Какой нужен ветрогенератор для обогрева дома площадью 120 кв.м.?

Содержание

Ветряк для частного дома — деньги на ветер. Весь расклад по цифрам в рублях и киловаттах

Какой нужен ветрогенератор для обогрева дома площадью 120 кв.м.?

Вопрос ветроэнергетики в наше инновационное время интересует очень многих. Те, кто хоть раз посещал Европейские страны на своем авто, наверняка видели огромные ветропарки.
Сотни генераторов встречаются по пути.

Наблюдая такую картину, многие начинают верить, что получение эл.энергии при помощи ветра, весьма перспективное и выгодное занятие. Мудрые европейцы ошибаться то не могут.

При этом, почему-то игнорируется факт, что в других местах той же Европы, подобных ветроэлектростанций практически нет.

С чего бы это?
Вот именно об этом, когда, где и как ветряки использовать выгодно, а когда нет, и пойдет речь в статье.

Наверняка после очередного подорожания электроэнергии, вы задумывались об установке у себя на участке ветрогенератора. Тем самым, обеспечив если не всю, то большую часть своих потребностей в электричестве.

Некоторые даже подумывают таким образом стать независимыми от электросетей. Насколько это реально и возможно? К сожалению, для 90% владельцев частных домов, эти мечты так и останутся мечтами.
И дабы вы не тратили понапрасну свои деньги, расскажем с выкладкой всех цифр, почему это именно так.

К сожалению, в нашей стране не так много регионов, где скорость ветра находится хотя бы на уровне 5-7 метров в секунду. Берутся данные в среднем за год. В подавляющем большинстве широт, пригодных для проживания, эта самая скорость равняется максимум 2-4 м/с.

Это говорит о том, что ваша ветроустановка большую часть времени, элементарно не будет работать. Для стабильной выработки электричества, ей нужен ветер около 10 м/с.

Фактически за час, 2квт генератор подарит вам не более 100Вт.

Еще вы столкнетесь с другой проблемой ветра, о которой умалчивают производители. Около земли, его скорость гораздо меньше чем наверху, там где ставятся промышленные установки высотой 25-30м.

Вы же свой агрегат будете монтировать максимум на десяти метрах. Поэтому даже не ориентируйтесь на таблицы ветров с разных сайтов. Эти данные вам не подходят.

Производители скромно умалчивают, что для их карт ветроресурсов, замеры производятся на высоте от 50 до 70 метров! К тому же там не учтены данные по турбулентности, завихрениям.

Попробуете задрать повыше чем 10м, обязательно задумаетесь о молниезащите. Наэлектризованные трением воздуха лопасти, очень вкусная приманка для разрядов!

К тому же, почему-то все беспокоятся только о таком параметре, как скорость ветра, и при этом забывают про его плотность или давление. А разница для энергетики весьма существенная. Зависимость выработки электроэнергии от давления ветра непропорциональная.

Кроме того, есть определенное лукавство в указанных технических характеристиках генераторов.

Верить им конечно можно, но только для идеальных условий. Потому что:

  • показания эти снимаются в аэротрубе 
  • и в ламинарном потоке при неизменном направлении и повышенной плотности 

У вас же на дачном участке скорость ветра может быть такой, что не получится и вал прокрутить, не то что вырабатывать энергию.

И это весной или осенью. Именно в этот период происходят наиболее активные перемещения воздушных масс.

Не забывайте, что ветряк работает не в режиме холостого хода вертушки, а должен раскрутить ротор генератора в окружении неодимовых магнитов.

И это только до тех пор, пока электрический потенциал ветряка ниже напряжения АКБ. При достижении напряжения достаточного для начала заряда, аккумулятор превращается в нагрузку.

Если применить тихоходные конструкции с вертикальной осью вращения, то здесь уже присутствует повышающий редуктор. Вы пытались раскрутить повышающий редуктор? Такая конструкция усложняется, увеличивается вес, парусность, стоимость.

Даже на маяках Северного флота, учитывая там постоянные ветра и полярную ночь, специалисты предпочитают использовать солнечные батареи. На вопрос почему так, отвечают по-простому – проблем меньше!

Большие промышленные ветротурбины могут передавать энергию напрямую в сеть, минуя всякие аккумуляторы.

А вот вы без них обойтись никак не сможете. Без АКБ не будет работать ни телевизор, ни холодильник. Даже освещение будет светить урывками, в зависимости от порывов ветра.

При этом за 12-15 лет работы генератора, вы обязаны будете сменить 3-4 комплекта АКБ, тем самым вдвое увеличив свои начальные расходы. Причем мы берем чуть ли не идеальный вариант, когда аккумуляторы будут разряжаться не больше половины от своей емкости.

Конечно вы можете купить дешевые модели АКБ, но затраты от этого не станут меньше. Просто поход в магазин за новыми батареями будет осуществлен не 4 раза, а уже 8.

Еще о чем стоит серьезно задуматься – это наличие свободного места. Причем по площади оно может уходить на 100 и более метров в каждую сторону от мачты.

Ветер должен свободно гулять по лопастям, и без помех их достигать со всех сторон. Получается, что вы должны проживать либо в степи, либо возле моря (лучше непосредственно на его берегу).

Идеальное место будет на вершине холма. Где с позиции аэродинамики, воздушный поток уплотняется с соответствующим увеличением скорости и давления ветра.

О соседях рядом забудьте. Их сады и двух-трехэтажные особняки, здорово “попьют вашу кровушку”, каждый раз перекрывая попутный ветерок. Также как и соседние лесопосадки.

Те же самые промышленные ветряки, не располагают непосредственно друг за другом, а монтируют их по диагонали. Каждый последующий, не должен закрывать предыдущий.

