Metodología para calcular el costo de calentar una casa con electricidad y gas

¿Qué tan difícil es optimizar el consumo de energía para calefacción? De hecho, al final, es su consumo lo que determina la eficiencia total de todo el sistema. Para hacer esto, debe conocer los costos correctos para calentar la casa con electricidad y gas, el cálculo depende en gran medida del grado de aislamiento de la casa.

Cálculo de la pérdida de calor en el hogar.

Pérdidas de calor en la casa
Pérdidas de calor en la casa

¿Cuál es la peculiaridad de cualquier sistema de calefacción? Su trabajo está diseñado para mantener una temperatura confortable en la habitación al compensar la pérdida de calor del edificio. Son ellos quienes determinarán en gran medida los costos futuros de calentar una casa de campo.

Para calcular este parámetro, debe conocer el valor del coeficiente de transferencia de calor. R (m² * C / W) para cada tipo de material del que está hecho el edificio. Es el inverso de la conductividad térmica. λ- W / m * S. Se calcula mediante la siguiente fórmula, donde re - espesor de pared:

R = d / λ

El valor de la conductividad térmica de los materiales de construcción.
El valor de la conductividad térmica de los materiales de construcción.

El valor de la conductividad térmica de los materiales de construcción se puede tomar de los datos de la figura.

Dicha técnica se basa precisamente en estos datos y da una respuesta a la pregunta: ¿cuáles son los costos de calentar una casa de estructura en el futuro durante su funcionamiento? Es importante tener en cuenta todo tipo de materiales: muros de carga, estructuras de ventanas y aislamiento térmico.

El siguiente paso es calcular el área de las paredes y ventanas externas. Suponga que en una casa de 160 m² construida con ladrillo de doble hilera y con una capa exterior de aislamiento térmico de espuma de poliestireno de 100 mm, el área total de la pared es de 360 ​​m². Los 103 m² restantes están ocupados por estructuras de ventanas con R = 1.2. En este caso, la pérdida de calor promedio por 1 m² con una disminución de la temperatura de 1 ° C será:

  • 1 / (0.47 + 1.86) = 0.43 W / m² * C - para paredes;
  • 1 / 1.2 = 0.83 W / m² * C - para ventanas.

En base a esto, será posible averiguar qué costos de calefacción con una caldera eléctrica son necesarios para obtener la cantidad óptima de energía térmica. Para esto, tomamos como base el valor de la temperatura óptima en la habitación + 25 ° C y en la calle - 15 ° C. La diferencia entre ellos será de 40 ° C. En este caso, la pérdida total de calor en el hogar será igual a:

0.43 * 320 * 40 + 0.83 * 106 * 40 = 5504 + 3519 = 9023 W o 9.023 kW / h

Por el mismo principio, se calculan las pérdidas de calor a través del ático y el piso. En este caso, serán aproximadamente iguales a 3.92 kW / h para el piso y 1.83 kW / h para el ático. El valor total de todo el edificio será:

9.023 + 3.92 + 1.83 = 14.773 kW / h

Se debe agregar un factor de corrección a la figura resultante. Se debe al hecho de que el costo de calefacción con electricidad o gas aumentará durante la apertura de puertas de entrada, ventilación, etc. Es mejor multiplicar el valor de pérdida de calor por 1.1. Por lo tanto, es posible aumentar la reserva de energía del sistema de calefacción a 14.773 * 1.1 = 16 kW / h.

Para calcular con precisión el costo de la calefacción a gas o eléctrica, puede calcular la pérdida de calor utilizando calculadoras en línea. Es necesario elegir aquellas versiones que tengan en cuenta no solo los parámetros de las paredes, sino también el piso con el techo.

Cálculo de costes para una caldera eléctrica.

Ejemplos de circuitos de calefacción con caldera eléctrica.
Ejemplos de circuitos de calefacción con caldera eléctrica.

La forma más cara de energía es la electricidad. Por lo tanto, el cálculo de los costos de calefacción para calderas de este tipo requiere un enfoque equilibrado y preciso. Una vez elegida la potencia óptima del equipo, es necesario distribuirlo correctamente en todas las habitaciones. Idealmente, el cálculo de la pérdida de calor se recomienda para cada habitación. En este caso, la precisión de los cálculos aumenta significativamente.

