Электрическое отопление частного дома

Оглавление статьи:
Электрические котлы для отопления частного дома
Электрические конвекторы отопления
Инфракрасное отопление дома
Тепловые насосы для частного дома

Природный газ является отнюдь не вечным энергоносителем, и существует мнение, что уже в самое ближайшее время человечеству придется полностью отказаться от его использования и перейти на более чистую энергию, одной из которых является электрическая. Все, что нуждалось в потреблении газа или бензина, уже сейчас потихоньку переоборудуется под новый энергоноситель – и бытовые приборы, обеспечивающие уют в вашем доме, не являются исключением. Доказательством этому стало появление на рынке большого количества разнообразных электрических отопительных приборов – если глубоко изучить эту тему, то насчитать их можно несколько десятков. Именно о них, а точнее о том, как наладить электрическое отопление частного дома мы и поговорим в этой статье. Вместе с сайтом stroisovety.org подробно разберем вопрос отопления помещений с помощью электроэнергии и изучим все возможные варианты.

На сегодняшний день существует не так уж много установок, способных обеспечить жилое пространство теплом – это разнообразные электрические котлы, предназначенные для создания централизованной системы отопления, конвекторы, используемые для местного обогрева, инфракрасные системы отопления и более современные тепловые насосы, способные откачивать тепло из окружающей среды. О них и пойдет разговор.

Электрические котлы для отопления частного дома

Это самый понятный и привычный для нас способ обогрева помещений – электроотопление частного дома или квартиры с использованием котельного оборудования довольно развито и в нынешнее время. Оно ничем не отличается от газового отопления, разве что устройством котла и используемым источником энергии. Все остальное остается прежним – те же трубопроводы, отопительные батареи и тот же теплоноситель, передающий тепловую энергию, которая получена от котла.

Такая система является отнюдь не экономичной и больше подходит для обогрева больших площадей – самые маленькие электрические котлы для отопления дома потребляют от 12 и более кВт энергии в час. Если говорить о двухконтурных электрических котлах отопления, то указанный нижний предел энергопотребления следует увеличить как минимум вдвое. Даже если учесть то, что устанавливаемые на такие системы отопления контроллеры, следящие за поддержанием определенной температуры в доме, помогают экономить значительное количество энергии, все равно использование электрических котлов в небольших домах и квартирах оказывается невыгодным.

Электрические конвекторы отопления

Что такое электрические конвекторы отопления? По сути, это модернизированный (возможно, снабженный вентилятором) местный электрический нагреватель, который работает на основе тэна – его энергопотребление колеблется в пределах от 0,5 до 2кВт/час. Вроде бы тоже немало, но специальная электроника, следящая за работой конвекторов, периодически отключает их и тем самым снижает энергопотребление вдвое.

Система отопления, построенная на работе этих электроприборов, является очень простой, и ее вполне реально собрать своими руками. Вместо труб, передающих тепловую энергию от котла к батареям, придется прокладывать мощную электропроводку, организовывать в местах установки конвекторов розетки и, самое главное, проводить в свое жилище отдельный вход электропроводки непосредственно от главного рубильника в доме.

В принципе, если подсчитать затраты на сооружение такой системы, то они окажутся намного меньше, чем те, которые понадобятся на монтаж системы электрического отопления, использующей центральный котел. С эксплуатацией дела обстоят немного иначе – по большому счету, расходы электроэнергии на работу конвекторов не намного ниже, чем расходы на энергообеспечение центрального котла.

Инфракрасное отопление дома

Системы отопления, работающие на принципе инфракрасного излучения, появились сравнительно недавно, и их работа довольно интересная. Как правило, под потолок помещается специальная пленка с излучателями, которые направляют поток энергии внутрь помещения. Самое интересное, это то, что энергия нагревает не воздух в помещении, а предметы, находящиеся в нем – именно они и служат звеном для передачи тепла в окружающий воздух.

Такая система потребляет небольшое количество электроэнергии и является сравнительно недорогим способом отопления жилого пространства. Кроме того, она успешно работает в паре с контроллером, который часто называют терморегулятором, что опять же снижает расходы на ее эксплуатацию, чуть ли ни вдвое. Система очень хорошая, но дорогостоящая в плане стоимости оборудования и непосредственного его монтажа.

Тепловые насосы для частного дома

Тепловой насос является одной из последних разработок, позволяющих обеспечить электрическое отопление в доме или квартире. Современные тепловые насосы с одинаковым успехом могут вытягивать тепловую энергию как из воздуха, так и из воды и даже из недр Земли. Принцип работы такого оборудования основан на работе привычного для нас холодильника – думаю, всем приходилось замечать, как греется его компрессор в процессе работы. Точно так и тепловой насос, только все процессы, происходящие в нем, идут в обратном направлении.

Если вести речь о целесообразности использования тепловых насосов в системах обогрева помещений электричеством, то их можно поставить на первое место – они экономичны, энергии практически не потребляют. Другое дело очень высокая стоимость такого оборудования и его монтажа – технология эта отнюдь непростая и трудновоплотимая в жизнь в уже готовом строении. Как правило, все необходимые коммуникации прокладываются на стадии строительства.

Основной отличительной особенностью тепловых насосов является то, что посредством специальных теплообменников их можно использовать для монтажа централизованных отопительных систем.

В общем, так или иначе, а в плане обогрева жилых и нежилых помещений человечество уже готово к переходу на использование так называемой «чистой» энергии. Электрическое отопление частного дома не ограничивается вышеперечисленными способами – существуют и другие системы, некоторые из которых уже довольно давно применяются на практике. Подходя к вопросу выбора таких систем, особое внимание следует уделить их надежности и энергопотреблению.