4-я причина – высокая цена. Не ведитесь на цены продавцов в прайс листах. В них никогда не показывается реальная стоимость всего необходимого оборудования.
Поэтому цены всегда умножайте на 2, даже при выборе так называемых готовых комплектов.

Но и это еще не все. Не забудьте про эксплуатационные расходы, доходящие до 70% от стоимости ветряков. Попробуйте поремонтировать генератор на высоте, либо каждый раз демонтировать и разбирать-собирать мачту.

Еще не забудьте про периодическую замену АКБ. Поэтому не рассчитывайте, что ветряк может вам обойтись в 1 доллар за 1квт эл.энергии.

Когда вы посчитаете все реальные затраты, окажется что каждый киловатт мощности такого ветрогенератора, обошелся вам минимум в 5 баксов.

Пятая причина, неразрывно связана с первыми четырьмя. Это срок окупаемости затрат.

Стоимость ветряка, мачты и доп.оборудования для 2-х киловаттных качественных моделей будет доходить в среднем до 200 тыс. рублей. Производительность таких установок – от 100 до 200квт в месяц, не более. И это при хороших погодных условиях.

Даже осадки снижают мощность ветряков. Дождь на 20%, снег – на 30%.

Вот и получается вся ваша экономия – это 500 рублей. За 12 месяцев непрерывной работы, набежит уже чуть больше – 6 тысяч.
И все это без учета эксплуатационных затрат. А если прикинуть, что средний срок службы хорошего ветряка – около 20лет, то получается, что он окончательно и безвозвратно поломается еще до того, как выйдет на окупаемость.

При этом, 2-х киловаттный агрегат не будет закрывать на 100% ваши потребности. Максимум на треть! Если захотите целиком все подключить от него, то берите 10-ти киловаттную модель, не меньше. Срок окупаемости от этого не изменится.

Но тут уже будут совсем другие габариты и масса.

И закрепить его просто так на трубе через чердак своей крыши, точно не получится.

Однако некоторые все равно убеждены, что из-за бесконечного подорожания электроэнергии, ветрогенератор в один прекрасный момент, по любому станет выгоден.

Безусловно, электроэнергия с каждым годом дорожает. К примеру 10 лет назад, ее цена была на 70% ниже. Давайте проведем примерные расчеты и выясним перспективу выхода на окупаемость ветряка, с учетом резкого удорожания электричества.

Рассматривать будем генератор мощностью 2квт.

Как мы уже выяснили ранее, стоимость такой модели около 200тысяч. Но с учетом всех доп.расходов, нужно умножить ее на два. Получится минимум 400 тыс.руб. затрат, при сроке службы в двадцать лет.

То есть, за год получается 20 тысяч. При этом по факту, за этот год агрегат выдаст вам максимум 900 квт. Из-за коэфф. установленной мощности (он для маленьких ветряков не превышает пяти процентов), за месяц вы накрутите 75квт.

Даже если взять 1000 квт в год для простоты расчетов, стоимость 1квт/ч полученная от ветряка, для вас составит 20 рублей. Если и предположить что электричество от ТЭС подорожает в 4 раза, то случится такое не завтра, и даже не через 5 лет.

Какие выводы можно сделать из всего вышесказанного?

Ветрогенератор в нынешних российских условиях – это убыточный агрегат.

Чтобы хоть как-то обосновать его применение, цена электроэнергии уже сегодня должна доходить до 30 рублей за 1 квт.

Использование ветряка может быть обосновано в двух случаях:

  • у вас поблизости нет внешних электросетей или вам не дают к ним подключаться 
  • у вас есть дизель генератор, но доставить для него топливо нет возможности 

При этом, устанавливаться ветряк должен в районе со средне годовой скоростью ветра не менее 5-6 м/с. Только в этих случаях ветроустановка будет хорошей альтернативой.

Фактически, в таких условиях вы просто вынуждены выбрать из всех зол наименьшее. При этом, не верьте в суперэффективность других моделей вертикальной или шарообразной формы, собранных на неодимовых магнитах.

Конечный результат будет всегда один. Энергия, которую производит ветряк, зависит только от:

  • площади, которую описывают лопасти 

Поэтому, если вы уже подключены к электросети, не ищите себе лишних приключений и головных болей. Выгоды никакой вы не найдете, по крайне мере на сегодняшний день.

Ну а тем, кто живет далеко от подстанций и ВЛ-0,4кв, стоит приобретать наиболее мощные модели ветряков, какие вы только можете себе позволить. Так как от той мощности, что указана на картинках, вам достанется не более 15%.

Другая категория потребителей, вполне заслужено делает выбор не в пользу китайских заводских моделей, а наоборот, предпочитает самодельные ветряки от мастеров самоучек. Свои выгоды в этом тоже имеются.

В большинстве своем, изобретатели подобных девайсов, это грамотные и ответственные ребята. И практически в 100% случаев, без проблем им можно вернуть установку, если что-то пошло не так, или ее нужно подремонтировать. С этим проблем уж точно не будет.

У промышленных китайский ветряков, внешний вид конечно посимпатичнее. И если вы все-таки решились прикупить именно его, сразу после проверки электродрелью, сделайте профилактический ремонт и замените китайский металлолом на подшипники с качественной смазкой.

Если поблизости от вас есть крупные гнездовья птиц, не помешает закупить дополнительный комплект лопастей.

Птенцы иногда попадают под раздачу крутящейся “мини мельницы”. Пластиковые лопасти ломаются, а металлические гнутся.

