Cik daudz elektroenerģijas patērē elektriskais katls: kā veikt aprēķinus pirms iegādes
Elektroenerģijas izmantošana kā enerģijas avots lauku mājas apkurei ir pievilcīga daudzu iemeslu dēļ: viegla pieejamība, izplatība, videi draudzīgums. Tomēr galvenais šķērslis elektrisko katlu izmantošanai ir diezgan augstie tarifi.
Jūs arī esat aizdomājies par elektriskā katla uzstādīšanas lietderību? Apskatīsimies kopā, cik daudz elektroenerģijas patērē elektriskais katls. Lai to izdarītu, izmantosim aprēķinu noteikumus un formulas, kas aplūkotas mūsu rakstā.
Aprēķini palīdzēs detalizēti izprast, cik kWh elektroenerģijas būs jāmaksā katru mēnesi, ja izmantojat elektrisko katlu mājas vai dzīvokļa apkurei. Iegūtie skaitļi ļaus pieņemt galīgo lēmumu par katla iegādi vai neiegādi.
Raksta saturs:
Elektriskā katla jaudas aprēķināšanas veidi
Var izdalīt divas galvenās metodes nepieciešamās elektriskā katla jaudas aprēķināšanai. Pirmā ir balstīta uz apsildāmo platību, otrā uz siltuma zudumu aprēķinu caur norobežojošām konstrukcijām.
Aprēķins pēc pirmā varianta ir ļoti aptuvens, balstīts uz vienīgo rādītāju – īpatnējo jaudu. Īpatnējā jauda ir norādīta uzziņu materiālos un ir atkarīga no reģiona.
Aprēķins pēc otrā varianta ir sarežģītāks, bet ņem vērā daudzus konkrētās ēkas individuālos rādītājus. Pilns ēkas siltumtehniskais aprēķins – ir diezgan sarežģīts un rūpīgs uzdevums. Turpmāk tiks apskatīts vienkāršots aprēķins, tomēr ar nepieciešamo precizitāti.
Neatkarīgi no aprēķina metodes, savākto sākotnējo datu daudzums un kvalitāte tieši ietekmē pareizu nepieciešamās elektriskā katla jaudas novērtējumu.
Ja jauda ir pārāk zema, iekārta pastāvīgi strādās ar maksimālo slodzi, nenodrošinot nepieciešamo dzīves komfortu. Ja jauda ir pārāk augsta – nepamatoti liels elektroenerģijas patēriņš un augstas apkures iekārtas izmaksas.

Elektriskā katla jaudas aprēķina kārtība
Tālāk detalizēti apskatīsim, kā aprēķināt nepieciešamo katla jaudu, lai iekārta pilnā apjomā pildītu savu mājas apkures uzdevumu.
Posms #1 – sākotnējo datu vākšana aprēķinam
Aprēķinu veikšanai būs nepieciešama šāda informācija par ēku:
- S – apsildāmās telpas platība.
- Wīp – īpatnējā jauda.
Īpatnējās jaudas rādītājs norāda, cik daudz siltumenerģijas nepieciešams uz 1 m2 1 stundā.
Atkarīgs no vietējiem dabas apstākļiem, var pieņemt šādas vērtības:
- Krievijas centrālajai daļai: 120 – 150 W/m2;
- dienvidu reģioniem: 70-90 W/m2;
- ziemeļu reģioniem: 150-200 W/m2.
Wīp ir teorētisks lielums, kuru galvenokārt izmanto ļoti aptuveniem aprēķiniem, jo tas neatspoguļo reālos ēkas siltuma zudumus. Tas neņem vērā stiklojuma laukumu, durvju skaitu, ārsienu materiālu, griestu augstumu.
Precīzs siltumtehniskais aprēķins tiek veikts, izmantojot specializētas programmas, ņemot vērā daudzus faktorus. Mūsu mērķiem šāds aprēķins nav nepieciešams, pilnīgi pietiek ar ārējo norobežojošo konstrukciju siltuma zudumu aprēķinu.
Lielumi, kas jāizmanto aprēķinos:
R – siltuma pārneses pretestība vai siltuma pretestības koeficients. Tā ir temperatūras starpības attiecība pie norobežojošās konstrukcijas malām pret siltuma plūsmu, kas iet caur šo konstrukciju. Izmērs: m2×⁰C/W.
