Вартість опалення електроенергією та газом – порівняння

На 2024 рік вартість електричної енергії для населення складає 4,32 грн/кВт*год.

Вартість опалення в залежності типу опалювального приладу та класу енергоефективності:

Клас енергоефективності / SCOP чи ККДДенна цінаНічна цінаСередня за добу
Електричний котел, електричний конвектор, тепловий вентилятор, інфрачервоні панелі, електричний бойлер та інше
4,322,163,60
Кондиціонер або тепловий насос класом енергоефективності:
A>3,41,270,641,06
A+>41,080,540,90
A++>4,60,940,470,78
A+++>5,10,850,420,71
Газовий котел за ціною природного газу 9 грн/м3 та калорійністю 33,5 МДж/м3
із ККД 90%1,07
із ККД 109% (конденсаційний)0,89
Порівняльна вартість ціни теплової енергії (кВт*год) при опаленні електричними та газовими приладами для опалення

Висновки

Станом на 2024 рік нагрів природним газом має перевагу у порівнянні із традиційними електричними опалювальними приладами, такими, як звичайні електричні котли, конвектори, електричні бойлери, тепловентилятори, інфрачервоні електрообігрівачі та іншими електронагрівачами із прямим нагрівом.

Але тепловий насос або кондиціонер навіть із класом енергоощадності A при опаленні по повному тарифу наближається до ціни газу, а за середньодобовою ціною при використанні нічного тарифу має таку саму ціну як для газового котлу із ККД 90%.

Якщо ж брати найвищій клас енергоощадності A+++, то вартість опалення буде на 34% дешевша ніж із котлом із ККД 90%, та на 20% нижча ніж із конденсаційним котлом із ККД 109%.

Виды и основные характеристики паровых котлов различных типов

Паровые котлы – предназначаются для выработка водяного пара используемого в качестве теплоносителя в промышленности.

Парогенераторы – синоним термина “паровые котлы”, чаще применяется для паровых котлов вырабатывающих пар низкого давления (до 0,7 кгс/см2) и установки малой паропроизводительности.

Водотрубные прямоточные паровые котлы

Принципы заложенные в водотрубных прямоточных котлах позволяют получить уникальные технико-экономические показатели в работе:

  • обеспечить очень быстрый выход в рабочий режим и исключить пусковые потери;
  • использовать все преимущества полного противотока при теплообмене и получить максимальный КПД;
  • высокая скорость теплоносителя снижает требования к составу питательной воды;
  • отсутствие водяных объемов котла обеспечивает полную безопасность по паровой части.

В полной мере все указанные преимущества реализованы в котлах Clayton Industies

  • Уникальная конструкция котла и насоса требующая минимального обслуживания
  • КПД до 97%
  • Максимальное давление до 39 бар
  • Высокое качество получаемого пара благодаря конструкции сепаратора
  • Получение товарного пара через 5 минут после пуска
  • Величина продувки в 12-17 раз ниже чем для жаротрубных и водотрубных котлов
  • Масса и габариты в 2-2,5 раза меньше чем аналогичных жаротрубных котлов.

Водотрубные барабанные паровые котлы

Наиболее традиционный тип паровых котлов для нашего региона. Традиционно производится Российскими и Украинскими предприятиями. Наиболее развитое производство находится в России. Модели котлов производимые в России и Украине:

  • Котлы Е паропроизводительностью 0,4; 1,0; 1,6; 2,5 т/ч;
  • Котлы ДЕ паропроизводительностью 4; 6,5; 10; 16; 25 т/ч;
  • Котлы ДКВР паропроизводительностью 4; 6,5; 10; 16; 25 т/ч;

Жаротрубные паровые котлы

Жаротрубные котлы получили широкое распространение благодаря простоте изготовления. Современные жаротрубные котлы это хорошо отработанная конструкция оборудования всеми средствами автоматики и безопасности. При всем этом, жаротрубные котлы требуют особого внимания к условиям эксплуатации – качеству питательной воды, регулярности контроля и очистки поверхностей нагрева. Несоблюдение этих условий может привести к потерям, отказу или даже аварии.

Как перевести Гкал/ч в т/ч?

Сколько гигакалорий (Гкал) или мегаватт (МВт) в 1 тонне пара?

Сколько тон пара можно получить из гигакалории (Гкал) или из мегаватта (МВт)?