Se debe realizar un cálculo correcto del costo de la electricidad para calefacción teniendo en cuenta los siguientes factores:

  • Diferentes tipos de contabilidad tarifaria. Actualmente hay 3 de ellos: uno, dos y tarifas múltiples;
  • Termostatos instalados en radiadores conectados a sensores de temperatura;
  • Posibilidad de ajuste manual y automático de la potencia de la caldera.
Tarifas de electricidad para Kolomna
Tarifas de electricidad para Kolomna

Como se puede ver en la tabla, para minimizar el costo de calentar una casa de campo, es mejor activar el sistema por la noche. Sin embargo, de hecho, para mantener una temperatura confortable, debería funcionar durante el día. Además, debe instalar un medidor de dos tarifas, que está asociado con ciertas dificultades: costos elevados, papeleo durante el registro.

La distribución óptima del sistema de calefacción es la siguiente:

  • Del 60% al 80% - operación nocturna;
  • Del 20% al 40% - diariamente.

Tal esquema es relevante si no hay residentes en la casa durante el día. El tiempo de funcionamiento del sistema es de 16 horas al día, que es suficiente para mantener una temperatura confortable. Tenemos en cuenta que se seleccionó una caldera con una potencia térmica de 16 kW y un consumo real de 16,7 kW. Este indicador depende directamente de la eficiencia. Entonces, los costos estimados de calefacción eléctrica para la casa calculada serán:

16.7 * 1.63 * 16 * 0.7 + 16.7 * 4.79 * 16 * 0.3 = 437 + 383 = 820 rublos por día

Dadas las tarifas cada vez mayores para la electricidad, deben considerarse los métodos de ahorro. Por ejemplo, la mayor parte del costo de calentar una casa de estructura se reducirá debido al buen aislamiento de la pared y al uso de madera como material de construcción principal. Un factor importante es la disponibilidad de un sistema auxiliar. Estos incluyen paneles solares que generan electricidad a partir de molinos de viento o una línea de calefacción geotérmica. En este caso, la mayor parte del costo de calefacción con una caldera eléctrica se compensará con fuentes de calor autónomas.

El cableado eléctrico de la casa debe soportar la potencia máxima de todos los equipos eléctricos, incluida la caldera. Antes de elegir un modelo específico, es necesario verificar la sección transversal del cableado y, si es necesario, reemplazarlo por uno más confiable.

Cálculo de los costos de calefacción de gas.

Es mucho más eficiente usar gas natural o licuado como portador de energía; su costo será más barato. Sin embargo, además de los gastos corrientes, se deben considerar los altos costos iniciales. El cálculo correcto de los costos de calefacción de gas debe incluir los siguientes artículos:

  • Registro de permisos, compra de equipos y preparación para su instalación;
  • Volumen de gas consumido, entrega de globo o llenado de un tanque de gas para licuar.

El cálculo de los costos del primer párrafo es de naturaleza puramente individual. Después de calcularlos, debe agregar la cantidad recibida al cálculo de los costos de calefacción de gas. Por lo general, se distribuye a lo largo de varios años. Por lo tanto, es posible obtener una cantidad relativamente precisa, incluidos los costos iniciales actuales.

Tronco de gas

Esquema de calefacción con caldera de gas.
Esquema de calefacción con caldera de gas.

En contraste con el cálculo del costo de la electricidad para calefacción, además del consumo de gas, es necesario tener en cuenta las características de la caldera. Todos los modelos modernos deben estar conectados a la red eléctrica. Y aunque el consumo de energía eléctrica será pequeño, al analizar los costos estacionales, ocupará una cierta parte.