А закончить хотелось бы мудростью от тех пользователей, которые не послушались всех доводов и вплотную столкнулись со всеми вышеописанными проблемами. Запомните, самый дорогой флюгер для дома – это ветрогенератор!

Источник: https://domikelectrica.ru/vetrogenerator-dlya-chastnogo-doma-dengi-na-veter/

Надежный ветряк для отопления и его принцип действия

Какой нужен ветрогенератор для обогрева дома площадью 120 кв.м.?

Обогрев дома — сложная и очень ответственная задача. Расходы на отопление составляют большую часть от всех выплат, и возможность в какой-либо степени снизить их является весьма ценной для владельца дома.

Тем более привлекательна возможность организовать отопление в автономном режиме, опираясь только на собственные ресурсы. Такие возможности существуют, хотя для их воплощения необходимо приложить определенные усилия.

Рассмотрим вопрос подробнее.

Отопление ветром

Один из способов обогрева дома — радиаторные батареи, распределенные по всему дому и питаемые от источника из сети ЦО или от собственного котла.

Нагрев теплоносителя производится в газовых или твердотопливных котлах, иногда используются и электрические нагреватели, но такой способ считается временным или дополнительным, используемым в крайнем случае.

Причина такого отношения — дороговизна электроэнергии, которой уходит на подогрев теплоносителя очень много.

При этом, если создать систему, позволяющую вырабатывать собственное электричество, то ситуация в корне меняется. Газ, уголь или иное топливо надо покупать, его невозможно сделать самостоятельно. Электроэнергия — особый вид, ее можно производить самому.

Наиболее распространенными способами являются бензиновые или дизельные генераторы, а в последнее время популярность набирают ветрогенераторы. Они производят энергию, которая используется для нагрева теплоносителя, обеспечивающего обогрев дома. Таким образом, температура в помещениях поддерживается при помощи ветра, что звучит несколько фантастически, но вполне реально.

Принцип действия ветрогенератора

Ветрогенератор — устройство, использующее ветровые потоки для вращения вала, который соединен с генератором электрического тока. Существуют два основных вида ветряков:

  • горизонтальный
  • вертикальный

Горизонтальные конструкции имеют более высокую эффективность, меньшее сопротивление вращению и большую стабильность в работе. При этом, они требовательны к углу атаки ветра на лопасти, что вынуждает создавать устройство наведения на поток (типа флюгера). Кроме того, горизонтальные ветряки нуждаются в подъеме конструкции над землей, причем, чем выше, тем лучше.

Вертикальные роторы (так называется вращающаяся часть ветрогенератора) не зависят от направления ветра, одинаково реагируя на поток с любой стороны. Они очень нетребовательны в обслуживании, точнее, практически не нуждаются в нем. При этом, вертикальные роторы нуждаются в довольно сильном ветре, многие из них «залипают» на слабых потоках и не хотят начинать вращение.

Вращение ротора передается на генератор напрямую или через мультипликатор (редуктор), увеличивающий число оборотов вала. Генератор при вращении вырабатывает электроток, от которого через выпрямитель заряжаются аккумуляторы.

С аккумуляторов напряжение подается на инвертор, перерабатывающий постоянный ток в переменный трех- или однофазный с привычными параметрами (220 В или 380 В, 50 Гц).

Такая сложная схема используется потому, что вращение ветряка — процесс нестабильный, зависимый от скорости и силы ветра.

Подавать напряжение с генератора напрямую потребителям нельзя, так как оно скачет то к максимуму, то опускается до нуля. Поэтому используется накопитель в виде аккумуляторных батарей, который передает свой заряд на инвертор, выдающий стабильное и одинаковое напряжение.

Схема отопления дома при помощи ветрогенератора

Схема отопления мало отличается от обычной, используемой при использовании собственного котла. Разница лишь в способе нагрева теплоносителя. Нужна емкость, в которой нагревается теплоноситель (вода), соединенная с отопительной системой дома.

Самый простой способ — использование температурного подъема воды (гравитационный метод). Горячая вода поднимается вверх, проходит по радиаторам, отдает тепловую энергию и, остывая, возвращается в емкость для повторного нагрева.

Такой метод не требует наличия сложных устройств, но естественная циркуляция — процесс неустойчивый, при некоторых изменениях температур он может прекратиться.

Для обеспечения равномерности циркуляции используются насосы, устанавливающие в системе определенное циркуляционное давление и скорость движения теплоносителя.

Это делает систему более требовательной к нагреву, точнее, к стабильности температуры теплоносителя.

Подача электроэнергии для отопления должна быть максимально непрерывной. Это еще одна причина использования аккумуляторов и инверторов, позволяющих во время спадания ветра обеспечивать подачу тока на нагреватели. Таким образом, схема проста: ветрогенератор — нагреватели воды — система отопления дома.

Для обеспечения стабильности и непрерывности отопления надо иметь резервный источник нагрева — твердотопливный котел, бензогенератор и т.п.

Как рассчитать теплопотери дома

Теплопотери дома — это величина, тождественная необходимому количеству энергии, затраченной на нагрев. Иными словами, для того, чтобы узнать мощность источника тепла, надо определить теплопотери. Они рассчитываются по формуле:

Q = S ∙ dT / R

  • Где Q — величина теплопотерь
  • S — площадь ограждающих конструкций дома (имеются в виду все конструкции, включая стены, полы, потолки, окна и двери)
  • dT — разница температуры внутри помещения и снаружи. Например, если внутри +20°, а снаружи — -20°, то dT будет составлять 40°.
  • R — тепловое сопротивление конструкции, определяется по таблицам СНиП или определяется самостоятельно.