Общие случаи

Применимые условия примененияПеревод в:
ОписаниеПит. вода
t, °C
Пар
P, бар (изб)
t, °C
Гкал/ч
т/ч
МВт
т/ч
Эквивалентная паровая производительность1000 / 1000,729
1,371
0,627
1,595
Валовая (брутто) паропроизводительностьо котла508 / 1750,828
1,207
0,712
1,404
5013 / 1950,833
1,200
0,760
1,315
1008 / 1750,760
1,315
0,654
1,529
10013 / 1950,766
1,306
0,658
1,519
Чистая (нетто) паропроизводительность котельной при возврате конденсата 0%108 / 1750,822
1,133
0,759
1,318
1013 / 1950,887
1,127
0,763
1,311

Если вам надо узнать сколько Гкал или МВт в 1 тоне пара, или, наоборот, понять сколько пара вы можете получить из 1 Гкал или МВт, то необходимо понимать, о какой именно паровой производительности идёт речь.

Понимание различий в видах паровой производительности позволит правильно произвести перевод или сделать правильный выбор парового котла по его паровой производительности.

Виды паровой производительности

Можно выделить несколько видов паровой производительности.

Условная паровая производительность

  • Условная паровая производительность
  • Валовая паровая производительность котла
  • Чистая паровая производительность котельной (установки)

Условная паровая производительность

Значение условной или эквивалентной паровой производительности соответствует такой тепловой мощности, которая требуется дя испарения заданного количества воды находящейся от температуры кипения 100 °C до получения сухого насыщенного пара с температурой 100 °C. Также в англоязычных источниках такая паропроизводительность называется “from and at 212 °F”.

Паропроизводительность в такой форме может использоваться в рекламе или технических простектах оборудования производителей традиционно использующих британские метрические единицы.

в т/чв Гкал/чв МВт
из т/ч10,7290,627
из Гкал/ч1,37111,163
из МВт1,5950,861
таб. Перевод эквивалентной паропроизводительности в единицы мощности

Паровая производительность котла (нетто)

Паровая производительность котельной (чистая)

Парогенерирующее или паропотребляющее оборудование обычно характеризуется паровой производительностью или паропотреблением, и измеряется эта величина в тонах или в килограмах пара в час – т/ч или кг/ч (в системе Си).

Однако, если возникает необходимость перевести известное значение паропотребления или паровой производительности в единицы мощности – то такой перевод выполняется в зависимости вида оборудования и процесса, в котором пар вырабатвается или потребляется, или от задачи, которая ставится в настоящий момент.

Как определяется паропроизводительность парового котла?

Паровая производительность определяется полезной тепловой мощностью и принятыми характеристиками питательной воды и пара на соответствующих патрубках.

Сколько можно вернуть конденсата при его организованном сборе (вопросы и ответы)

Организовал систему сбора конденсата на предприятии (раньше конденсат сливали в канализацию), сколько конденсата в первом приближении я получу от 1 т пара Р=8 кгс/см2, Т=170°С, котел Е-1,0-0,9 газовый, заранее благодарен!

— Александр

Единицы измерения энергии, мощности и их правильное использование

1. Единицы измерения энергии

1.1. Единицы измерения энергии применяемые в энергетике

  • Джоуль – Дж – единица системы СИ, и производные – кДж, МДж, ГДж
  • Калория – кал – внесистемная единица, и производные ккал, Мкал, Гкал
  • кВт×ч – внесистемная единица, которой обычно (но не всегда!), измеряют количество электроэнергии.
  • тонна пара – специфичная величина, которая соответствует количеству тепловой энергии, необходимой для получения пара из 1 тонны воды. Не имеет статуса единицы измерения, однако, практически применяется в энергетике.

Единицы измерения энергии применяют для измерения суммарного количества энергии (тепловой или электрической).  При этом, величина может обозначать выработанною, потребленную, переданную или потерянную энергию (в течении некоторого периода времени).

1.2. Примеры правильного применения единиц измерения энергии

  • Годовое потребность в тепловой энергии для отопления, вентиляции, горячего водоснабжения.
  • Необходимое количество тепловой энергии для нагрева … м3 воды от … до … °С
  • Тепловая энергия в … тыс. м3 природного газа (в виде теплотворной способности).
  • Годовая потребность в электрической для питания электроприёмников котельной.
  • Годовая программа выработки пара котельной.