Автор статьи Юрий Пановский

stroisovety.org

Почему электричество?

Электрическое отопление отличается от классических водно-печных и газовых систем большей экономичностью и практичностью. Первый аспект мы оставим для обсуждения чуть ниже, а эксплуатационные достоинства опишем здесь:

1. Электрическое отопление не только бесшумное, но и экологичное. Оно транспортируется безопаснее газа и вообще не выделяет вредных веществ, как в атмосферу, так и внутрь помещения. При отсутствии отходов пропадает и необходимость выводящих дымоходов и тяговых конструкций. Отопление на угле или древесине и вовсе не идет в сравнение электро системами.


2. Отопление электричеством не требует больших единовременных затрат. Провести сравнение можно на примере газа: чтобы подключить дом вы должны закупить оборудование для каждого помещения, провести монтаж коммуникаций, котла, врезаться в общую магистраль. Причем сделать все это необходимо вместе, поскольку отложить подведение какой-то части дома к системе невозможно. А электрический способ позволяет организовать последовательный монтаж: сначала подключаются самые важные части дома, а затем, по мере накопления средств, ¬– периферийные.
3. Благодаря возможности использования в частном доме или квартире многотарифного счетчика, а также постоянному развитию технологий в данное сфере, отопление электричеством уже сейчас – самое экономное среди аналогов. Не стоит заострять внимание на высокой цене оборудования – оно быстро окупается за счет низкого энерго потребления.
4. Практически каждый способ организации электро отопления позволяет провести монтаж своими руками, без множества дополнительных инструментов.

Безусловно, использование электрических систем для отопления нельзя назвать идеальным. Работа по качественному обогреву каждого дома требует учитывать многие особенности. В некоторых регионах стоимость электричества может быть настолько большой, что от газа не отказаться. В старых многоквартирных домах сложно перейти на электрическое отопление по двум причинам: очень непросто отключиться от центральной магистрали, да и электросеть придется разводить снова, с учетом мощного оборудования.

Несмотря на это, общая картина склоняет весы в сторону электричества. Для помещений, в которых газа нет или отсутствует возможность его подвести, оно и вовсе является настоящим спасением.

Разновидности отопительных систем

Существует несколько способов организовать у себя дома электрическое отопление. Каждый из них обладает своими преимуществами и недостатками. Некоторые обходятся более дешево на этапе покупки, а некоторые значительно экономят во время эксплуатации. Давайте рассмотрим, какие особенности имеет каждый способ:

1. Установка электрического котла, предназначенного для нагрева воды, ходящей по трубам отопительной системы. Пожалуй, наиболее известный способ, но при этом далеко не самый эффективный на сегодняшний день. Производители заверяют о том, что нынешние модели стали гораздо производительнее и теперь расходуют на 80% меньше энергии, но это вопрос спорный.
   чное включение-отключение котла, конечно, непрактично, а автоматическое с заданным интервалом не учитывает температурный режим дня и ночи. Более-менее экономичный вариант – установить термостаты и соответствующую автоматику, для включения в зависимости от температуры в комнатах, однако это сложно с точки зрения монтажа и очень затратно. Модели пониженной мощности с равной производительностью тоже – не более чем реклама. У такого котла, скорее всего, не хватит «сил» на обогрев крупного частного дома.
2. Инфракрасные панели. Это не просто способ обогрева помещений, а принципиально отличная технология. Суть заключается не в прогревании воздуха (что имеет очень низкое КПД), а в воздействии на предметы, расположенные в комнате. Под светом ИК-ламп полы и мебель нагреваются и начинают сами издавать тепло. Принципиальная разница еще в том, что традиционный «радиаторный» способ отопления помещений фактически греет потолок (теплый воздух от батареи поднимается вверх), а полы остаются холодными. С инфракрасным обогревом все наоборот. Свет направлен вниз, а, значит, самое теплое место – пол. Дополняете систему терморегуляторами — и экономичное отопление дачного, частного дома или гаража готово. А мнение о вреде ИК излучения на человека – не более чем миф. Главное – не находиться под лампой длительное время, и ничего опасного не произойдёт.
3. Использование конвекторов. По заверениям производителей – это самый эффективный способ обогрева помещений, который сочетает в себе высокую производительность и экономное энергопотребление.
   а этих утверждения являются предметом долгого спора, поскольку в основе технологии лежит все тот же «радиаторный» принцип, а в обогреве дома следует учитывать множество индивидуальных особенностей. Главное отличие заключается в существенной простоте установки и эксплуатации и более низкой цене. Важным достоинством конвекторов является пожаробезопасность, что очень важно при отоплении дачного или частного дома из дерева. Конвекторы позволяют устанавливать их последовательно от помещения к помещению, компактны и приятны на вид, а также защищены от перепадов питающей сети.

Неподходящие варианты

Есть несколько типов электрооборудования, предназначенного для обогрева помещений, но не рекомендованного к использованию в качестве основного источника тепла:

• Тепловые вентиляторы. Эти приборы имеют самое простое устройство и представляют собой большой фен, состоящий из накаливаемой спирали и вентилятора, прогоняющего через нее поток воздуха. Их применение точно не обойдется дешево – воздух крайне быстро остывает, и удерживать комфортную температуру длительное время не получится. Не забывайте также о нагрузках на электрическую сеть и вреде – чересчур сухой воздух вреден для домашних растений и людей.
• Масляные радиаторы – самое, наверное, распространенное устройство, которым пользуются жители жильцы многоквартирных домов, когда мощности центрального отопления не хватает. Удивительно, что это еще наименее эффективный способ обогрева. И даже если нагреть помещение до комфортной температуры удастся, это выйдет совсем не дешево.