Для расчета теплопотерь надо вычислить по отдельности их значение для стен, потолка и пола, окон и т.д. Сумма полученных значений покажет общие теплопотери дома, определяющие мощность нагревателя. Это означает, что водонагреватели, осуществляющие подготовку теплоносителя, должны иметь суммарную мощность, равную значению теплопотерь.

На практике мощность нагревателей принимается с некоторым запасом, необходимым на случай сильных морозов.

Кроме того, со временем нагреватели начинают терять свои качества, поэтому надо заранее предвидеть эту ситуацию и устанавливать более мощные устройства.

Потребуется также блок управления, позволяющий регулировать температуру нагрева, чтобы имелась возможность изменять режим отопления соответственно с температурой наружного воздуха.

Подбор мощности ветряка

КПД нагревателей воды — ТЭНов — равен 100%. Это облегчает подбор мощности ветряка, который должен обеспечивать напряжение и силу тока, достаточные для питания ТЭНов и соответствующие их мощности.

Поэтому, рассчитывая теплопотери дома, мы, по сути, одновременно рассчитываем мощности ТЭНов и ветрогенератора.

При расчетах обязательно на каждой позиции делать запас мощности, который поможет корректировать ошибки, допущенные при расчетах или спад параметров, произошедший оттого, что попалось некачественное оборудование.

Следует также учитывать, что размеры и объемы дома могут однажды увеличиться, что потребует одновременной замены нагревателей или всей системы. Эту проблему можно в какой-то степени решить заранее, увеличив мощность системы и эксплуатируя ее в режиме, несколько сниженном по сравнению с номиналом.

Кроме того, надо помнить о необходимости полного соответствия всех узлов системы — аккумуляторов, инвертора, контроллера и т.д. Все они должны подходить друг к другу по своим характеристикам, поскольку мощность системы равна мощности самого слабого элемента.

Единственный прибор, неподходящий к остальным узлам, создает ситуацию, когда качественное оборудование не в состоянии выдавать номинальные показатели.

Поэтому подбором только лишь генератора дело не окончится, надо с одинаковой тщательностью составить весь комплект приборов и устройств.

Рекомендуемые товары

Источник: https://Energo.house/veter/vetryak-dlya-otopleniya-i-ego-printsip-dejstviya.html

Как выбрать ветрогенератор для частного дома

Какой нужен ветрогенератор для обогрева дома площадью 120 кв.м.?

17 декабря 2018

Ветроэнергетическая установка служит для преобразования кинетической энергии в электрическую. Современные ветрогенераторы способны использовать до 45% энергии воздуха — это позволяет успешно использовать ВЭУ в качестве альтернативного энергоисточника, который помогает снизить траты на коммунальные услуги или полностью заменить собой подключение к общей энергосети.

Домашний ветрогенератор: в каких случаях есть смысл в установке

Стоимость возведения ВЭУ для дома или небольшого кооператива сравнительно ниже, чем у других альтернативных электрогенераторов. ВЭУ уступают в цене солнечным батареям, однако они подходят не для каждого жилища. Установка ВЭУ целесообразна в таких случаях:

  • среднегодовая скорость ветра равняется или превышает 3 м/c — в противном случае много энергии от ВЭУ вы не получите;
  • если на вашем участке часто отключат свет или регулярно случаются аварийные ситуации по независящим от вас причинам;
  • если подключение к общей сети в вашем регионе отсутствует или стоит слишком дорого;
  • для поддержания полной энергонезависимости.

Сам по себе ветрогенератор не представляет никакой опасности и никакого вреда не приносит. Вас может раздражать постоянное мелькание лопастей и производимый ими шум.

Но проблема исчезает, если вы устанавливаете ВЭУ на северной стороне своего участка чуть поодаль от дома. В остальном ветроэнергетическая установка — выгодное приобретение.

Давайте разберемся, какой ветрогенератор лучше и почему.

Ветрогенератор какой мощности нужен для частного дома

Рынок ветрогенераторов может предложить модели от производителей разных стран, включая США, Европу и СНГ.

Установки от отечественных производителей стоят дешевле, однако при выборе стоит опираться на технические характеристики и гарантийные сроки.

Средняя продолжительность службы ВЭУ при грамотном использовании — 20-25 лет. Если вам предлагают купить ветряк, который прослужит меньше 10 лет, лучше подыскать другие варианты.

Работу ветряка обычно тестируют на даче или небольшом загородном доме, где потребность в электроэнергии возникает периодически, а не на постоянной основе.

Для снабжения малогабаритного коттеджа вам понадобится ВЭУ мощностью от 1,5 до 3 кВт. Месячная выработка энергии в таком случае колеблется от 500 до 600кВт.

Для среднего дома (100-200 м²) с условием постоянного проживания требуется ветряк мощностью не меньше 5-6 кВт и ежемесячной выработкой энергии от 1000кВт.

Разобравшись с теорией, какой мощности ветрогенератор нужен для дома, необходимо учитывать и практический аспект — силу ветра. Приобретая ВЭУ с малой мощностью, вы сможете выжать из нее достаточное количество энергии лишь при урагане.

Например, двухкиловатный ветряк с расчетной скоростью ветра 15 м/с даст вам 15-20% энергии при условии скорости ветра 6-8 м/с, а в полный штиль останется неподвижным. Это не повод отказываться от недорогих маломощных ветряков — просто купите ВЭУ с меньшей расчетной скоростью ветра.

Та же двухкиловатная ветроэнергетическая установка, но с расчетной скоростью в 8 м/с, будет стабильно работать на максимуме, а в особенно ветреные дни выдаст все 40% энергии.

На что обратить внимание при покупке ВЭУ

Важно учитывать высоту мачты. Чем выше находится ветряк, тем больше ветра он сможет «поймать».

