Volba elektřiny jako hlavního zdroje tepla v domě je vnímána jako extrémní případ, protože náklady na takové vytápění jsou mnohem dražší než z kotle na plyn nebo tuhá paliva. Existuje však celá řada problémů, které způsobují, že elektrické topné systémy nejsou alternativní možností. V tuto chvíli se objevuje touha vymyslet, jak levně vytopit dům elektřinou nebo snížit náklady na vytápění.
Jak snížit náklady na vytápění vašeho domova
Elektrický kotel jakéhokoli typu pracuje s vysokou účinností 96-99%. Veškerá dodaná elektřina se přemění na teplo a následně přes chladivo do radiátorů, vytápí dům. Už nemá smysl optimalizovat provoz samotného kotle, jako je tomu u plynových kotlů nebo kotlů na tuhá paliva.
Rozumí se také, že ke snižování nákladů na vytápění je logické přejít až po samotném zateplení domu, minimalizovat tepelné ztráty, kromě nezbytného minima především větráním, nevyhnutelné ztráty obvodovým pláštěm budovy a okenními otvory.
Chcete-li snížit částku zaplacenou za elektřinu, budete muset věnovat pozornost procesu vytápění samotného domu a také možným možnostem snížení nákladů na elektřinu. Pomineme-li velmi podivné nápady a návrhy, zůstávají dva základní nástroje:
- Přejděte na smíšený typ platby za elektřinu, kdy je tarif v noci levnější.
- Určete optimální režim vytápění pro váš domov. Určete si dobu, kdy má být v domě opravdu teplo a kdy je potřeba jen udržovat přípustné minimum.
Nejlepších výsledků se dosáhne kombinací těchto nástrojů.
Noční tarif a zásobníky tepla
Téměř všechny regiony země používají samostatný systém pro výpočet nákladů na elektřinu. V noci jsou přitom náklady na jeden kilowatt výrazně nižší než ve dne.
Tento návrh nebyl marný, protože hlavní zatížení elektráren a rozvodných sítí ve dne je mnohem vyšší než v noci a s takovými rozdíly je dost těžké se vyrovnat. Aby se tomu zabránilo, je soukromému sektoru nabízen platební režim, ve kterém je výhodnější používat elektřinu v noci a šetřit ji během dne. To je realizováno instalací speciálního měřiče, naprogramovaného tak, aby počítal náklady na elektřinu přesně podle stanoveného harmonogramu. Zbývá jen určit, jak zajistit komfortní vytápění domu, aby kotel fungoval převážně jen v noci.
Přechod na noční tarif je však jen polovina úspěchu. Je potřeba zajistit, aby kotel vytvářel teplo pouze v noci, kdy to stojí méně, a teplo bylo do domu dodáváno nepřetržitě, alespoň přes den, kdy je potřeba.
Řešením je zásobník tepla. Objemová nádrž s izolovanými stěnami, napojená na topný kotel. Zde se bude během noci akumulovat teplo. A během dne je přiváděn do topného systému bez použití kotle.
Konstrukčně může být nádrž jednoduchá nádoba s chladicí kapalinou obsaženou v topném systému, v tomto případě se objem chladicí kapaliny prudce zvětšuje, stejně jako tepelná setrvačnost topení. V jiné verzi je to nádoba naplněná vodou, izolovaná jako termoska, uvnitř je umístěna spirála výměníku tepla. Objem chladicí kapaliny v systému se výrazně nezvětší, ale zvýší se tepelná setrvačnost samotné akumulační nádrže.
Je důležité, aby se: Přítomnost akumulačního zásobníku tepla sama o sobě nesnižuje náklady na elektřinu. Je potřeba pouze přepnout kotel na noční provoz se sníženou sazbou.
Voda má vysokou tepelnou kapacitu – 4,1-4,2 kJ*kg/K, každý litr vody při zahřátí o jeden stupeň tepla absorbuje teplo odpovídající 1,163 Wh. Výběr vhodného objemu nádoby se určuje s ohledem na následující faktory:
- Doba ohřevu na maximální přípustnou teplotu by měla být od 2 do 4 hodin při maximálním výkonu kotle.
- Efektivní teplotní rozdíl chladiva v nádrži při denním použití by při doplňování tepelných ztrát objektu během dne neměl překročit 30°C.
První bod lze brát jako základ, pak nebude problém zvolit minimální objem zásobníku, vzhledem k tomu, že výkon kotle se volí na základě skutečných tepelných ztrát budovou. Například u kotle o výkonu 12 kW se během t = 4 hodiny spotřebuje Qз = 48 kW*h, které je nutné akumulovat vodou v zásobníku.
Při znalosti tepelné kapacity vody v ekvivalentu λ = 1,163 W*h*kg/K a při zohlednění efektivního teplotního rozdílu ΔT= 30°C není obtížné vypočítat objem: V= Qз/ (λ* ΔT )=48000/(1,163*30)= 1375 litrů. Tato hodnota určuje minimální objem nádrže.
Maximální objem nádrže je určen druhým bodem. Předpokládejme, že tepelná ztráta v budově je 9 kW. Přes den, kdy platí vyšší tarif elektřiny, je vhodné kotel vůbec nezapínat, to znamená, že akumulované teplo by mělo vystačit na pokrytí tepelné ztráty na 12 hodin, potřebujete 108 kW/h. Podle známého vzorce je objem nádrže roven 3095 litrům. Jeho ohřev však bude vyžadovat mnohem delší dobu provozu kotle.
Objem by měl být zvolen mezi získanými hodnotami a blíže k první hodnotě, aby kotel nepracoval v noci příliš dlouho bez přerušení, což může ovlivnit jeho životnost. Při použití hotových zásobníků je lepší se zaměřit na údaje uváděné výrobcem, tabulku udávající dobu ohřevu celého objemu zásobníku při daném výkonu kotle.