Почему же данное оборудование так распространено, если оно неэффективно. Дело в том, что все это – вспомогательные приборы, призванные выручить во внештатных ситуациях или когда основное отопление не справляется со своими задачами. Для гаража, например, не всегда нужен постоянный обогрев. На время ремонтных работ его можно обогревать с помощью тепловой пушки (тепловентилятора), работающей от электричества или газа. Но в доме, где необходимо постоянно удерживать температуру на определенном уровне, гораздо эффективнее инфракрасные панели.

Организация экономичного отопления

Не стоит вести долгие споры о том, какое оборудование из перечисленных вариантов, лучше сочетает в себе экономность, эффективность и безопасность. Гораздо практичнее будет пользоваться тем или иным вариантом в наиболее подходящих условиях. Ниже приведены основные принципы, которых следует придерживаться, чтобы создать дома экономичное отопление электричеством:

1. Первое правило общее для систем, работающих от газа, и для электрических – сделайте потери тепла минимальными за счет утепления стен, потолка и пола. Благодаря этому вы сможете снизить необходимую тепловую мощность для поддержания температуры. Конечно, дополнительные затраты на это необходимы, но они окупаются экономией на электроэнергии. Температура внутри утепленного гаража зимой поднимается выше нуля за полчаса, если внутри работает автомобиль. В утепленном доме вам надо будет лишь поддерживать тепло, а не постоянно нагнетать, заставляя оборудование работать на повышенной мощности.


2. Спроектируйте оптимальную систему электрического отопления. К примеру, для обогрева небольшой однокомнатной квартиры вполне эффективным может оказаться электрический котел (если потери тепла очень малы). А вот для дома с большим количеством комнат это не лучший вариант. Здесь удобнее установить конвекторную систему с терморегуляторами, контролирующими климат в каждом помещении. Инфракрасные панели хороши для гаража, чулана или хозяйственного помещения, в котором не требуется удерживать постоянную температуру.
3. В комнатах и домах, которые не используются на протяжении всего дня, оптимально комбинировать электроотопительное оборудование. В качестве примера возьмем кухню с основным конвектором и вспомогательной ИК-панелью. Конвектор позволяет поддерживать минимальную норму температуры на протяжении всего дня, а включенная перед вечерним приемом пищи панель быстро согреет комнату для комфортного ужина. Аналогичным образом можно устроить обогрев ванной комнаты, хозпостроек или отапливаемого гаража.
4. Терморегулирующая автоматика позволяет точно настраивать температурный режим. В зависимости от конкретных моделей и устройств, вы можете установить «горячие» и «холодные» периоды, использовать фотодатчики, чтобы в помещении становилось теплее в присутствии людей, и применять прочие настройки. Все эти на первый взгляд незначительные мелочи могут сильно помочь в уменьшении расходов.
5. Большая доля потребления отопительной системы выпадает на ночное время, когда все жильцы находятся дома. Существенно снизить счета за этот период можно перейдя на двухтарифный учет электроэнергии. Ночной тариф, как правило, ниже основного в 3-4 раза. Для замены счетчика и перехода на новые правила учета обратитесь в местную компанию, осуществляющую энергоснабжение.

Как мы видим, экономичное отопление частного дома без газа вполне осуществимо. Главное – тщательно спланировать переход на электричество, продумать, какие устройства применять для основных помещений, а какие – для периферии (гаража, бани, прочих построек). Конечно, покупка всего необходимого может «влететь в копеечку», однако эти расходы нивелируются суммой, которую вы сэкономите в течение дальнейших лет.

tokidet.ru

Преимущества/недостатки электроприборов

Широкий ассортимент электрических отопителей для дома позволяет выявить у большинства из них массу положительных сторон. Они относятся как к эксплуатационным характеристикам отопления от электричества, так и к монтажным качествам электрического отопления в квартире или доме.

Водяная система с электрокотлом

Среди них можно выделить следующие пункты:

• нет необходимости в аккумуляции больших запасов топлива, как это бывает у твердотопливных котлов;
• относительная безопасность, так как электрические отопительные приборы не имеют в своей конструкции участков с открытым огнем;
• электрическое отопление квартиры является более экологичным, чем остальные типы обогревателей, за счет отсутствия агрессивных отходов в атмосферу, минимальными параметрами по звуковым характеристикам, отсутствии какого бы то ни было запаха;
• электрический обогрев дома не потребует дополнительного помещения для оборудования, легко уместится практически в любой кухне, впишется в дизайн интерьера;
• широкий выбор моделей позволит подобрать аппаратуру подходящего цвета, габаритов, мощности и способов монтажа;
• отопительные электрические приборы для дома работают в автономном режиме без вмешательства человека, при необходимости можно быстро провести настройку/перенастройку любых параметров, выполнить профилактические мероприятия;
• электрические отопительные системы имеют меньший ценник, чем газовые агрегаты, а также их монтаж легче и проще;
• габариты и масса, которые есть у электрических элементов отопления частного дома, небольшие, что не создает дополнительной нагрузки на любое строение.