1.3. Перевод между единицами измерения энергии

1 ГДж = 0,23885 Гкал = 3600 млн. кВт×ч = 0,4432 т (пара)

1 Гкал = 4,1868 ГДж = 15072 млн. кВт×ч = 1,8555 т (пара)

1 млн. кВт×ч = 1/3600 ГДж = 1/15072 Гкал = 1/8123 т (пара)

1 т (пара) = 2,256 ГДж = 0,5389 Гкал = 8123 млн. кВт×ч

Примечание: При расчете 1 т пара принята энтальпия исходной воды и водяного пара на линии насыщения при t=100 °С

2. Единицы измерения мощности

2.1 Единицы измерения мощности, применяемые в энергетике

  • Ватт – Вт – единица мощности в системе СИ, производные – кВт, МВт, ГВт
  • Калории в час – кал/ч – внесистемная единица мощности, обычно в энергетике употребляются производные величины – ккал/ч, Мкал/ч, Гкал/ч;
  • Тонны пара в час – т/ч – специфическая величина, соответствующая мощности, необходимой для получения пара из 1 тоны воды в час.

 2.2. Примеры правильного применения единиц измерения мощности

  • Расчетная мощность котла
  • Тепловые потери здания
  • Максимальный расход тепловой энергии на нагрев горячей воды
  • Мощность двигателя
  • Среднесуточная мощность потребителей тепловой энергии

2.3. Перевод между единицами измерения мощности

1 МВт = 1,163 Гкал/ч = 1,595 т/ч

1 Гкал/ч = 0,86 МВт = 1,86 т/ч

1 т/ч = 0,627 МВт = 0,539 Гкал/ч

Примечание: При расчете 1 т пара принята энтальпия исходной воды и водяного пара на линии насыщения при t=100 °С

Сравнение стоимости тепла для различных видов топлива (энергоресурсов)

Стоимость

Когда надо быстро сравнить стоимость топливной составляющей, при выработке тепловой энергии различными видами топлива, то можно воспользоваться вот этой готовой таблицей-сравнением.

Таблица: сравнение стоимости топлива для выработки тепловой энергии в расчете на 1 т пара, 1 Гкал, 1 ГДж.

Наименование топлива Стоимость выработки, грн
Электроэнергия по среднему тарифу (условная теплотворная способность 3,6 МДж/кВт-ч, КПД 100%, цена – 1,12 грн/кВт-ч) 1 т пара 703
1 Гкал 1304
1 ГДж 312
Газ природный (теплотворная способность 8000 ккал/м3, КПД 92%, цена – 4800 грн/тыс. м3) 1 т пара 352
1 Гкал 652
1 ГДж 156
Уголь антрацит (теплотворная способность 4000 ккал/м3, КПД 85%, цена – 1300 грн/т) 1 т пара 206
1 Гкал 382
1 ГДж 91
Пеллеты из древесины (теплотворная способность 4000 ккал/м3, КПД 90%, цена – 1350 грн/т) 1 т пара 172
1 Гкал 319
1 ГДж 76
Пеллеты из лузги подсолнечника (теплотворная способность 4700 ккал/м3, КПД 90%, цена – 850 грн/т) 1 т пара 108
1 Гкал 201
1 ГДж 48
Дрова (теплотворная способность 4700 ккал/м3, КПД 90%, цена – 400 грн/т) 1 т пара 51
1 Гкал 95
1 ГДж 23

График сравнения стоимости топлива для выработки 1 ГДж тепловой энергии

Опасность взрыва котла

Безопасность котлов обеспечивается рядом мероприятий, как технических, так и организационных. Но, наиболее эффективным решением является снижение исходных факторов опасности. Во многих случаях начаильные факторы опасности можно полностью устранить или существенно снизить.

Что создаёт опасность взрыва? Ответ – внутренний сосредоточенный водяной объем котла. Для котлов одинаковой мощности, более опасным будет котел с большим внутренним объемом сосредоточенном в одном сосуде (барабане). При этом, различные конструкции котлов существенно отличаются этим параметром.

Опасность взрыва для паровых котлов

Показатели водяного объема для паровых котлов мощностью 4-5 МВт

Производитель и модель котла Мощность, МВт Водяной объем, л Удельный объем, л/МВт
Жаротрубный паровой котел  Vitomax 200 HS 4,5 13400 2978
0 0
Водотрубный барабанный котел ДКВР-6,5 4,03 6800 1690
10350 2568
Водотрубный прямоточный котел Clayton E-504 4,905 0 0
1495 305

В числителе (жирным) – водяной объем сосудов (барабанов)
В знаменателе – общий водяной объем котла с котловыми трубами

Анализ показателей водяного объема для паровых котлов различной конструкции

Жаротрубные паровые котлы имеют наибольший  сосредоточенный объем и наибольшую потенциальную опасность внутренней энергии воды.

