Электродные котлы VS твердотопливных: схватка за недорогое тепло

     Сегодняшняя непростая экономическая ситуация в Украине в еще большей степени стимулирует поиск всего того, что имеет минимальную цену при допустимом качестве. Не исключением стало и тепло. Многие жители частных домов, а также некоторые обитатели многоэтажек решают задачу получения недорогого тепла. При этом большинство сразу отбрасывает вариант газового отопления как наиболее дорогостоящий. Остаются два варианта: использовать электроэнергию или твердое топливо (дрова, уголь, пеллеты и т.п.). И тут вся жаждущая дешевого тепла аудитория разделяется на два непримиримых лагеря: поклонников электродных котлов и приверженцев твердотопливных отопительных приборов. Выполним оценку преимуществ и недостатков указанных котлов отопления и попробуем определить победителя в этой схватке за недорогое тепло.

РАУНД 1: оценка основных характеристик

    Рассмотрим котлы отопления, которые представлены в интернет-магазине www.albatros-santeh.com.ua . Для сравнения справедливо выбирать отопительные приборы, которые рассчитаны на обогрев помещений близкой площади и имеют сравнимую мощность. Таким условиям соответствуют электродный котел Галан Гейзер-9 и твердотопливный котел ASTEX КОТВ-16. В таблице ниже приведено сравнение характеристик данных устройств.

*нижняя граница цены указана для электродного котла с базовой автоматикой (твердотопливного котла без автоматики); верхняя граница цены указана для электродного котла с продвинутой автоматикой (твердотопливного котла с автоматикой)

   Итак, судя из приведенных характеристик в первом раунде битвы за недорогое тепло с преимуществом по 4 из 5 пунктов побеждает электродный котел!

РАУНД 2: оценка стоимости тепла

   Надо отметить, что объем воды в твердотопливном котле V_ВК=58·10^-3 м³. Положим, что во внешней замкнутой системе отопления находится еще объем воды V_ВР=65·10^-3 м³ (среднее значение объема теплоносителя для отопления помещений указанной площади). Таким образом, в системе твердотопливного котла будет находиться объем теплоносителя V_ВТ= 123·10^-3 м³ . Учитывая, что объем электродного котла намного меньше объема твердотопливного котла, объемом теплоносителя в электродном котле можно пренебречь. Поэтому можно считать, что в системе электродного котла находится объем воды V_ВЭ=65·10^-3 м³. Количество теплоты, которое нужно, для нагрева теплоносителя на 1 ºС рассчитаем так:

Q_Т=ρV_ВТС_В / h_Т – для твердотопливного котла (h_Т – КПД твердотопливного котла)

и

Q_Э=ρV_ВЭС_В / h_Э – для электродного котла (h_Э – КПД электродного котла).

   Разделив Q_Э на энергию в джоулях одного кВт/час Q_КВТЧ и умножив на стоимость одного кВт/час электроэнергии C_Э1 получим стоимость нагрева воды в системе электродного котла на 1 ºС :

   Зная удельную теплоту сгорания твердого топлива Q_Т1 несложно рассчитать массу топлива, которое необходимо сжечь в котле для нагрева теплоносителя на 1 ºС. Зная цену одного килограмма твердого топлива C_Т1 можно рассчитать стоимость нагрева воды в системе твердотопливного котла:

Для расчетов примем следующие значения:
ρ = 1000 кг / м³ (вода);
С_В = 4200 Дж/ (кг·ºС);
С_Э1 = 0,456 грн / (кВт/час);
Q_КВТЧ = 3,6 · 10⁶ Дж;
Q_Т1 = 10·10⁶ Дж/кг (древесина);
C_Т1=0,60 грн / кг (древесина типа дуба).

    Таким образом получаем следующие значения стоимости нагрева теплоносителя на 1 ºС в системе электродного и твердотопливного котлов:

С_Э=0,036 грн

С_Т=0,041 грн

    Однако есть еще один момент: количество теплоносителя в системе твердотопливного котла больше, чем аналогичное количество в системе электродного котла. Поэтому системе твердотопливного котла потребуется большее время для охлаждения на 1 ºС. Оценим стоимость поддержания температуры теплоносителя для рассматриваемых отопительных систем в течение одного часа. Полагаем, что радиаторы систем отопления за 1 с отдают внешней среде одно и то же количество теплоты. Оценим отношение времени нагрева теплоносителя на 1 ºС в системах твердотопливного и электродного котлов:

Далее оценим отношение времени охлаждения теплоносителя на 1 ºС в системах твердотопливного и электродного котлов:

    Таким образом, общее время цикла нагрев-охлаждение теплоносителя на 1 ºС в системах твердотопливного и электродного котлов:

    Получается, что в течение часа электродный котел должен будет приблизительно в 2 раза чаще совершать нагрев теплоносителя, чем твердотопливный котел, а значит стоимости обогрева помещения электродным и твердотопливным котлом в течение часа при рассмотренных условиях будут относиться так:

    Выполненный анализ показывает, что стоимость тепла производимого твердотопливным котлом будет почти в 2 раза ниже чем стоимость тепла от электродного котла. Таким образом, во втором раунде с большим преимуществом побеждает твердотопливный котел!

    Надо заметить, что данный расчет был выполнен в предположении того, что и электродный и твердотопливный котел работают в импульсном режиме. На самом деле твердотопливный котел не может работать в классическом импульсном режиме – процессом горения нельзя управлять также полно, как и электричеством. В связи с этим затраты на использования твердотопливного котла должны быть больше тех, что получены в расчетах. По нашим оценкам финансовый выигрыш использования твердотопливного котла не должен составить более 1.5 раза по сравнению с электродным котлом.

Раунд 3: оценка сопутствующих обстоятельств

    Конечно, кроме уже рассмотренных характеристик, существует и ряд других обстоятельств, которые могут повлиять на выбор котла отопления. В таблице ниже приведены сравнение наиболее важных обстоятельств для рассматриваемых отопительных устройств.

    Сравнивая плюсы и минусы твердотопливного и электродного котлов нетрудно прийти к выводу, что в третьем раунде преимущество за электродными котлами! Кроме того, надо отметить, что необходимость покупки и установки дополнительного оборудования – такого как дымоход, а также покупки, транспортировки и хранения топлива делают разность в стоимости тепла от электродного и твердотопливного котлов минимальной.

Заключение

    Итак, приведенная оценка свидетельствует о том, что со счетом 2:1 побеждают электродные котлы. Значит ли это, что твердотопливные котлы необходимо забыть навсегда? Конечно же нет! В нашей статье лишь дана оценка достоинств и недостатков рассмотренных отопительных устройств. Конечно же значимость тех или иных преимуществ / недостатков котлов меняется в зависимости от Ваших, читатель, задач отопления помещений. Поэтому, выбирайте тот отопительный котел, который решит именно Вашу задачу!