С этой статьей читают: Выбираем электрокотёл для отопления дома 50, 100 и 150 квадратных метров

Однако, есть и отрицательные стороны у электрических отопителей для дома:

• не везде проведена мощная электрическая разводка, способная выдерживать значительные нагрузки;
• электрическая система отопления повышают расход электроэнергии, что сказывается на коммунальных платежах;
• если электрическое отопление частного дома делается своими руками, как на видео, то нужно убедиться в совместимости каждого электроприбора с бытовой отечественной сетью, а при необходимости в цепь устанавливается стабилизатор или источник бесперебойного питания.

ВИДЕО: Монтаж оборудования на примере электрического котла "Невский"

Применение электрического водяного обогрева

Использующие электричество отопительные приборы систем водяного отопления в большинстве случаев признаны более эффективными, чем системы, эксплуатируемые исключительно за счет прямого нагрева от электричества. Теплоносителем в водяных системах является нагретая до рабочей температуры вода.

Разогрев жидкости проводится во встроенном бойлере или котле. Электрический котел для водяного теплого пола должен обладать высокими мощностными характеристиками, чтобы обеспечивать теплом дом или квартиру.

Во время монтажа автономных систем, где главную роль играет электрический водяной обогреватель, применяются следующие типы установок:

• индукционные;
• электродные;
• ТЭНовые.

Последний тип имеет наибольшее распространение. Принцип работы заключается в том, что вода поступает внутрь бака, ей передается тепло от ТЭНа, а далее по системе она принудительно распространяется с помощью водяного насоса к радиаторам. От них теплоноситель возвращается в котел.

ВИДЕО: Обзор электрокотлов

Теплый пол

Редко можно встретить водяной теплый пол от электрического котла в качестве основного источника обогрева. Чаще он применяется в роли дополнительной системы. Конструкцию монтируют под напольное покрытие. В отдельных областях ставят температурные датчики для контроля прогрева.

Не во всех случаях востребован электрокотел для водяного теплого пола. Обогрев может осуществляться специальным кабелем, внутри которого располагается нагревательный элемент. Схемы его разводки могут быть как улиткой, так и петлями. Поверх таких тепловых магистралей заливают бетонную стяжку. Она обеспечивает равномерность распределения тепла.

Схема укладки кабельного теплого пола

Несмотря на сложность работ по монтажу кабельного теплого пола, большая часть потребителей отдает именно ему предпочтение. Такая система считается более надежной, чем инфракрасные полы или теплые маты, хотя объективных оценок и экспертных заключений по данному вопросу нет. Наоборот, у альтернативных систем больше плюсов — конечная стоимость ниже, поскольку нет подготовительных работ по укладке стяжки, ремонтопригодность высокая – нет необходимости демонтировать пол, достаточно заменить поврежденный узел, подходит для всех типов напольных покрытий и т.д.

Применение конвекторов и радиаторов различного типа

Для локального нагрева востребованными агрегатами являются заполненные маслом радиаторы отопления, работающие от электросети. Корпус такого прибора конструкционно оснащается максимально большой поверхностью за счет использования ребер. В теплоноситель минерального типа погружены электрические ТЭНы. В большинстве случаев их мощность составляет 2-3 кВт.

Такие приборы не относятся к наиболее экономичным, и не применяются для постоянной эксплуатации. Однако, они эффективно справляются со своей функцией в пределах небольшой комнаты.

В большей степени оправдано применение конвекторов, которые монтируются в помещениях, где проблематично установить водяные системы. Эти отопительные электрические приборы для дома работают по следующему принципу. Внутри вмонтирован нагреватель, превращающий электрическую энергию в тепловую. Нагретый воздух перенаправляется вверх сквозь специальную решетку. Снизу естественным способом поступает охлажденный воздух.

В каждом приборе присутствует термодатчик, который отключает нагрев при заходе в нижнее заборное отверстие достаточно нагретого воздуха. Покупатели часто выбирают, какой электрический конвектор лучше, опираясь на выходные характеристики и потребляемую мощность.

На сегодняшний день ассортимент подобных конвекторов очень большой и в продаже часто можно встретить различные дизайнерские решения в виде картин.

Инфракрасные приборы

Более современным типом электро отопителей для дома являются излучатели инфракрасного спектра. Эта электрическая система отопления частного дома разогревает не воздух, а предметы, находящиеся внутри помещения. Нужно понимать, что масляный радиатор можно своими руками сконструировать, а вот системы с инфракрасным излучением придется покупать.

Как работает ИК-обогреватель

У данного типа отопления электричеством в частном доме один из самых высоких КПД среди электрических аналогов. Это делает его максимально эффективным и экономичным. Однако, на стадии покупки придется оплатить высокую стоимость таких приборов. Популярность ИК-обогревателей связана с их способность быстро и на долгое время прогревать помещения. Принцип работы соответствует солнечным лучам, когда нагревается не воздух в комнате, а твердые предметы, включая людей, элементы интерьера, пол и потолок. За счет большого количества теплоотдающих поверхностей  помещение нагревается очень быстро. Недостатком является только близкий радиус действия – чем дальше от ИК-обогревателя, тем холоднее.