Водотрубные барабанные котлы имеют общий водяной объем несколько меньший чем у жаротрубных котлов, при этом, большая часть воды находится в котловых трубах, а барабаны котлов не испытывают повышенных термических нагрузок, что несколько уменьшает возможные последствия аварии и опасность внутренней энергии воды.

Водотрубные прямоточные котлы на примере парового котла Clayton Industries имеют минимальные показатели водяного объема. При этом, котлы такой конструкции не имеют обогреваемых объемов (барабанов), превышение внутреннего давления в которых может привести к взрыву. С точки зрения возможности парового взрыва самого котла, эти котлы не представляют опасности.

Опасность взрыва для водогрейных котлов

Жаротрубные водогрейные котлы, с точки зрения безопасности, существенно проигрывают котлам любой другой конструкции, так как конструктивно не отличаются от жаротрубных паровых котлов. И, если, для паровых котлов барабан необходим для создания зеркала испарения и парового объема, то для водогрейных котлов барабан не является конструктивной необходимостью. Водотрубные водогрейные котлы любой конструкции будут иметь существенно меньший водяной объем, который, кроме того, не централизован, а распределен по котловым трубам. Соответственно, любые водотрубные котлы будут гораздо безопасней жаротрубных.

Следует заметить, что бытовые отопительные котлы со стальным теплообменником имеют дымогарную конструкцию. С точки зрения безопасности, котлы такой конструкции также представляют повышенную опасность. При этом, зачастую они вовсе не оборудованные приборами безопасности. Достаточно часты случаи паровых взрывов малометражных котлов, особенно в периоды максимального зимнего похолодания.

И, напоследок, немного из литературных источников, времен, когда индустриализация набирала свои обороты.

“Молох”, А. И. Куприн, 1896 г.

Доктор подошел к краю кочегарки.
– Вот так преисподняя! – воскликнул он, заглянув вниз. – Сколько каждый такой самоварчик должен весить? Пудов восемьсот, я думаю?..
– Нет, побольше. Тысячи полторы.
– Ой, ой, ой… А ну как такая штучка вздумает того… лопнуть? Эффектное выйдет зрелище? А?
– Очень эффектное, доктор. Наверно, от всех этих зданий не останется камня на камне…
Гольдберг покачал головой и многозначительно свистнул.
– Отчего же это может случиться?
– Причины разные бывают… но чаще всего это случается таким образом: когда в котле остается очень мало воды, то его стенки раскаляются все больше и больше, чуть не докрасна. Если в это время пустить в котел воду, то сразу получается громадное количество паров, стенки не выдерживают давления, и котел разрывается.
– Так что это можно сделать нарочно?
– Сколько угодно. Не хотите ли попробовать? Когда вода совсем упадет в водомере, нужно только повернуть вентиль… видите, маленький круглый рычажок… И все тут.
Бобров шутил, но голос его был странно серьезен, а глаза смотрели сурово и печально. “Черт его знает, – подумал доктор, – милый он человек, а все-таки… психопат…”

ТЕНовий чи електродний котел? Що обрати?

Примітка: Наведене нижче стосується так само іонних (що те саме що і електродні) та індукційних котлів (хоча для індукційних котлів можна зробити і окрему статтю).

Некоторые производители электродных котлов (встречается название “ионные котлы”), дают неправдивую рекламу, вводящую в заблуждение неискушенных потребителей.

  1. Какая экономия от электродных котлов?
  2. Эффективность ТЭНовых электрокотлов снижается от накипи?
  3. Электробезопасность котлов электродного типа.

1. Какая экономия от электродных котлов?

Производители обещают существенную экономию электроэнергии по сравнению с остальными электрокотлами, благодаря “быстрому нагреву воды”, “работе специальной автоматики”, “нагреву воды без посредников” и неким уникальным физическим процессам.

В действительности в любых электрокотлах нет потерь энергии. Количество тепла, передаваемого теплоносителю равно количеству потребленной электрической энергии, вне зависимости от наличия “посредника” (ТЭНа). Автоматикой поддержания температуры теплоносителя оснащаются все котлы без исключения, а термостат для поддержания внутренней температуры воздуха можно подключить к любому электрокотлу.

От чего зависит потребление электроэнергии? Ответ – только от потребности отапливаемого дома в тепловой энергии, то есть от тепловых потерь дома, которые надо компенсировать, чтоб поддержать заданную внутреннюю температуру и от наличия систем оптимизации теплоснабжения.