Patiesībā viss ir vienkārši – R izsaka materiāla spēju aizturēt siltumu.
Q – lielums, kas parāda siltuma plūsmas daudzumu, kas iet cauri 1 m2 virsmas pie temperatūras starpības 1⁰C 1 stundā. Tas ir, parāda, cik siltumenerģijas zaudē 1 m2 norobežojošās konstrukcijas stundā pie temperatūras starpības 1 grāds. Izmērs: W/m2×h.
Šeit sniegtajiem aprēķiniem starp kelviniem un Celsija grādiem nav atšķirības, jo svarīga ir nevis absolūtā temperatūra, bet tikai starpība.
Qkop – siltuma plūsmas daudzums, kas stundā iet caur norobežojošās konstrukcijas laukumu S. Izmērs: W/h.
P – apkures katla jauda. To aprēķina kā nepieciešamo maksimālo apkures iekārtas jaudu pie maksimālās āra un iekštelpu temperatūras starpības. Citiem vārdiem, pietiekama katla jauda, lai apsildītu ēku aukstākajā sezonā. Tai ir mērvienība Wh.
KPD – apkures katla lietderības koeficients, bezizmēra lielums, kas parāda iegūtās enerģijas attiecību pret patērēto enerģiju. Iekārtas dokumentācijā parasti norāda procentos no 100, piemēram, 99%. Aprēķinos izmanto vērtību no 1, t.i., 0,99.
∆T – parāda temperatūras starpību abās norobežojošās konstrukcijas pusēs. Lai būtu saprotamāk, kā pareizi aprēķināt starpību, skatiet piemēru. Ja ārā ir -30 °C, bet iekšā +22 °C, tad ∆T = 22 – (-30) = 52 °C
Vai arī tas pats, bet kelvinos: ∆T = 293 – 243 = 52 K
Tātad starpība vienmēr būs vienāda grādiem un kelviniem, tāpēc aprēķiniem atsauces dati kelvinos var tikt izmantoti bez korekcijām.
d – norobežojošās konstrukcijas biezums metros.
k – norobežojošās konstrukcijas materiāla siltumvadītspējas koeficients, kas ņemts no uzziņu grāmatām vai SNiP II-3-79 „Būvniecības siltumtehnika” (SNiP – būvnormatīvi un noteikumi). Tam ir izmērs W/(m·K) vai W/(m·°C).
Sekojošais formulu saraksts parāda lielumu savstarpējo saistību:
- R = d / k
- R= ∆T / Q
- Q = ∆T / R
- Qkop. = Q × S
- P = Qkop. / KPD
Daudzslāņu konstrukcijām siltumpārvades pretestība R tiek aprēķināta katrai konstrukcijai atsevišķi un pēc tam summēta.
Dažreiz daudzslāņu konstrukciju aprēķins var būt pārāk apgrūtinošs, piemēram, aprēķinot loga stikla paketes siltuma zudumus.
Kas jāņem vērā, aprēķinot siltumpārvades pretestību logiem:
- stikla biezums;
- stiklu skaits un gaisa spraugas starp tiem;
- gāzes veids starp stikliem: inertā gāze vai gaiss;
- loga stikla siltumizolācijas pārklājuma esamība.
Tomēr var atrast gatavas vērtības visai konstrukcijai vai nu pie ražotāja, vai uzziņu grāmatā; šī raksta beigās ir dota tabula izplatītas konstrukcijas stikla paketēm.
Posms #2 – cokola stāva grīdas siltuma zudumu aprēķins
Atsevišķi jāapstājas pie siltuma zudumu aprēķina caur ēkas grīdu, jo grunts nodrošina ievērojamu pretestību siltumpārvadei.
Aprēķinot cokolstāva siltuma zudumus, jāņem vērā iedziļinājums gruntī. Ja māja atrodas zemes līmenī, iedziļinājums tiek pieņemts vienāds ar 0.
Saskaņā ar vispārpieņemto metodiku grīdas platība tiek sadalīta 4 zonās.