ВИДЕО: Экономичное электрическое отопление частного дома – миф или реальность

www.portaltepla.ru

При выборе системы отопления для собственного дома хозяева, безусловно, в первую очередь рассматривают возможность установки газового котла, так как такой вид обогрева является на сегодняшний день наиболее экономичным. Но вот проблема – газоснабжающие магистрали протянулись еще далеко не до всех населенных пунктов, или же случается, что проводка газа в дом является неподъемной по финансовым возможностям и в связи с массой подготовительных и согласовательных процедур. Отопление же на твердом или жидком топливе бывает не всегда удобно – оно требует особого умения обращаться с печами или котлами, соблюдения повышенных требований пожарной безопасности, сооружения по всем правилам дымоходной системы чтобы исключить отравление продуктами сгорания. И, кроме того, в некоторых регионах нашей страны, небогатых лесами, снабжение дровами или углем может представлять определенную проблему.

В этом случае наиболее актуальным становится электрическое отопление частного дома. Наверняка, у многих сразу же возникают ассоциации с масляными электрическими радиаторами или рефлекторами, не отличающимися ни особой эффективностью, ни экономичностью. Конечно, при таком подходе, при нынешних ценах на электроэнергию отопление будет стоить огромных денег. Однако, не все так однозначно. Способов применить электричество для обогрева жилья немало, и некоторые из них вполне могут конкурировать с газовыми системами.

В публикации будут рассмотрены существующие возможности организации электрического отопления частного дома. Читайте, делайте выводы, чтобы можно было принять решение в пользу того или иного варианта.

Электрический обогрев «по старинке»

Буквально несколько слов о тех электрических обогревательных приборах, которые известны всем, наверное, с детства:

• Обогревательные рефлекторы, обычно с одной или несколькими спиралями, размещенными в стеклянных кварцевых прозрачных трубках. Такие приборы создают направленный поток тепловой энергии, но способны лишь к обогреву или совсем маленьких помещений, или очень ограниченного участка комнаты. При этом экономичными их назвать никак не получается – обычно в них не предусмотрено никаких автоматических регулировок, кроме изменения заданного уровня нагрева спирали.

• Тепловые вентиляторы – прогоняют поток воздуха через теплообменник (чаще всего в этом качестве выступает открытая нихромовая спираль). Подогретый поток воздуха может поднять комфортность только на определенном участке и на очень непродолжительное время. То, что может быть очень хорошо для небольшого офиса, в условиях жилого загородного дома эффекта не даст. Помимо этого, длительная работа такого прибора довольно сильно пережигает, сушит воздух в закрытом помещении. Некоторые современные модели работают по принципу подмеса воздуха извне, но все равно, рассматривать подобные устройства в качестве отопления жилья нельзя.

• Масляные радиаторы – это тяжеловесные обогреватели, имеющие выраженную ребристую форму, похожую на классические чугунные батареи. Они могут быть передвижными (многие даже имеют колесный ход для облегчения их перемещения по комнате), или устанавливаться стационарно.

Такие радиаторы способны разогреваться до весьма высоких температур и отдавать энергию в виде прямого теплового излучения и созданием конвекционных потоков. Ребристая их форма значительно увеличивает площадь активного теплообмена.

Масляные радиаторы обычно имеют ступенчатую или плавную регулировку температуры нагрева теплоносителя, обладают хорошей тепловой инертностью – даже после выключения способны довольно длительное оставаться теплыми. Однако, экономичность у них невысока, и подобные приборы обычно используют в качестве дополнительного отопления, в помощь основному, когда в этом возникает необходимость. Строить всю систему обогрева, опираясь на масляные радиаторы будет попросту невыгодно.

Водяная система отопления с электрическим котлом

Про организацию водяной системы отопления загородного дома очень подробно рассказано в соответствующей публикации нашего портала.

Главная же особенность подобной системы в рассматриваемых в настоящей статье условиях – жидкий теплоноситель получает нагрев только от электрического котла. Это обуславливает несколько характерных для нее параметров:

• Подобная система должна рассчитываться исключительно на принудительную циркуляцию. Причина проста – устройство контура под естественную циркуляцию приведет к существенным потерям мощности, скорости теплообмена, неравномерности прогрева помещений, а в итоге – все это обязательно скажется на ненужном расходе дорогостоящей электроэнергии. Потребление же насоса ни в какое сравнение с этими потерями не идет.
• По той же причине – во избежание абсолютно ненужных потерь, системы с электрическими котлами никогда не делаются по открытому типу, то есть обязательно устанавливается расширительный мембранный бак с соответствующей группой безопасности.

Теперь – подробнее о разновидностях отопительных электрических котлов.

Котлы с ТЭН-нагревателями

В этих установках используется обычный принцип резистивного нагрева металлического проводника при прохождении электрического тока (прямая аналогия с электроплитками, утюгами, лампочками накаливания и т.д.) однако, учитывая то, что нагревательные элементы контактируют с жидким теплоносителем, их одевают в надежную изоляцию и влагонепроницаемый корпус. Все это, безусловно сказывается на довольно больших потерях энергии, недостаточно высоком КПД подобных приборов (обычно – в районе 80%). Чтобы обеспечить должный нагрев постоянно циркулирующего теплоносителя приходится или резко повышать мощность ТЭНа, или увеличивать их количество, что снижает общую экономичность системы отопления.

Компоновка котлов бывает разной – от привычных прямоугольных форм с органами управления на передней панели до цилиндров с расположенными внутри «пучками» ТЭНов и с вынесенным в отдельную коробку блоком управления.

Конструкторы постоянно совершенствуют свои изделия, оснащая их автоматикой, поддерживающей требуемый уровень нагрева, ступенчато включающей нагревательные элементы по мере необходимости, отключающей питание при достижении необходимой температуры. Но все же подобные котлы относятся к самым неэкономичным, и их установка в качестве основного теплогенератора не будет оправдана даже невысокой ценой таких приборов.