Скорость ветра увеличивается в зависимости от высоты, так что даже в не особо ветреных районах ВЭУ может успешно работать, если мачта будет достаточно высокой. Стандартная высота мачты — 10 метров.

С каждыми последующими десятью метрами мощность ветрового потока будет увеличиваться в полтора раза.

Обратите внимание и на такие факторы:

  • фактические объемы электроэнергии, которые сможет выработать ветряк в условиях вашего участка;
  • актуальность выбранной модели, как долго она выпускается и насколько хорошо ее оценили другие пользователи;
  • гарантийные сроки и периодичность технического обслуживания;
  • расчетный срок использования ветроэнергетической установки;
  • степень сложности монтажа и обслуживания.

Какой ветряк лучше: горизонтальный или вертикальный?

ВЭУ разделяются на типы по направлению оси вращения — горизонтальные и вертикальные. Горизонтальные (крыльчатые) располагают вертикальными лопастями, которые крепятся к мачте на горизонтальной оси.

Такие ветрогенераторы занимают около 90% рынка; их легко отыскать в любом каталоге. Популярность крыльчатых ветряков обуславливается их высоким КПД, простым управлением, высокой устойчивостью к ураганам и демократичной стоимостью.

Их можно устанавливать на любой высоте и не бояться поломки даже во время шторма.

Вертикальные ветряки (карусельчатые) получили свое название из-за вертикальной оси вращения ротора. Они отличаются легким монтажом и стабильной работой даже при малом ветре.

Карусельчатые ветрогенераторы малошумны и компактны, из-за чего их часто устанавливают для домашнего использования. Минус таких ВЭУ — меньшая эффективность (в сравнении с крыльчатыми).

Вертикальный ветряк нельзя поставить на высокой мачте из-за особенностей конструкции, поэтому они хорошо работают только в ветреной местности.

Горизонтальные ВЭУ более эффективны: половина работы их лопастей происходит за счет сопротивления противоположному движению ветра. Вертикальные же ветрогенераторы из-за смены направления ветра теряют свою мощность.

Горизонтальные требуют меньше места и меньших затрат, они эффективны и мощны.

Низкий уровень шума делает вертикальные ВЭУ привлекательным приобретением, однако они будут целесообразной покупкой только для тех домов, которые не требуют большого количества электроэнергии и располагают накопительными аккумуляторами на случай безветренной погоды.

Для малых нужд целесообразно купить мини ветрогенератор. Эти устройства располагают мощностью до 1 кВт и используются для автономного питания системы подачи воды, небольших сельскохозяйственных ферм и снижения нагрузки на общую сеть. Такие ВЭУ часто используют на дачах для питания кухонных приборов: мини-плит, микроволновок, чайников, светильников.

Источник: https://altenergiya.ru/veter/kak-vybrat-vetrogenerator-dlya-chastnogo-doma.html

Выбираем электрокотел для отопления частного дома площадью 150 квадратных метров

Какой нужен ветрогенератор для обогрева дома площадью 120 кв.м.?

Электрические котлы максимально удобны в использовании, требуют минимум усилий при монтаже и обслуживании, кроме того, не требуют организации дымохода, вентиляции и вообще выделения отдельного помещения под котельную.

Исходя из комфорта эксплуатации – это идеальный вариант отопительного оборудования. Однако известным и существенным недостатком является стоимость электроэнергии. Для дома площадью 150 кв м расходы на электроэнергию могут достигать 25-30 тыс. руб.

в месяц, что гораздо дороже отопления газом или твердым топливом.

Также важно учитывать, что для отопления дома площадью 150 квадратных метров используются мощные электрокотлы, работающие исключительно от трехфазной электросети (380 В), однофазной (220-230 В) для обеспечения необходимой мощности будет недостаточно. Установка электрического котла мощностью более 10 кВт (а это именно тот случай) требует согласования с органами Энергонадзора.

Варианты организации отопления

Способов использования электрокотла в индивидуальной системе отопления частного дома три:

  1. Эксплуатация при временном проживании. Наиболее выгодный с экономической точки зрения вариант, поскольку более низкая исходная стоимость электрокотла (в сравнении с газовыми или ТТ аналогами) еще несколько отопительных сезонов будет покрывать высокие расходы электроэнергии. Идеальный вариант, когда хозяева приезжают на выходные или праздники, а в остальное время котел работает на минимальной мощности, чтобы поддерживать плюсовую температуру. Важными характеристиками электрокотла при таком подходе являются плавная (не 3-х или 6-ти ступенчатая) регулировка мощности и возможность подключения GSM-модуля для удаленного контроля работы котла.
  2. Эксплуатация в качестве дополнительного отопительного оборудования. Еще один экономически оправданный вариант, предполагающий использование электрокотла в схеме с буферной емкостью. Электрокотел по сниженному ночному тарифу нагревает теплоаккумулятор, который еще долго в течение дня отдает тепло системе отопления, в остальное время работает основное отопительное оборудование. Существенно облегчит контроль и управление возможность программирования режима работы электрокотла (в более дорогих моделях она предусмотрена штатной автоматикой, в бюджетных вопрос можно решить доустановкой комнатного терморегулятора).Электрокотел Protherm Скат в системе с буферной емкостью.
  3. Эксплуатация в качестве отопительного оборудования. Дорогостоящий и не оправданный с экономической точки зрения вариант для относительно большого дома площадью 150 м2 в виду больших расходов на электроэнергию (до 25-30 тыс. руб.). Если же установка аналогов невозможна, стоит обязательно выбирать самые экономичные модели среднего и выше ценовых сегментов, в которых имеется программатор, позволяющий настроить работу на меньшую температуру во время сна и отсутствия хозяев дома. Также важно установить счетчик, дифферинцирующий потребление по зонам суток (пиковая, полупиковая, ночная). На случай перебоев электроэнергии обязательно нужно докупить генератор, сам электрокотел подключать к сети через стабилизатор во избежание неисправностей автоматики из-за скачков напряжения.