Después de calcular la pérdida de calor, elegimos la caldera con una capacidad de 16 kW. Para los modelos modernos, el consumo de gas natural en el modo de funcionamiento máximo será de aproximadamente 1,72 m³ / h (Navien Turbo). Dada la tarifa promedio de 4.68 rublos / m³, puede calcular el costo de la calefacción durante el día:

1.72 * 16 * 4.68 = 128 rublos

Como puede ver, esta cifra es mucho menor que cuando se planifica el costo de calefacción con electricidad. En este caso, se tuvo en cuenta la potencia máxima de la caldera durante todo el período de funcionamiento. Para esta caldera, el consumo de energía eléctrica es de 150 W / h. Aquellos. el consumo total será igual a:

128 + 0.15 * 1.63 * 16 * 0.7 + 0.15 * 4.79 * 16 * 0.3 = 128 + 3.9 + 3.44 = 135 rublos

Para reducir los costos de calefacción con una caldera eléctrica, puede instalar un sistema híbrido. Incluirá una caldera eléctrica de baja potencia y una planta de gas que opere con combustible licuado.

No se recomienda comprar calderas con una gran reserva de energía. Habrán aumentado el consumo de gas, lo que finalmente afectará los costos.

GLP

Circuito de calentamiento autónomo con tanque de gas.
Circuito de calentamiento autónomo con tanque de gas.

El procedimiento de cálculo para el gas licuado (propano-butano) es más complicado. Esto se debe a una presión desigual en los cilindros o el tanque de gas. Para corregir los costos reales de calentar una casa de campo, se recomienda instalar una estación de bombeo intermedia: un generador de gas. Mantendrá un nivel óptimo de presión en la línea.

Para tal esquema, se pueden usar dos métodos de cálculo. La simple es que se necesitan alrededor de 0,12 L para generar 1 kW de energía térmica. (0,00012 m³) de gas. Para una caldera con una capacidad de 16 kW en una operación diaria de 16 horas, el consumo a un costo de 19 rublos / litro será:

16 * 0.12 * 16 * 19 = 583 rublos

Este valor es para la operación máxima de la caldera. Si recurrimos al método de contabilización de las pérdidas de calor, la cantidad estimada de los costos de calefacción de gas será de 1.43 kg / h (caldera Navien Turbo):

1,43 * 18 * 19 = 489 rublos

Como puede ver, dadas las características de la caldera, puede obtener una cantidad de flujo más precisa. Es por eso que al calcular el costo de calentar una casa de ladrillo o marco, debe familiarizarse con las características técnicas del equipo.

Instalar un tanque de gas en la etapa de compra del equipo es mucho más costoso que la calefacción con globo. Pero es mucho más conveniente durante la operación.

Cálculo de costes de calefacción urbana.

Distribuidor de costos de calefacción para un edificio de apartamentos.
Distribuidor de costos de calefacción para un edificio de apartamentos.

¿Es posible ahorrar costos al conectarse a una sobremarcha central? La mejor manera es instalar medidores de calor, instalar derivaciones y controladores de temperatura. Sin embargo, para las tuberías verticales, esta tarea es difícil, ya que en un apartamento puede haber de 2 a 5 elevadores. Y para cada uno necesita instalar un contador. La salida de esta situación son los distribuidores de los costos de calefacción.

Se instala frente a la unidad de calefacción de distribución en un edificio de apartamentos. Además, en cada apartamento se montan sensores de temperatura adicionales, que indican el grado de calefacción en las habitaciones. La instalación de asignadores de costos de calefacción tiene las siguientes ventajas:

  • Ajuste automático del volumen de suministro de refrigerante en función de la temperatura exterior;
  • La capacidad de establecer el volumen de suministro de agua caliente por parte de los residentes de la casa. Pero esto debe ser acordado con la empresa gestora.

Es importante que el dispositivo del distribuidor de los costos de calefacción y su funcionamiento no contradigan la legislación: Decreto del Gobierno de la Federación de Rusia de 18 de noviembre de 2013 No. 1034. Esto debe ser controlado por la empresa administradora que proporciona el suministro de calor a la casa.

Solo las empresas con licencia pueden instalar asignadores de costos de calefacción. Este problema debe ser acordado con la compañía administradora, que emite las condiciones técnicas y controla todo el proceso.

¿Qué más se debe considerar al planificar los costos de calentar una casa con electricidad y gas? El cálculo depende en gran medida de los dispositivos de control y ajusta el flujo de refrigerante. Por lo tanto, es necesario prever la instalación de controladores de temperatura, sensores de temperatura conectados a la caldera en el sistema.

El video muestra varias recomendaciones prácticas para reducir los costos de calefacción:

Calefacción

Ventilación

Alcantarillado