- 1. zona – atkāpjoties 2 m no ārsienas uz grīdas centru pa perimetru. Ja ēka ir iedziļināta, atkāpjoties no zemes līmeņa līdz grīdas līmenim pa vertikālo sienu. Ja siena ir iedziļināta gruntī par 2 m, tad 1. zona pilnībā atradīsies uz sienas.
- 2. zona – atkāpjoties pa 2 m pa perimetru uz centru no 1. zonas robežas.
- 3. zona – atkāpjas 2 m pa perimetru uz centru no 2. zonas robežas.
- 4. zona – atlikusī grīda.
Katrai zonai no iedibinātās prakses ir noteikti savi R:
- R1 = 2,1 m2×°C/W;
- R2 = 4,3 m2×°C/W;
- R3 = 8,6 m2×°C/W;
- R4 = 14,2 m2×°C/W.
Norādītās R vērtības ir spēkā grīdām bez pārklājuma. Siltināšanas gadījumā katrs R tiek palielināts par siltinājuma R.
Papildus grīdām, kas uzliktas uz lagām, R tiek reizināts ar koeficientu 1,18.

Posms #3 – griestu siltuma zudumu aprēķins
Tagad var ķerties pie aprēķiniem.
Formula, kas var kalpot elektriskā katla jaudas aptuvenai novērtēšanai:
W=Wīp × S
Uzdevums: aprēķināt nepieciešamo katla jaudu Maskavā, apsildāmā platība 150 m².
Veicot aprēķinus, jāņem vērā, ka Maskava pieder centrālajam reģionam, t.i., Wīp var pieņemt vienādu ar 130 W/m2.
Wīp = 130 × 150 = 19500 Wh jeb 19,5 kWh
Šis skaitlis ir tik neprecīzs, ka neprasa ņemt vērā apkures iekārtas lietderības koeficientu.
Tagad noteiksim siltuma zudumus caur 15 m2 griestu platību, kas siltināti ar minerālvati. Siltumizolācijas slāņa biezums 150 mm, āra gaisa temperatūra -30 °C, ēkas iekšpusē +22 °C 3 stundu laikā.
Risinājums: tabulā atrodam minerālvates siltumvadītspējas koeficientu, k=0,036 W/m×°C. Biezums d jāņem metros.
Aprēķinu secība ir šāda:
- R = 0,15 / 0,036 = 4,167 m2×°C/W
- ∆T= 22 – (-30) = 52°C
- Q= 52 / 4,167 = 12,48 W/m2×h
- Qkop = 12,48 × 15 = 187 W/h.
Aprēķinājām, ka siltuma zudumi caur griestiem mūsu piemērā būs 187 * 3 = 561 W.
Mūsu vajadzībām ir pilnīgi pieļaujams vienkāršot aprēķinus, aprēķinot siltuma zudumus tikai ārējām konstrukcijām: sienām un griestiem, nepievēršot uzmanību iekšējām starpsienām un durvīm.
Turklāt var iztikt bez siltuma zudumu aprēķina ventilācijai un kanalizācijai. Neņemsim vērā infiltrāciju un vēja slodzi. Atkarība no ēkas novietojuma atbilstoši debespusēm un saules radiācijas daudzuma.
No vispārīgiem apsvērumiem var izdarīt vienu secinājumu. Jo lielāks ir ēkas tilpums, jo mazāk siltuma zudumu ir uz 1 m2. To ir viegli izskaidrot, jo sienu platība palielinās kvadrātiski, bet tilpums kubiski. Lodei ir vismazākie siltuma zudumi.
Norobežojošās konstrukcijās tiek ņemti vērā tikai slēgti gaisa slāņi. Ja Jūsu mājā ir ventilējama fasāde, tad šāds gaisa slānis tiek uzskatīts par neslēgtu un netiek ņemts vērā aprēķinā. Netiek ņemti vērā visi slāņi, kas atrodas pirms neslēgtā gaisa slāņa: fasādes flīzes vai kasetes.
Slēgti gaisa slāņi, piemēram, stikla pakešos, tiek ņemti vērā.

Posms #4 – kopējo siltuma zudumu aprēķins kotedžai
Pēc teorētiskās daļas var ķerties pie praktiskās.