Минимально необходимая мощность электрокотла для отопления дома площадью 150 м2

Классические ТЭНовые электрокотлы имеют компактные размеры и минимум коммуникаций вокруг, они могут быть установлены в любом помещении.

Если дом срендестатистический (стандартная кладка в 2 кирпича, отсутствие утепления, потолки до 2,7 м, климатическая зона Подмосковья), минимально необходимая мощность отопительного оборудования рассчитывается довольно просто: 1 кВт на каждые 10 кв м отапливаемой площади. Также мы рекомендуем закладывать запас мощности в 15-25%.

Например, для отопления частного дома площадью 150 м2 минимально необходимая мощность электрического котла – 15 кВт * 1,2 = 18 кВт.

Разумеется, условия всегда индивидуальны и если дом находится в крайней северной или южной части страны, хорошо утеплен, имеет высокие потолки или нестандартную большую площадь остекления, необходимо производить точные расчеты с учетом корректирующих коэффициентов. Произвести их можно с помощью калькулятора ниже.

Калькулятор для точных расчетов

Тепловая мощность электрокотла должна обеспечивать суммарную мощность радиаторов, которая в свою очередь рассчитывается исходя из теплопотерь каждого помещения отдельно. Поэтому найдите значения для каждого отапливаемого помещения и сложите их, это и будет минимально необходимая мощность электрокотла для всей отапливаемой площади вашего дома.

ТЭНовые

В качестве нагревательного элемента используются всем известные трубчатые электронагреватели, где в металлический трубчатый корпус помещена нагревающаяся электрическая спираль.

ТЭНовые модели занимают около 90% рынка, они имеют КПД более 99% (впрочем, как и все современные электрокотлы), отличаются многофункциональной экономичной автоматикой, удобными органами управления и моноблочным устройством: в компактном корпусе уже имеются все необходимые элементы и узлы системы отопления (расширительный бак, циркуляционный насос, предохранительный клапан, воздухоотводчик и т.д.).

Устройство стандартного ТЭНового электрического котла.

Единственный недостаток ТЭНовых электрокотлов – образовании накипи на нагревательном элементе при использовании в качестве теплоносителя жесткой, сменяемой каждый отопительный сезон воды, что со временем снижает КПД до 90 и даже 80%. Поэтому важно использовать очищенную мягкую воду и не сливать ее с системы каждый сезон.

Лучшие ТЭНовые модели электрокотлов (все мощностью 18 кВт):

ФотоПроизводитель и модельОписание особенностейСтоимость, руб.
ЭВАН ЭПО 18Самый простой, но надежный ТЭНовый электрокотел. Представляет из себя компактную колбу с ТЭНами и автоматику в виде отдельного пульта управления (идет в комплекте). Хорош для бюджетной ценовой категории, но сильно уступает по функционалу боле дорогим моделям (неточная регулировка температуры, нет выбора режимов работы, нет возможности подключить дополнительно внешнее управление).13 500-17 000
РЭКО 18ПЕще одна модель бюджетной ценовой категории, но в моноблочном корпусе со всеми необходимыми элементами системы отопления (циркуляционный насос, расширительный бак, набор клапанов и датчиков). Оснащен отличной для своей ценовой категории автоматикой и функциональными органами управления. Имеется плавная регулировка мощности, суточное и недельное программирование, возможность подключения GSM-модуля. Из недостатков – посредственное качество отечественной сборки и надежность, что характерно и другим недорогим электрокотлам.25 400-26 900
Kospel EKCO.R2 18Распространенная польская модель, отличающаяся эффективностью, качеством сборки, надежностью и долговечностью. Теплообменник выполнен из более долговечной, чем сталь, меди, дополнительно утеплен. Электрокотел оснащен экономичной многофункциональной автоматикой с плавной регулировкой мощности, энергосберегающим режимом, в комплекте поставляется комнатный термостат. Также предусмотрена защита от перегрева и замерзания, остановки циркуляционного насоса.32 000-35 500
Vaillant eloBLOCK VE 18Модели немецкого производителя считаются эталонными. Это один из лучших электрокотлов для отопления частного дома площадью 150 м2. Отличается высокоэффективной автоматикой, высокой надежностью и долговечностью, обусловленной использованием качественных материалов и сплавов, отличной сборкой. Имеет дополнительный слой теплоизоляции, работает практически бесшумно, имеет современный стильный дизайн. Желательно подключение через стабилизатор, поскольку автоматика уязвима к перепадам напряжения.39 900-47 000

Электродные (ионные)

Наглядный принцип работы электродного котла отопления.

В качестве нагревателя используются электроды (катоды и аноды), расположенные в корпусе котла на определенном расстоянии друг от друга.

При подаче на них переменного тока стандартной частотой 50 Гц, их полярность сменяется 50 раз в секунду, что вызывает постоянное движение ионов воды то к одним электродам, то к другим.

В виду сопротивления, температура теплоносителя при постоянном движении повышается.

Электродные котлы быстрее нагревают теплоноситель, не подразумевают образование накипи, а потому их КПД стабилен. Их цена в 1,5-2,5 раза ниже ТЭНовых, а компактные размеры позволяют установить их в любом месте. Тем не менее, они не так распространены по ряду весомых причин.