2. Эффективность ТЭНовых электрокотлов снижается от накипи?

Производители страшат нас тем, что в ТЭНовых электрокотлах накипь приводит к высоким потерям (этим-же пугают нас и производители “высокочастотных индукционных нагревателей – ВИН”, грозя нам потерями до 25% электроэнергии)

В действительности вся тепловая энергия получаемая в ТЭНе, независимо от наличия накипи без потерь передаётся теплоносителю. Рост термического сопротивления ТЭНа компенсируется ростом температурного напора.

3. Электробезопасность котлов электродного типа

Принцип действия электродных котлов подразумевает прямой контакт электродов с теплоносителем системы отопления в нормальных условиях эксплуатации. Опасный электропотенциал (фаза) на отопительных приборах в нормальном режиме отсутствует благодаря рабочему нулевому электроду. Для обеспечения безопасности предусмотрено заземление и дополнительные электрические или электронные отключающие защиты. Такой принцип действия допустим в промышленной среде, где регулярно проверяется исправность действия защит и  контура заземления. Применять подобного рода оборудование в условиях жилья, и полагаться только на отключающие защиты, является, по мнению автора, халатным пренебрежением безопасностью своих родных и близких, так как никто не даст гарантий, сработает ли эта защита в нужный момент, на первый или на десятый год эксплуатации.

В обычных ТЭН-овых электрокотлах первая ступень безопасности – электрическая изоляция в нормальных условиях эксплуатации. “Трубчатые электронагреватели” (ТЭН-ы) предназначены именно для безопасного электронагрева, так как электрический нагревательный элемент электрически изолирован от корпуса ТЭН-а теплопроводным изолятором.

Следует помнить, что котел любой конструкции является оборудованием повышенной опасности.

Статья открыта для обсуждения. Прошу в комментарии.

Обзор существующих технологий сжигания твердого топлива в индивидуальных котлах

На сегодня получили распространение котлы со следующими видами сжигания:

  • Универсальные котлы для сжигание угля, дров на колосниковой решетке.
  • Пиролизные (газогенераторные) котлы для сжигания древесного топлива.
  • Котлы для сжигания подготовленного топлива (пеллеты, щепа заданной крупности).

Универсальные твердотопливные котлы для сжигания угля, дров на колосниковой решетке

Обычные котлы со стальной или чугунной топкой (теплообменником). Котлы такого типа широко производились ранее промышленностью СССР и производятся сегодня под марками КЧМ, КСТ, КСТГ, КОТВ и другие.

Сжигание топлива происходит на традиционной колосниковой решетке, в общем объеме топки которая также служит и рабочим запасом топлива.

ПреимуществаНедостатки
  • Низкая стоимость котла
  • Невысокий КПД
  • Небольшое время горения на одной закладке топлива
  • Невозможность автоматизировать подачу топлива

Исходя из технических характеристик основным применением является отопление частных домов или производственных объектов с постоянным присутствием людей, обеспечивающих топку котла (жильцов или персонала обеспечивающего эксплуатацию котельной на твердом топливе).

Пиролизные котлы для дров

Котлы или воздухонагреватели такого типа используют принцип пиролиза (газогенерации) с последующим дожигом газообразных продуктов пиролиза в специальной зоне.

ПреимуществаНедостатки
  • Выскоий КПД
  • Качественное сжигание топлива
  • Длительная работа котла или теплогенератора на одной загрузке топлива
  • Необходимость ручной загрузки топлива

Котлы или теплогенераторы такого типа можно применять в индивидуальных системах отопления, где есть возможность закладки топлива как минимум дважды в сутки.

Пеллетные котлы

Котлы этого типа используют специальным образом подготовленное топливо – пеллеты, или древесину заданной фракции (щепу) для автоматизации подачи топлива в котел. Система подачи топлива обычно состоит из топливного бункера, системы топливоподачи и пеллетной горелки. Системы подачи топлива бывают или шнековые или с пневоподачей.

ПреимуществаНедостатки
  • Выскоий КПД
  • Качественное сжигание топлива
  • Высокая степень автоматизации, минимальная необходимость в присутствии человека для работы котла.
  • Длительная работа автоматическая работа котла.
  • Стоимость подготовленного топлива (пеллет) выше стоимости неподготовленного топлива (дров)
  • Несколько большая необходимая площадь для размещения котла, за счет системы топливоподачи.
  • Высокая стоимость.

Такого типа котлы применяют в системах, где необходимо обеспечить длительный автоматический режим работы с регулируемым отпуском количества тепловой энергии.