Piemēram, aprēķināsim māju:
- ārējo sienu izmēri: 9x10 m;
- augstums: 3 m;
- logs ar stikla pakešu 1,5×1,5 m: 4 gab;
- ozola durvis 2,1×0,9 m, biezums 50 mm;
- priedes grīdas 28 mm, uz ekstrudēta putupolistirola slāņa ar biezumu 30 mm, uzliktas uz lagām;
- griesti no ģipškartona 9 mm, uz minerālvates slāņa ar biezumu 150 mm;
- sienu materiāls: mūris no 2 silikāta ķieģeļiem, siltinājums ar minerālvati 50 mm;
- aukstākais periods – 30 °C, aprēķina temperatūra ēkas iekšienē 20 °C.
Veiksim sagatavojošus aprēķinus nepieciešamajām platībām. Aprēķinot grīdas zonas, pieņemam, ka sienas ir bez padziļinājuma. Grīdas dēlis ir uzklāts uz lagām.
- logi – 9 m2;
- durvis – 1,9 m2;
- sienas, atskaitot logus un durvis – 103,1 m2;
- griesti – 90 m2;
- grīdas zonu platības: S1 = 60 m2, S2 = 18 m2, S3 = 10 m2, S4 = 2 m2;
- ΔT = 50 °C.
Tālāk no rokasgrāmatām vai tabulām, kas dotas šīs nodaļas beigās, izvēlamies nepieciešamās siltumvadītspējas koeficienta vērtības katram materiālam. Mēs iesakām sīkāk iepazīties ar siltumvadītspējas koeficientu un tā vērtībām vispopulārākajiem būvmateriāliem.
Priedes dēļiem siltumvadītspējas koeficients ir jāņem gar šķiedrām.
Viss aprēķins ir pietiekami vienkāršs:
1. solis: Siltuma zudumu aprēķins caur nesošajām sienu konstrukcijām ietver trīs darbības.
Aprēķinām ķieģeļu mūra sienu siltuma zudumu koeficientu: Rķieģ = d / k = 0,51 / 0,7 = 0,73 m2×°C/W.
Tas pats sienu izolācijai: Riz = d / k = 0,05 / 0,043 = 1,16 m2×°C/W.
Ārējo sienu siltuma zudumi 1 m2: Q = ΔT/(Rķieģ + Riz) = 50 / (0,73 + 1,16) = 26,46 m2×°C/W.
Rezultātā kopējie sienu siltuma zudumi būs: Qs = Q×S = 26,46 × 103,1 = 2728 Wh.
Solis Nr.2: Siltuma enerģijas zudumu aprēķins caur logiem: Qlog = 9 × 50 / 0,32 = 1406 Wh.
Solis Nr. 3: Siltuma enerģijas noplūdes caur ozolkoka durvīm: Qdv = 1,9 × 50 / 0,23 = 413 Wh.
Solis Nr.4: Siltuma zudumi caur augšējo pārsegumu – griesti: Qgr = 90 × 50 / (0,06 + 4,17) = 1064 Wh.
Solis Nr.5: Aprēķinām Riz grīdai tāpat vairākās darbībās.
Vispirms atrodam izolācijas siltuma zudumu koeficientu: Riz= 0,16 + 0,83 = 0,99 m2×°C/W.
Tad pievienojam Riz katrai zonai:
- R1 = 3,09 m2×°C/W; R2 = 5,29 m2×°C/W;
- R3 = 9,59 m2×°C/W; R4 = 15,19 m2×°C/W.
Solis Nr.6: Tā kā grīda ir uzlikta uz apaļkokiem, reizinām ar koeficientu 1,18:
R1 = 3,64 m2×°C/W; R2 = 6,24 m2×°C/W;
R3 = 11,32 m2×°C/W; R4 = 17,92 m2×°C/W.
Solis Nr. 7: Aprēķināsim Q katrai zonai:
Q1 = 60 × 50 / 3,64 = 824W/h;
Q2 = 18 × 50 / 6,24 = 144W/h;
Q3 = 10 × 50 / 11,32 = 44W/h;
Q4 = 2 × 50 / 17,92 = 6W/h.
