Електродні котли VS твердопаливні: сутичка за недороге тепло

Оновлено 05.12.2020

    Сьогоднішня непроста економічна ситуація в Україні ще більшою мірою стимулює пошук усього того, що має мінімальну ціну за допустимої якості. Не винятком стало тепло. Багато мешканців приватних будинків, а також деякі мешканці багатоповерхівок вирішують завдання отримання недорогого тепла. При цьому більшість одразу відкидає варіант газового опалення як найдорожчий. Залишаються два варіанти: використовувати електроенергію або тверде паливо (дрова, вугілля, пелети тощо). І тут вся спрагла дешевого тепла аудиторія поділяється на два непримиренних табори: шанувальників електродних котлів і прихильників твердопаливних опалювальних приладів. Виконаємо оцінку переваг та недоліків зазначених котлів опалення та спробуємо визначити переможця у цій сутичці за недороге тепло.

РАУНД 1: оцінка основних характеристик

    Розглянемо котли опалення, які представлені в інтернет-магазині www.albatros-santeh.com.ua. Для порівняння справедливо вибирати опалювальні прилади, які розраховані на обігрів приміщень близької площі та мають порівнянну потужність. Таким умовам відповідають електродний котел Галан Гейзер-9 та твердопаливний котел ASTEX КОТВ-16. У таблиці нижче наведено порівняння параметрів даних пристроїв.

*нижня межа ціни вказана для електродного котла з базовою автоматикою (твердопаливного котла без автоматики); верхня межа ціни вказана для електродного котла з просунутою автоматикою (твердопаливного котла з автоматикою)

   Отже, судячи з наведених характеристик у першому раунді битви за недороге тепло з перевагою по 4 із 5 пунктів перемагає електродний котел!

РАУНД 2: оцінка вартості тепла

   Слід зазначити, що обсяг води у твердопаливному котлі V_ВК=58·10^-3 м³. Припустимо, що у зовнішній замкнутій системі опалення перебуває ще об'єм води V_ВР=65·10^-3 м³ (середнє значення об'єму теплоносія для опалення приміщень зазначеної площі). Таким чином, у системі твердопаливного котла буде знаходитись об'єм теплоносія V_ВТ= 123·10^-3 м³ .Враховуючи, що об'єм електродного котла набагато менший за обсяг твердопаливного котла, об'єм теплоносія в електродному котлі можна знехтувати. Тому вважатимуться, що у системі електродного котла перебуває обсяг води V_ВЭ=65·10^-3 м³. Кількість теплоти, яка потрібна, для нагрівання теплоносія на 1 ºС розрахуємо так:

Q_Т=ρV_ВТС_В / h_Т – для твердопаливного котла (h_Т – ККД твердопаливного котла)

і

Q_Э=ρV_ВЭС_В / h_Э – для електродного котла (h_Э – ККД електродного котла).

   Розділивши Q_Э на енергію в джоулях одного кВт/год Q_КВТЧ і помноживши на вартість одного кВт/год електроенергії C_Э1 отримаємо вартість нагріву води в системі електродного котла на 1 ºС:

   Знаючи питому теплоту згоряння твердого палива Q_Т1 неважко розрахувати масу палива, яке необхідно спалити в казані для нагрівання теплоносія на 1 ºС. Знаючи ціну одного кілограма твердого палива C_Т1 можна розрахувати вартість нагріву води в системі твердопаливного котла:

Для розрахунків приймемо такі значення:
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 (деревина);
C_Т1=0,60 грн / кг (деревина типу дуба).

    Таким чином отримуємо наступні значення вартості нагріву теплоносія на 1 ºС в системі електродного та твердопаливного котлів:

С_Э=0,036 грн

С_Т=0,041 грн

    Однак є ще один момент: кількість теплоносія у системі твердопаливного котла більша, ніж аналогічна кількість у системі електродного котла. Тому системі твердопаливного котла потрібно більше часу для охолодження на 1 ºС. Оцінимо вартість підтримки температури теплоносія для опалювальних систем, що розглядаються, протягом однієї години. Вважаємо, що радіатори систем опалення за 1 с віддають зовнішньому середовищу одну і ту ж кількість теплоти. Оцінимо відношення часу нагріву теплоносія на 1 ºС у системах твердопаливного та електродного котлів:

Далі оцінимо відношення часу охолодження теплоносія на 1 ºС у системах твердопаливного та електродного котлів:

Таким чином, загальний час циклу нагрівання-охолодження теплоносія на 1 ºС в системах твердопаливного та електродного котлів:

    Виходить, що протягом години електродний котел повинен буде приблизно в 2 рази частіше здійснювати нагрівання теплоносія, ніж твердопаливний котел, а значить, вартість обігріву приміщення електродним і твердопаливним котлом протягом години за розглянутих умов ставитиметься так:

    Виконаний аналіз показує, що вартість тепла виробленого твердопаливним котлом буде майже вдвічі нижчою від вартості тепла від електродного котла. Таким чином, у другому раунді з великою перевагою перемагає твердопаливний котел!

    Треба зауважити, що даний розрахунок був виконаний у припущенні того, що електродний і твердопаливний котел працюють в імпульсному режимі. Насправді твердопаливний котел не може працювати в класичному імпульсному режимі - процесом горіння не можна керувати так само, як і електрикою. У зв'язку з цим витрати на використання твердопаливного котла повинні бути більшими за ті, що отримані в розрахунках. За нашими оцінками, фінансовий виграш використання твердопаливного котла не повинен становити більше 1.5 разів у порівнянні з електродним котлом.

Раунд 3: оцінка супутніх обставин

    Звичайно, крім вже розглянутих характеристик, існує й низка інших обставин, які можуть вплинути на вибір опалювального котла. У таблиці нижче наведено порівняння найважливіших обставин для розглянутих опалювальних приладів.

   Порівнюючи плюси та мінуси твердопаливного та електродного котлів неважко дійти висновку, що у третьому раунді перевага за електродними котлами! Крім того, треба зазначити, що необхідність купівлі та встановлення додаткового обладнання – такого як димар, а також купівлі, транспортування та зберігання палива роблять різницю у вартості тепла від електродного та твердопаливного котлів мінімальною.

Висновок

    Отже, наведена оцінка свідчить, що з рахунком 2:1 перемагають електродні котли. Чи це означає, що твердопаливні котли необхідно забути назавжди? Звичайно ж ні! У нашій статті лише дана оцінка переваг та недоліків розглянутих опалювальних пристроїв. Звичайно ж значимість тих чи інших переваг / недоліків котлів змінюється в залежності від Ваших, читачів, завдань опалення приміщень. Тому вибирайте той опалювальний котел, який вирішить саме Ваше завдання!