Котлы электродного принципа действия

Из всех электрических котлов именно эти, наверное, самые неоднозначные. В свое время их преподносили, как практически безальтернативный вариант с точки зрения производительности и экономичности. Однако, вскоре последовал и поток критических замечаний по их работе.

Принцип работы у них совсем иной. Теплоноситель – не простая вода, а доведенная до состояния электролита – токопроводящей жидкости. Частотные колебания переменной сети (50 Hz) вызывают соответствующие колебания ионов электролита, что дает быстрый его разогрев.

Достоинства подобных котлов в следующем:

• Они невелики по размерам и не отличаются большой массой, при достаточно высокой мощности нагрева.

Это позволяет, например, комбинировать их использование, устанавливая своеобразные «батареи» из нескольких небольших котлов, которые можно включать в систему по мере необходимости.

• Подобные котлы совершенно нечувствительны к скачкам сетевого напряжения в достаточно больших пределах (± 15 ÷ 20 %). Для их работы большее значение имеет стабильность частоты переменного тока.
• Они обладают быстрым нагревом и хорошей экономичностью (по заверениям производителя – на 20 % экономичнее ТЭН-котлов), при этом стоимость их невысока. Заявленный КПД такого устройства – до 98%.
• Если котел обвязывается металлическими трубами, то это расширяет зону ионизации теплоносителя и дает ощутимую прибавку к производительности системы.
• С точки зрения пожарной  безопасности – такой котел в принципе не может перегреться, если вдруг в трубах не будет теплоносителя – он попросту не включится.

Однако, в адрес таких котлов можно услышать и немало критики:

• Предъявляются особые требования к чистоте и определенному химическому составу электролита-теплоносителя. СВ случае несоблюдения подобных требований все преимущества котла попросту теряются.
• Нестабильность мощности – одна из характерных черт такого оборудования. Интенсивность нагрева очень зависима и от химического состава, и от температуры электролита, так как при ее изменении в любую сторону меняются и показатели электропроводимости.
• Подобная система очень тяжело поддается регулировке и автоматизации процесса отопления.
• Требуются регулярные прочистки всей системы отопления, так как она будет иметь склонность к солевым зарастаниям полостей труб.
• Не реже раза в год требуется прочистка теплообменника самого котла и обязательная коррекция химического состава теплоносителя.
• Установка и работа такого оборудования невозможна, если электрическая сеть дома не оборудована надежным заземляющим контуром.

Котлы индуктивного принципа действия

Эти котлы нередко считаются самыми совершенными из всех электрических. Принцип их действия разительно отличается от тех, которые описывались выше. Чтобы понять его, можно вспомнить школьный курс физики, а конкретно – работу электротрансформатора.

Если не вдаваться в подробности, то вкратце это выглядит так. Если по одному проводнику (первичной обмотке) проходит переменный электрический ток, то в другом, расположенным в образовавшемся электромагнитном поле (вторичной обмотке), индуцируется напряжение. При замыкании контура вторичной обмотки по ней также начинает протекать переменный ток, который вызывает резистивный нагрев проводника.

• Именно этот принцип применяется в индукционных котлах типа SАV.

В корпусе герметично размещена катушка первичной обмотки, которая нигде не контактирует с жидкостью. А вот в роли вторичной замкнутой обмотки выступает внутренняя лабиринтная система труб, по которым прокачивается теплоноситель. Нагрев происходит очень быстро и равномерно, потерь энергии нет, поэтому КПД таких котлов приближается к 100%.

Экономичность котла повышает еще и физический принцип самоиндукции – проходящие по замкнутому вторичному контуру токи вырабатывают так называемую реактивную дополнительную мощность, причем ее значения очень весомы.

Обычно котлы такого типа – это массивные металлические цилиндры различного диаметра и высоты. Так, самый маленький котел в этой «линейке – SАV-2,5, имеет диаметр 120 мм, высоту – 450, и при этом весит 23 кг. Мощности его (2,5 кВт) будет достаточно для отопления помещения площадью до 30 м².

Монтаж такого прибора не представляет никакой сложности, так как имеются резьбовые патрубки для его врезки в систему, блок управления для подключения к электросети.

• Несколько иначе устроены и работают индукционные толы ВИH (вихревые индукционные нагреватели).

Сетевое напряжение питания проходит предварительное преобразование в высокочастотное, что дает стремительный рост напряженности электромагнитного поля и, соответственно, силы генерируемых им токов. Но вот вторичной обмотки в данной схеме нет – ее роль выполняют все металлические поверхности котла, которые изготавливаются из сплавов, имеющих выраженные ферроммагнитные свойства. Наведенные поверхностные вихревые токи Фуко вызывают эффект перемагничивания, который всегда сопровождается практически мгновенным и очень сильным нагревом ферромагнитных материалов. Получается, что в теплообмене участвует практически все массивные детали прибора, что обуславливает высочайшую его эффективность (КПД – 99%).

Котлы ВИH довольно тяжелые: самый маленький из них, мощностью 3 кВт, весит 30 кг при сравнительно небольших размерах — диаметре цилиндра 122 мм и высоте 620 мм. Такой «малыш» справится с отоплением 40 м². При желании можно приобрести более мощный аппарат (линейка продукции достаточно широка) либо установить «батарею» из нескольких ВИН-котлов, что даст дополнительные преимущества при эксплуатации системы отопления.