Solis Nr. 8: Tagad var aprēķināt Q visai grīdai: Qgrīda = 824 + 144 + 44 + 6 = 1018W/h.
Solis Nr. 9: Veikto aprēķinu rezultātā varam apzīmēt kopējo siltuma zudumu summu:
Qkop = 2728 + 1406 + 413 + 1064 + 1018 = 6629W/h.
Aprēķinā nav iekļauti siltuma zudumi, kas saistīti ar kanalizāciju un ventilāciju. Lai pārlieku nesarežģītu, vienkārši pievienosim 5% minētajiem zudumiem.
Protams, ir nepieciešama rezerve, vismaz 10%.
Tādējādi galīgais siltuma zudumu skaitlis piemērā norādītajai mājai būs:
Qkop. = 6629 × 1,15 = 7623W/h.
Qkop parāda mājas maksimālos siltuma zudumus pie āra un iekštelpu gaisa temperatūras starpības 50 °C.
Ja aprēķina pēc pirmā vienkāršotā varianta, izmantojot Wīpatn, tad:
Wīp = 130 × 90 = 11700W/h.
Skaidrs, ka otrais aprēķina variants, lai arī ievērojami sarežģītāks, sniedz reālāku skaitli siltinātām ēkām. Pirmais variants ļauj iegūt vispārinātu siltuma zudumu vērtību ēkām ar zemu siltumizolācijas pakāpi vai bez tās.
Pirmajā gadījumā katlam katru stundu pilnībā jāatjauno siltumenerģijas zudumi, kas rodas caur atverēm, pārsegumiem, sienām bez izolācijas.
Otrajā gadījumā jākurina tikai vienu reizi, līdz tiek sasniegts komfortabls temperatūras līmenis. Pēc tam katlam būs jāatjauno tikai siltuma zudumi, kuru apjoms ir ievērojami mazāks nekā pirmajā variantā.
1. tabula. Dažādu būvmateriālu siltumvadītspēja.
2. tabula. Cementa šuves biezums dažādos mūra veidos.

3. tabula. Dažādu minerālvates plātņu siltumvadītspēja.

4. tabula. Dažādu konstrukciju logu siltuma zudumi.

7,6 kWh – tā ir aprēķinātā nepieciešamā maksimālā jauda, kas tiek patērēta labi siltinātas ēkas apkurei. Tomēr elektriskajiem katliem darbībai ir nepieciešams arī zināms enerģijas daudzums pašu barošanai.
Kā jūs pamanījāt, slikti siltināta māja vai dzīvoklis prasīs lielus elektroenerģijas izdevumus apkurei. Turklāt tas ir spēkā jebkura veida katlam. Pareiza grīdas, griestu un sienu siltināšana ļauj būtiski samazināt izmaksas.
Mūsu vietnē ir raksti par siltināšanas metodēm un siltumizolācijas materiālu izvēles noteikumiem. Iesakām jums ar tiem iepazīties:
- Privātmājas siltināšana no ārpuses: populāras tehnoloģijas + materiālu pārskats
- Grīdas siltināšana uz lagām: siltumizolācijas materiāli + siltināšanas shēmas
- Mansarda jumta siltināšana: detalizēta instrukcija siltumizolācijas ierīkošanai mazstāvu mājas mansardā
- Siltinātāju veidi mājas sienām no iekšpuses: siltināšanas materiāli un to raksturojums
- Siltumizolācija griestiem privātmājā: izmantojamo materiālu veidi + kā pareizi izvēlēties
- Balkona siltināšana pašu spēkiem: populāri varianti un tehnoloģijas balkona siltināšanai no iekšpuses
Posms #5 – elektroenerģijas izmaksu aprēķins
Ja vienkāršo apkures katla tehnisko būtību, tad to var nosaukt par parastu elektroenerģijas pārveidotāju tās siltuma analogā. Veicot pārveidošanas darbu, tas arī patērē noteiktu enerģijas daudzumu. T.i., katls saņem pilnu elektroenerģijas vienību, bet apkurei nonāk tikai 0,98 tās daļa.