Во-первых, для обеспечения 99% КПД нужно использовать особый теплоноситель, обладающий электролитическими свойствами (обычно его продает производитель).

Во-вторых, постоянное прямое воздействие электрического тока многократно ускоряет коррозию черных металлов, поэтому использовать в связке с электродным котлом стальные или чугунные радиаторы крайне не рекомендуется.

В-третьих, фазы электросети идут на электроды, а «ноль» подается на сам корпус, поэтому электродные котлы требуют надежного повсеместного заземления с соблюдением всех требований. Ну и важно понимать, что все элементы отопительной системы докупаются отдельно.

Лучшие модели электрокотлов ионного типа:

ФотоПроизводитель и модельОписание особенностейСтоимость, руб.
Галан Гейзер 15Бюджетный отечественный электродный котел мощностью 15 кВт, которой достаточно для обогрева дома площадью 150 м2. Комплектуется довольно экономичной, но имеющий ограниченный простой функционал автоматикой. Для повышения эффективности желательно использовать  специально подготовленный теплоноситель этого же производителя.8 200-9 500
Beril-15 IonНедооцененная модель мощностью 15 кВт латвийского производства. Отличается высокой надежностью и многофункциональной как для такого ценового сегмента автоматикой с плавной регулировкой мощности, экономичными режимами работы, возможностью подключения комнатного термостата или GSM-модуля для дистанционного управления. Эффективность автоматики зависит от версии (комплектации).9 000-13 000

Индукционные

Принцип действия индукционных электрокотлов.

В качестве нагревательного элемента используется индукционная катушка, внутри которой расположен ферромагнитный сердечник (металлическая труба).

При подаче напряжения на катушку, вокруг нее образовывается магнитное поле, воздействующее на сердечник посредством вихревых токов Фуко. Сердечник нагревается и отдает тепло протекающему по нему теплоносителю.

Преимуществами такого устройства является отсутствие накипи, более быстрый на 50-70% нагрев теплоносителя, высокая надежность и долговечность, а также возможность использования в качестве теплоносителя антифриза, масла, глицерина.

Преимущества индукционных электрокотлов по большей части оправданы лишь в узких промышленных сферах, где они и используются. В индивидуальных системах частных домов электроиндукционные котлы используются только при необходимости использования в качестве теплоносителя антифриза, например, для предотвращения замерзания СО при отключении котла на период отсутствия хозяев.

Удачной и эффективной на сегодня является лишь одна индукционная модель:

ФотоПроизводитель и модельОписание особенностейСтоимость, руб.
Альтернативная энергия ВИН-15Известный вихревой индукционный котел мощностью 15 кВт.  Несмотря на малую мощность, производительности более, чем достаточно для обогрева площади 150 м2. Управление осуществляется с помощью дистанционного пульта управления. Регулировка мощности всего лишь 3-х ступенчатая, подключение дополнительного внешнего управления не предполагается. Согласно практике монтажа и отзывам владельцев не было ни одного случая поломки на протяжении более 8 лет.50 000-62 000

Цены: итоговая таблица

МодельТипСтоимость, руб.
ЭВАН ЭПО 18ТЭНовый13 500-17 000
РЭКО 18ПТЭНовый25 400-26 900
Kospel EKCO.R2 18ТЭНовый32 000-35 500
Vaillant eloBLOCK VE 18ТЭНовый39 900-47 000
Галан Гейзер 15электродный8 200-9 500
Beril-15 Ionэлектродный9 000-13 000
Альтернативная энергия ВИН-15индукционный50 000-62 000

В Москве и МО

  1. MirCli (https://mircli.ru/kotly-otopleniya/elektricheskie-kotly/) – 8 (495) 666-2219.
  2. ВсеИнструменты (https://kotly.vseinstrumenti.ru/elektricheskie/) – +7 (499) 681-23-57.

В Санкт-Петербурге

  1. ВсеИнструменты (https://spb.vseinstrumenti.ru/klimat/kotly/elektricheskie/) – +7 (812) 426-37-55.
  2. ТеплоТехника (https://teplotehnika.spb.ru/catalog/kotly/elektricheskie-kotly-otopleniya/) – +7 (812) 642-58-74.

Источник: https://GradusPlus.com/kotly/elektricheskie/elektrokotel-dlya-otopleniya-doma-150-kvadratnyh-metrov/

Расчет теплопотерь и подбор ветряка для отопления

Какой нужен ветрогенератор для обогрева дома площадью 120 кв.м.?

Как можно обеспечить бесперебойное отопление жилища и при этом сэкономить деньги? В этом помогут силы природы. Все нюансы по подбору оборудования, а также необходимые расчеты прилагаются.

Наверняка многие задавались вопросом — как можно добыть дешевую электроэнергию. Ведь в жизни человека она играет очень важную роль. В последнее время все большую популярность начали приобретать альтернативные способы получения электроэнергии. Для этого стали использовать естественные силы природы, одной из которых является ветер.

Ветрогенератор — это установка, которая генерирует электроэнергию за счет движения воздушных масс. Получаемая энергия является полностью бесплатной, денежные затраты требуются только на покупку и ремонт оборудования в следствии износа. Почему же «бесплатная» энергия не используется в каждом доме? Есть несколько причин:

  1. Ветрогенератор — это дорогостоящее оборудование;
  2. Полная зависимость от погодных условий. Для выработки электроэнергии нужен постоянный ветер;
  3. Для обеспечения бесперебойного электроснабжения необходимо установить дорогостоящие аккумуляторы;
  4. Высокая стоимость оборудования и ремонтных работ повышают себестоимость получаемой электроэнергии.