Подводя итог по котлам индукционного принципа действия – вкратце об их основных преимуществах:

• В таких нагревателях не происходит образования накипи или солевых отложений – работа сопровождается высокочастотными микровибрациями, не позволяющими осадкам оседать на стенках. КПД прибора по ходу даже очень длительной эксплуатации не снижается.
• В качестве теплоносителя может применяться любая жидкость – никаких особых требований к ее химическому составу нет.
• В конструкции котлов практически отсутствуют уязвимые узлы – нет никакого контакта теплоносителя с электрической частью. В них попросту нечему ломаться и их срок службы ограничивается только состоянием сварных швов, а это составляет десятки лет.
• Разогрев происходит очень быстро, а электронные блоки управления позволяют без труда проводить точные настройки системы отопления. Вместе с тем, индукционные котлы – самые «благополучные» с точки зрения пожарной и электробезопасности.
• И расчеты, и результаты практического применения показывают экономию электроэнергии с использованием таких котлов до 35 ÷ 40%, если сравнивать с котами аналогичной мощности, работающих по иному принципу (электродными или ТЭН).

Из недостатков можно отметить следующее:

• Некоторые хозяева жалуются на легкий вибрационный шум при их работе.
• Котлы очень тяжелые, требуют особого внимания при монтаже на стены.
• Оборудование достаточно дорогое – даже самые маломощные индукционные котлы стоят порядка 30 тысяч рублей. Впрочем, это должно быстро окупиться экономичностью расходования электроэнергии.

Чтобы закончить тему с водяной системой охлаждения от электрического котла – еще одно важное замечание. Какой бы агрегат не стоял, говорить о рентабельности можно будет лишь в том случае, если в доме сделана хорошая термоизоляция и установлены современные радиаторы отопления с собственными термостатами. Старые чугунные батареи в этой ситуации просто разорят хозяина.

Видео: как правильно подобрать электрический котел отопления

Электрические конвекторы

Организация водяной системы отопления – это всегда масштабные работы по прокладке трубопроводов, врезке батарей, установке циркуляционных насосов, специальных устройств безопасности и многого другого. А можно ли обойтись без всего этого, если планируется отапливать дом с использованием электроэнергии? Да, подобных проблем поможет избежать монтаж электрических конвекторов.

Внешне эти приборы чаще всего напоминают привычные радиаторы отопления – устанавливаются вертикально на стены или под оконными проемами. Внутри расположены закрытые ТЭНы, которые не вызывают эффекта «пересыхания» воздуха. Компоновка прибора рассчитана таким образом, что холодный воздух проникает в него снизу через решетчатое дно, получает нагрев от ТЭНов и, выходя через верхнюю решетку, создает устойчивый конвекционный восходящий поток.

Конвекторы всегда оснащаются встроенными термостатами, которые отлеживают температуру в помещении и выключают нагрев при достижении заданных пользователями значений. Этим обеспечивается достаточно высокая экономичность такой системы обогрева.

Использование конвекторов дает целый ряд преимуществ:

• Отпадает необходимость монтажа сложной разводки труб, со всеми ее рисками протекания, замерзания и т.п. С установкой такой системы отопления вполне самостоятельно справится хозяин дома.
• Нет нужды оборудовать отдельное помещение под котельную.
• Конвертеры могут устанавливаться в любом помещении в нужном количестве (главное, чтобы была проведена линия надежная линия электропитания соответствующей мощности).
• Выпускаются специальные модели для влажных помещений – их можно установить в ванных или домашних саунах (класс защиты – IР-24).  Для обычных жилых помещений подойдут конвекторы класса IР-21.
• Приборы крайне просты в управлении – необходимо лишь выставить на шкале или индикаторной панели требуемую температуру. Все остальное на себя возьмёт автоматика. При необходимости можно выключать обогрев в тех или иных помещениях, если они в настоящий момент не используются.
• Безопасность приборов также является их отличительной чертой. У них никогда нет никаких открытых обогревательных элементов, а нагрев внешней панели – незначителен, и об нее невозможно обжечься, что особо важно, если в доме проживают дети.
• Разнообразие моделей и их дизайнерского оформления должно удовлетворить самый взыскательный вкус хозяев. Подобные конвекторы отлично вписываются в любой интерьер, иногда даже привнося в него особые детали.
• Работа конвекторов — абсолютно бесшумная.

Конвекторы могут исполняться в переносном или передвижном варианте, то есть существует возможность при необходимости создавать временные зоны повышенного комфорта.

Существуют и другие оригинальные решения. Одно из них – установка специальных конвекторов в толще пола, например, перед дверями или широкими окнами. Нагретый воздух поднимается через специальную декоративную решетку и создает эффективную тепловую завесу от проникновения внешнего холода.

Конвекторы могут иметь механический термостат, но некоторые современные модели снабжены блоком электроники, который позволяет программировать работу устройства. Так, можно на определенное время задать пониженную температуру нагрева — когда в дома все отсутствуют, но с расчётом, чтобы к приходу хозяев конвектор вышел на требуемую мощность и в помещениях был создана комфортная атмосфера.

Безусловно, подобное отопление станет эффективным только при очень качественной термоизоляции дома, иначе дорогостоящая энергия будет расходоваться впустую. Однако, это, скорее проблема самого здания, а не недостаток конвекторов.

Видео: устройство и монтаж электрического конвектора отопления

Электрические «теплые полы»

Еще один способ организовать систему отопления частного дома от электричества – смонтировать «теплые полы». Выпускаются они несколько разновидностей подобных систем.

