И систему отопления сделать комбинированной: воздушно-водяную. К примеру, можно гонять по каналам теплый воздух (каналы – пустоты в плитах перекрытия) и дополнительно поставить батареи или опять же теплый пол. Что скажете?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Такое в принципе возможно. Лет 10 тому назад я занимался сжиганием опилок от собственной пилорамы. Так вот возникла проблема при охлаждения топочных газов. По своей природе дрова при сгорании содержат много смолы и эта смола забивает теплообменники. Приходилось периодически прокаливать теплообменник. Теплообменник представлял собой пучек стальных труб диаметром 32мм. А в остальном идея работоспособна. Более того на днях рассматривал просьбу друзей на предмет использовании энергии дров для генерации электроэнергии и попутно для вращения теплового насоса. Что-то типа парового котла + ТН.

      Удалить
    2. Проблему смолы можно решить - добиться полного сгорания. А вот идея паровой котел + ТН - на мой взгляд утопия. Мы же рассматриваем случай, когда котел мы топим 1 раз в сутки в течении 2-3 часов. И тут надо учесть инерционность парового котла (прогрев воды, выход на режим и т.д.). А это прямые потери тепла, поскольку в это время простаивает ТН. Уж лучше поставить ветряк, собирать энергию в аккумуляторы, а от них запитывать ТН во время работы котла. А если на улице не сильно холодно, то котел уже не топить а использовать воздушный теплообменник для ТН. Ну прямо полная халява! :)

      Удалить
    3. Не забывайте есть объекты без электричества и там по любому его как-то надо генерировать. Если там зимой топят печку, то почему бы не использовать паровой двигатель. А к паровому двигателю, помимо электрогенератора, можно приделать ТН чтобы не терять КПД. Проблема смолы в том что она садится на охладителе в котле или дымоходе, т.е. на теплообменнике в следствии того, что он по определению имеет температуру ниже температуры сгорания дров. Тут типа пирролизного котла нужно.

      Удалить
    4. И всё же выработка электроэнергии - это отдельная задача и для частного домохозяйства она решается несколько по иному (без использования паровой машины). В одной из Ваших заметок Вы приводите вариант ДВС+генератор+система отопления. Мне кажется, это гораздо лучше, чем паровая машина (проще купить, запчасти и многое другое). А проблема смолы и сажи решается установкой катализатора дожига (подобие тех, что стоят на автомобилях) - нанесенный слой палладия на пористом носителе. Через него пропускать дымовые газы с дополнительным введением воздуха (создание окислительной атмосферы). Катализатор начинает работать при прогреве до 80-100 градусов. Таким образом убиваются 2 зайца: отсутствие смолы и сажи и повышение КПД горения топлива. Конечно стоит оговорится, что подобных катализаторов для котлов я не видел.

      Удалить
    5. Катализаторов для котлов не используют потому что он загрязнится. Сжигание дерева или мусора это считай вся таблица Менделеева, которая с удовольствие сожрет катализатор.
      Видите ли есть люди с предубеждениями, которые обратились ко мне с четким представлением того что им нужно. Да использовать ДВС проще и удобнее, но заказчик хочет по природному с дровами и через пар.

      Удалить
    6. Не прорабатывали ли Вы идею применить двигатель Стирлинга?

      Удалить
    7. Это смотря для каких целей? И потом двигатели Стирлинга (ДС) в магазине не купишь. Делать свой?

      Удалить
    8. Паровые двигатели (не игрушки) доступны в продаже? Думаю, что если изготавливать самостоятельно, то ДС более выгодно смотрится в сравнении с паровым двигателем при питании от бытового котла по КПД и технологически должен быть проще. Немцы, кстати, производят газовые котлы с электрогенератором на ДС (1КВт). Цена очень негуманная, правда.

      Удалить
    9. Опять же для каких целей? Для отопления нужно получить тепло с минимальной затратной частью, т.е тепловой насос нужен. Если есть источник тепла и нужно получить электричество то это совсем другая задача. Я изготовил паровой поршневой двигатель из компрессора ЗИЛ. В принципе на воздухе работает на пар не пробовали, нужен котел паровой. Генераторы мы делать уже научились, ветряк монтируем для экспериментов.

      Удалить
  2. Этот комментарий был удален автором.

    ОтветитьУдалить
  3. Я рассуждаю на тему Ruslan Raisovich Gubaidullin "Если там зимой топят печку, то почему бы не использовать паровой двигатель."
    - Пар желателен сухой (перегретый). Перегреватель проектировали?
    - Как будет себя чувствовать смазка в компрессоре при смешивании с водой (http://mirsmazok.ru/blogs/modules.php?name=articles&id=727)
    Ладно, я понял что тема для Вас не очень актуальна...

    ОтветитьУдалить
  4. Актуально. Потому что объект есть, и топить его уже начали. Насчет смазки я не сильно переживаю. Во первых мы использовали воздушный компрессор от ЗИЛ, а он примерно находится в условиях близких к паровому - влага и т.д. Если не дать воде сконденсироваться в картере (держать температуру выше +100 градусов) то масло и вода не смешаются. Скорость вращения и нагрузка на паровой двигатель ниже чем в двигателе ЗИЛ, поэтому ожидаем, что износ будет умеренный.

    Просто у меня несколько проектов идут одновременно, и я физически не успеваю на все. Я выбрал два главных на сегодня направления - 1. Тепловой насос для отопления (зима и на наших объектах топим электричеством). 2. ветряк и контроллер управления (потому что в данный момент монтируем его).

    ОтветитьУдалить
  5. а есть смысл ставить счетчик Меркурий с модемом?

    ОтветитьУдалить