Несмотря на наличие весомых отрицательных факторов, рентабельное использование ветрогенератора возможно. Чтобы снизить себестоимость электроэнергии, которую вырабатывает ветряк, нужно снизить стоимость оборудования. Эта возможность предоставляется, если ветрогенератор использовать для отопления частного дома. Несколько причин рентабельности:

  1. Электронагреватели не требуют электричества высокого качества, что позволяет установить более дешевое оборудование;
  2. Для хранения энергии можно использовать вместо дорогостоящих аккумуляторов обыкновенный резервуар с теплоносителем (бойлер);
  3. Отопление — это один из самых крупных потребителей энергии;
  4. Широкий диапазон температурного режима (18-24°С) позволяет системе отопления работать без потребления электроэнергии (в безветренную погоду) некоторое время.

В каких случаях устанавливаются ветряки

Если существует проблема подвода традиционного отопления или центральное водоснабжение производит подачу отопления с частыми и длительными перебоями, не обеспечивается достаточный нагрев теплоносителя, то при наличии подходящих условий, ветряк может стать хорошим решением проблемы.

Где можно применять ветрогенератор для отопления

В областях, где существует достаточная активность ветра традиционное отопление можно полностью заменить на альтернативное, используя ветряки. Если сила ветра или ветряная активность не так высоки, чтобы полностью отапливать помещение, то возможно применение отопления с помощью ветрогенератора лишь частично, что обеспечит экономию средств.

Актуальность установки ветряка

Отопление с использованием ветра очень актуально потому, что холодный воздух имеет большую плотность, нежели теплый. Этот фактор имеет положительное влияние на ветрогенератор — его производительность растет, что обеспечивает бесперебойную работу отопления. А также в зимний период интенсивность ветров увеличивается по сравнению с летним.

Хватит ли ветра для отопления

Может оказаться так, что установка ветрогенератора в вашей местности будет невыгодным решением. Поэтому перед приобретением оборудования необходимо осведомиться о средней годовой скорости ветра и сезонных особенностях его активности.

Эта информация поможет определить параметры, которым должен соответствовать ветрогенератор для отопления, чтобы с наибольшей эффективностью работать в погодных условиях именно вашего дома. Ведь расположение каждого индивидуального дома имеет свои погодные особенности.

Поэтому ветряки подбираются тоже индивидуально.

Первый способ сбора информации о ветрах

Для получения уже готовых замеров можно обратиться в ближайшую метеослужбу. Но информация будет лишь приблизительной, так как все значения будут округлены и увидеть сезонную картину особенностей поведения ветра будет невозможно. Плюсами этого способа получения информации является быстрота и дешевизна.

Второй способ сбора информации о ветрах

Для получения необходимых параметров нужно провести собственные наблюдения. Замеры производятся с помощью портативной метеостанции, которую необходимо установить там, где будет смонтирован ветрогенератор.

Исследования желательно проводить в течение одного календарного года, что является явным неудобством, а также придется приобрести или взять в аренду необходимое оборудование, что влечет за собой увеличение расходов.

Зато проведенные измерения отразят полную картину поведения ветра в месте, где будут установлены ветряки, что позволит подобрать подходящее оборудование с учетом всех погодных особенностей.

Основные показатели ветряка

  1. Самым главным показателем ветряка является его выходная мощность — это максимальная мощность, которой может пользоваться потребитель. Определяется она установленным преобразователем (инвертером) и не зависит от скорости ветра.

    Для увеличения пиковой мощности ветроустановки можно устанавливать несколько инверторов одновременно;

  2. Показатель эффективного использования энергии ветряка — это время работы в отсутствии ветра. Для обеспечения бесперебойного использования энергии нужно устанавливать мощные аккумуляторы.

    В системе отопления вместо дорогостоящих аккумуляторов можно производить хранение энергии не в электрическом виде, а в тепловом. Роль теплового накопителя энергии может выполнять любой резервуар, наполненный теплоносителем. Чем больше объем резервуара, тем больше энергии он сохранит.

    Для обеспечения длительности сохранения тепловой энергии нужно покрыть резервуар теплоизоляционным материалом;

  3. Третий показатель — это скорость заряда аккумуляторов.

    Этот показатель напрямую зависит от скорости ветра и его интенсивности, а также от максимальной мощности, которой обладает ветряк. Возможно подключение нескольких ветроустановок к одному аккумулятору.

Общие рекомендации

Выбор ветрогенератора нужно производить в соответствии с погодными условиями местности дислокации оборудования, а также с учетом необходимого количества энергии для отопления дома. Чтобы обеспечить безопасную эксплуатацию, ветряки необходимо снабжать специальным оборудованием по защите от штормового ветра, а также от обледенения лопастей.

По мощности

Ветрогенератор должен быть достаточной производительности для того, чтобы обеспечить нагрев теплоносителя до нужной температуры. Нагрев и хранение теплоносителя будет осуществляться в аккумуляторном баке с теплоизоляционным покрытием.

Расчет теплопотерь дома:
Q = Vq0(t1 — t2)n.Q — теплопотери.V — объем отапливаемого здания.q0 — теплоёмкость здания, принимается 0,81 для одноэтажных зданий.t1 — минимальная температура воздуха в отапливаемом помещении, обычно равна 18.t2 — минимальная температура воздуха (для каждого района индивидуальна).

n — поправочный коэффициент климатических условий. Если t2 больше или равно -10°С, то n=1.2; t2 больше или равно -20°С, то n= 1,1; t2 больше или равно -30°С то n=1,0; t2 больше или равно -40°С то n= 0,9.

Источник: https://mirenergii.ru/energiyavetra/raschet-teplopoter-i-podbor-vetryaka-dlya-otopleniya.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.