Lai iegūtu precīzu pētāmā elektriskā apkures katla elektroenerģijas patēriņa skaitli, tā jauda (nominālā pirmajā gadījumā un aprēķinātā otrajā) jādala ar ražotāja norādīto lietderības koeficienta (LK) vērtību.
Vidēji šāda aprīkojuma lietderības koeficients ir 98%. Rezultātā enerģijas patēriņa vērtība būs, piemēram, aprēķina variantam:
7,6 / 0,98 = 7,8 kWh.
Atliek vērtību reizināt ar vietējo tarifu. Pēc tam aprēķināt kopējo elektroapkures izmaksu summu un sākt meklēt veidus to samazināšanai.
Piemēram, iegādāties divu tarifu skaitītāju, kas ļauj daļēji veikt maksājumus pēc zemākiem “nakts” tarifiem. Lai to izdarītu, būs jānomaina vecais elektroskaitītājs pret jaunu modeli. Aizstāšanas veikšanas kārtība un noteikumi detalizēti apskatīti šeit.
Vēl viens veids, kā samazināt izmaksas pēc skaitītāja nomaiņas – iekļaut apkures kontūrā termoakumulatoru, lai uzkrātu lētu enerģiju naktī un izlietotu to dienā.
Posms #6 – sezonas apkures izmaksu aprēķins
Tagad, kad esat apguvuši nākotnes siltuma zudumu aprēķināšanas metodiku, viegli varēsiet novērtēt apkures izmaksas visa apkures perioda laikā.
Saskaņā ar SNiP 23-01-99 «Būvklimatoloģija» 13. un 14. ailē atrodam Maskavai perioda ilgumu ar vidējo temperatūru zem 10 °C.
Maskavā šāds periods ilgst 231 dienu un tā vidējā temperatūra ir -2,2 °C. Lai aprēķinātu Qkop ΔT=22,2 °C, nav nepieciešams veikt visu aprēķinu no jauna.
Pietiek izteikt Qkop uz 1 °C:
Qkop = 7623 / 50 = 152,46 W/h
Attiecīgi ΔT= 22,2 °C:
Qkop = 152,46 × 22,2 = 3385 W/h
Lai atrastu patērēto elektroenerģiju, reizinām ar apkures periodu:
Q = 3385 × 231 × 24 × 1,05 = 18766440 W = 18766 kW
Dotais aprēķins ir interesants arī tādēļ, ka ļauj veikt visas mājas konstrukcijas analīzi no izolācijas efektivitātes viedokļa.
Mēs apskatījām vienkāršotu aprēķinu variantu. Iesakām jums arī iepazīties ar pilno ēkas siltumtehnisko aprēķinu.
Secinājumi un noderīgs video par tēmu
Kā izvairīties no siltuma zudumiem caur pamatu:
Kā aprēķināt siltuma zudumus tiešsaistē:
Elektrisko katlu izmantošana kā galvenā apkures iekārta ir ļoti stipri ierobežota elektrotīklu iespēju un elektroenerģijas izmaksu dēļ.
Tomēr kā papildus, piemēram, cietā kurināmā katlam, tie var būt ļoti efektīvi un noderīgi. Tie spēj ievērojami samazināt apkures sistēmas uzsildīšanas laiku vai tikt izmantoti kā galvenais katls ne pārāk zemās temperatūrās.
Vai jūs izmantojat elektrisko katlu apkurei? Pastāstiet, kādu metodi jūs izmantojāt, lai aprēķinātu nepieciešamo jaudu savai mājai. Vai varbūt jūs tikai vēlaties iegādāties elektrisko katlu un jums rodas jautājumi? Uzdodiet tos raksta komentāros – mēs centīsimies jums palīdzēt.


Nezinu, ko izvēlēties – elektrisko vai gāzes katlu. Gāze ir lētāka nekā elektrība, bet vēl ir jāmaksā diezgan daudz par pieslēgumu, un jāskrien pēc papīriem.
Ja caur ciematu iet gāzes maģistrāle, tad noteikti gāzes katls. Viss atmaksāsies diezgan ātri. Kas attiecas uz noformēšanu – internetā tagad ir daudz soli pa solim ceļvežu, un, ja pašam negribas skraidīt, var vērsties pie starpniekfirmām.