Умный бойлер с Алисой: экономия на отоплении по ночному тарифу

Бойлер (накопительный водонагреватель) — один из самых энергоемких приборов в доме. Если он работает круглосуточно, поддерживая температуру воды $65\text{ °C}$, счета за электричество могут неприятно удивить.

Мы настроим автоматизацию, которая перенесет основной нагрев воды на ночное время, когда тариф на электроэнергию значительно ниже дневного. Это позволит аккумулировать тепловую энергию ночью и использовать горячую воду днем без дополнительных затрат.

---

Теплофизика бойлера и расчёт мощности

Чтобы автоматизировать нагрев без потери комфорта, мы должны точно рассчитать необходимое время работы ТЭНа. Количество теплоты ($Q$), требуемое для нагрева воды объемом $V$ (массой $m$), описывается формулой: $$Q = c \cdot m \cdot \Delta T$$ где:

• $c = 4187\text{ Дж/(кг·°C)}$ — удельная теплоёмкость воды;
• $m$ — масса воды (для $100\text{ литров}$ воды $m \approx 100\text{ кг}$);
• $\Delta T = T_{\text{кон}} - T_{\text{нач}}$ — разность температур (например, от холодной водопроводной $15\text{ °C}$ до комфортной $65\text{ °C}$, $\Delta T = 50\text{ °C}$).

Для нагрева $100\text{ л}$ воды на $50\text{ °C}$ потребуется: $$Q = 4187 \cdot 100 \cdot 50 \approx 20.935\text{ МДж} \approx 5.81\text{ кВт·ч}$$

Если номинальная мощность ТЭНа бойлера составляет $P = 2\text{ кВт}$ ($2000\text{ Вт}$), то с учетом КПД около $95%$ время полного нагрева ($t$) составит: $$t = \frac{Q}{P \cdot \eta} = \frac{5.81\text{ кВт·ч}}{2\text{ кВт} \cdot 0.95} \approx 3.05\text{ часа}$$

Таким образом, бойлеру требуется чуть более 3 часов работы ночью для полной зарядки бака. Аналогичная теплофизика используется при расчетах в сценарии теплых полов.

---

Пошаговая настройка в приложении «Дом с Алисой»

Для бойлеров мощностью до $3.5\text{ кВт}$ коммутацию можно выполнять напрямую через умную розетку 16А. Если розетка отключается под нагрузкой, изучите статью по устранению перегрева силовых розеток.

Шаг 1. Ночной нагрев (Зарядка теплоаккумулятора)

1. Откройте приложение «Дом с Алисой» ➡️ нажмите «+» ➡️ Сценарий.
2. Введите имя: «Бойлер: Ночной нагрев».
3. Добавьте условие запуска: Время ➡️ Каждый день ➡️ 23:00 (время начала дешевого тарифа).
4. Добавьте действие: Розетка бойлера ➡️ Включить.

Шаг 2. Дневное отключение

1. Создайте второй сценарий «Бойлер: Дневная пауза».
2. Добавьте условие запуска: Время ➡️ Каждый день ➡️ 07:00 (время начала дорогого тарифа).
3. Добавьте действие: Розетка бойлера ➡️ Выключить.

Шаг 3. Дневной догрев (Опционально)

Если горячая вода закончилась днем, можно настроить ручной догрев на 1 час (быстрый таймер) через голосовую команду Алисе: «Алиса, включи бойлер на час» (сценарий с автоматическим выключением розетки через 60 минут).

Чтобы повысить уровень комфорта во всем доме в ночные часы, настройте также автоматический ночной свет в коридоре.