• Греющие кабели – они чаще всего монтируются в толщу стяжки, которая при этом становится мощным аккумулятором тепловой энергии.  Кабели также могут различаться – быть одножильными или двужильными, работать по обычному резистивному принципу (нагрев проводника при пропускании электрического тока), либо иметь полупроводниковую матрицу и обладать в связи с этим эффектом саморегуляции нагрева на каждом отдельно взятом участке.

• Более удобны в процессе монтажа обогревательные маты. Это тоже греющий кабель, но только укреплённый на стеклопластиковую сетчатую основу. Достоинство таких матов и в том, что они могут и не требовать стяжки – например, керамическую плитку можно укладывать прямо на них, слегка увеличив толщину клеевого слоя.

• Еще одна разновидность обогревательных электрических матов – стержневые. Два проводника соединены параллельными перемычками-стержнями, имеющими особую структуру и работающими по принципу саморегуляции нагрева. Удобство такого вида в том, что выход из строя любого их элементов не приводит в неработоспособности всей системы в целом. По таким матам также можно сразу укладывать керамическую плитку. Как недостаток можно отметить пока что весьма высокую цену на такие обогреватели.

Вне зависимости от конструкции, все электрические «теплые полы» оснащаются термодатчиком, который устанавливается в толще пола, и блогом термостата. Нагрев осуществляется до определённой температуры, которая выставляется хозяином дома, и в дальнейшем включение и выключение питания будет производиться автоматически для поддержания этого режима.

«Теплые полы» способны создать в комнате комфортную обстановку с равномерным прогревом всего объёма помещения от поверхности пола. Однако, особой экономичностью такой подход не отличается, и вряд ли может рассматриваться как полная альтернатива другим системам отопления. Чаще всего их применяют в дополнение к основным источникам тепла, для создания зон повышенного комфорта.

Системы инфракрасного обогрева

Современным решением проблемы электрического отопления частного дома станут инфракрасные нагреватели.

В таких приборах и устройствах используется принцип волновой передачи энергии на расстояние – можно провести упрошенную аналогию с солнечным светом. Специально подобранные материалы излучателей позволяют преобразовать электрическую энергию в лучевую, в длинноволновом инфракрасном диапазоне, невидимом для зрения человека. Сами по себе излучатели нагреваются незначительно, а инфракрасные волны не встречают сопротивления воздуха, но, попадая на непрозрачную поверхность, преобразуются в тепловую энергию. Таким образом, происходит нагрев не воздуха в помещении, а всех поверхностей и объектов, находящихся на пути распространения лучей. А вот эти поверхности уже, в свою очередь, ведут теплообмен с окружающим воздухом. Происходит равномерный нагрев, который после включения питания начинается очень быстро. При этом обеспечивается оптимальное распределение температур, в отличие от конвективных систем.

Значимых потерь энергии не происходит, что дает высокий КПД таких систем и их высокую экономичность.

Подобные нагреватели могут исполняться в подвесном потолочном варианте, очень напоминающим обычные светильники дневного света. Их размещают над местами, где требуется самый интенсивный обогрев. Могут быть они и переносными, позволяющими направлять поток энергии в нужное время в нужном направлении.

Но самыми удобными на сегодняшний день являются, наверное, ПЛЭH– пленочные лучистые электронагреватели. Они выпускаются в виде прочных пленочных полос различной ширины и длины. Между слоями прозрачного термостойкого пластика размещены сами излучатели (обычно это специальная карбоновая паста или биметаллические фольговые пластинки), соединенные токопроводящими медными шинами.

Толщина пленки очень невелика – не более 0,4 мм. Она очень просто монтируется в нужном месте – на потолках, стенах, скатах крыши мансарды и т.п., и может, при желании хозяев, быть закрыта отделочными материалами, которые не снизит существенно эффективности работы системы обогрева помещения.

Пленка нагревается до температуры не выше 45 ÷ 50 ºС, и не может вызвать ожогов или привести к пожароопасной ситуации. Она отлично подходит для систем теплого пола без использования стяжки – ее можно разместить под ламинатом, линолеумом, паркетом. Ингода, упрощая себе задачу, некоторые хозяева попросту застилают подобные пленки ковровым покрытием – так, например, можно очень быстро оборудовать особо теплый участок для детских игр.

ПЛЭН не боится динамических нагрузок, попадания влаги. Такие обогреватели несложно демонтировать и перенести в другое место – главное, не повредить целостность пленочного покрытия. Энергозатраты на подобное электрическое отопление считаются самыми низкими из всех существующих видов. Особо удобна такая система для домов, куда хозяева приезжают периодически, например, на выходные – стоит только включить питание, и сразу начинается интенсивный обогрев нужных помещений или участков. Кроме того, многие медицинские специалисты заверяют в особой полезности таких обогревателей, так как они в нужной для здоровья человека мере ионизируют воздух и даже устраняют неприятные запахи.

Видео: достоинства системы ПЛЭН-обогрева

Итак, были рассмотрены основные возможности по организации электрического отопления частного дома.  Достоинств у такого типа обогрева немало – абсолютная экологичность, простота и точность в управлении, отсутствие необходимости в создании запасов топлива. Тем не менее, ждать слишком высокого эффекта экономичности не приходится – электричество стоит недешево. Именно поэтому требования к утеплению всех элементов здания в этом случае должны быть повышенными.

stroyday.ru

Другие статьи по теме:

Водородный котел отопления Разводка отопления полипропиленовыми трубами Отопление частного дома электричеством Расчет системы отопления дома Печь с водяным отоплением Клапан автоматической подпитки системы отопления