Существует много видов отопления. Один из них - отопление при помощи электричества. При этом за основную энергию, преобразуемую в тепло, берется электрическая. Причем преобразование осуществляется несколькими способами. Остановимся на них подробнее.
Существует пять основных видов отопления, базирующихся на использовании электрической энергии. Шестой вид - выработка и использование для своих нужд собственной электроэнергии разными методами - тема для отдельного разговора, поэтому его в этой статье рассматривать не будем.
Основные виды электрического отопления
- Электрические котлы с контуром отопления.
- Обогревающие электрические конвекторы.
- Система электрического теплого пола.
- Тепловентиляторы, электрические тепловые пушки (завесы) и масляные радиаторы (обогреватели).
Скажем сразу, почти все электрические системы отопления считаются дорогими в своей эксплуатации. Обусловлено это ценой электрической энергии. Возможно ли отапливаться электричеством наряду с другими видами топлива и не переплачивать? Ниже попробуем это выяснить, рассмотрев особенности каждого вида электро-отопления.
Принцип работы, плюсы и минусы каждого вида
Электрические котлы работают по принципу нагрева жидкости в присоединенном к ним внешнем контуре отопления.
Они бывают двух типов:
- котлы с установленными нагревателями - ТЭНами;
- электродные котлы.
Все знают обычные ТЭНы. Такие нагреватели устанавливают в корпус электрокотла , где они нагревают проточную воду. Вода нагреваясь, еще сильнее циркулирует в системе. Почти всегда устанавливаются циркуляционные насосы - для лучшего давления и циркуляции воды. Обычно в одном котле производители монтируют 3−4 ТЭНа. В зависимости от режима, они включаются по одному, группами или все вместе. Диапазон мощностей большинства выпускаемых котлов - от 3 до 50 кВт. Существуют модели, работающие от однофазной (220 в) и трехфазной (380 В) сети. К 3х- фазной сети подключают, как правило, более мощные котлы.
Электродный котел отличается тем, что электрический ток проходит с одного электрода на другой прямо через жидкость, которая в результате нагревается. Обычно в качестве жидкости используется не вода, а специальная незамерзающая жидкость или антифриз определенной марки. Из отечественных производителей широкое распространение получили электродные котлы марки Галан . Мощности котлов такого типа - от 5 до 25 кВт.
Достоинства всех электрических котлов следующие:
- малые габаритные размеры;
- простота установки и управления (кнопочные выключатели или электронный блок);
- точное и быстрое регулирование температуры;
- возможность подключения выносных датчиков комнатной температуры;
- бесшумная работа;
- относительно небольшая стоимость котлов;
- экологически безвредные (в результате чего не нужен дымоход);
- высокий КПД.
К недостаткам можно отнести следующее:
- довольно большие счета за электроэнергию в отопительный сезон (стоимость электричества дает о себе знать);
- у тэновых котлов со временем (через несколько лет) нагревательный элемент - ТЭН покрывается отложениями , накипью, и, рано или поздно, выходит из строя;
- также тэновые котлы при отсутствии воды (или малом ее количестве) в контуре выходят из строя - сгорают ТЭНы;
- большинство котлов требуют хорошей проводки , рассчитанной по мощности котла с запасом на другие нужды;
- в результате неправильных расчетов или экономии часто электрические котлы не справляются с нагрузкой - не могут в полной мере обеспечить дом теплом, не говоря про воду для хозяйственных нужд;
- котлы нагревают дом не сразу, а с некоторой (небольшой) задержкой;
- работа всех электрических котлов напрямую зависят от напряжения и мощности электрической сети, а электродные котлы, вдобавок, меняют свою мощность в зависимости от состава и температуры жидкости в системе отопления.
Используют ТЭН в качестве рабочего элемента. Только здесь он установлен не в воде, а заключен в керамический изолятор и красивый безопасный корпус из алюминия или стали.
Другими словами, нагрев идет от теплого корпуса прибора и воздуха внутри него. Нагретый воздух начинает подниматься вверх, уступая место более холодному, начинается циркуляция и нагрев воздуха в помещении.
- напольные;
- настенные - плоские прямоугольники разных размеров;
- могут быть встроенными или внешними;
- внутри всегда вмонтирован термостат (или электронный блок управления), который поддерживает нужную температуру.
Такие приборы можно установить в любом месте. Они довольно быстро прогревают комнаты, конечно, если точно рассчитано их количество и мощность. Практически не требуют управления: термостат поддержит выбранный режим. Современные модели не сушат воздух, их корпус надежно изолирован от ТЭНа, благодаря чему детали корпуса не нагреваются более 60 градусов и прибор может применяться во влажных помещениях.
К минусам относится малая мощность одного конвектора - для обогрева здания их понадобится большое количество. Проводка должна выдерживать суммарную мощность всех конвекторов (обычно мощность одного прибора от 1 до 3 кВт).
Стали популярны совсем недавно. Принцип их заключается в преобразовании электроэнергии в инфракрасные лучи (кварцевым излучателем), которые, в свою очередь нагревают любые предметы, находящиеся только на их пути.
Конструктивно могут выполняться:
- в виде плоских настенных или напольных прямоугольников
- в виде различных устройств на ножках
Мощность обогревателей разных моделей колеблется от 0,25 до 3−4 кВт. Обычно имеется ступенчатый регулятор мощности.
Такие нагреватели могут быстро нагреть воздух в определенной зоне. Это их плюс и минус. Для полноценного обогрева помещения их понадобится довольно много. Для нормального нагрева помещения существуют системы инфракрасных теплых полов или стен. Конечно, они экономичнее других видов электрического отопления, но общие затраты всех обогревателей все равно довольно высокие.
Экономичность инфракрасных обогревателей обусловлена тем, что их можно направить только на нужные участки обогрева. При этом в одном помещении возможно сделать зоны с разным температурным режимом. Кроме того, если человек будет находиться в зоне действия лучей обогревателя, он сам будет немного нагреваться (хотя воздух будет не так нагрет), и будет субъективно чувствовать себя комфортней. Такие приборы экономичней электрических котлов на 20−35%.
Представляет собой тонкие проводники тока, вмонтированные в пол.
Конструктивно выполняется:
- кабель, укладываемый на нужных участках пола (волнами, зигзагами, полосами)
- в виде пленки с нанесенным проводником (по типу печатных плат радиоаппаратуры).
Проводник всегда делается из определенных материалов, для тока представляет большое сопротивление. Поэтому нагревается во время прохождения тока. В результате нагревается и сам пол, отдавая затем тепло воздуху в помещении.
Для каждого жилого дома, крупное ли это многоквартирное здание, или речь идет о частном домовладении одно и двухэтажного типа, огромное значение имеет организация эффективного отопления. Существующих вариантов отопления на сегодняшний день достаточно много, однако, ввиду технических возможностей не каждый дом можно подключить к газу. Не всегда есть возможность снабдить необходимым количеством топлива твердотопливные или жидкотопливные котлы. В таких ситуациях отопление дома электричеством станет .
Уже на этапе проектирования электрической системы отопления можно сделать вывод, что такой метод обогрева будет намного дешевле и экономичнее. Тем более, если сравнивать скорость монтажа электрооборудования с прокладкой и установкой систем отопления других видов. Экономичность в ряде случаев является решающим фактором при выборе системы отопления. Несмотря на то, что сегодня электричество постоянно дорожает, новые технологии позволяют использовать электронагревательные приборы с высокой эффективностью.
Электрическое отопление в своем доме – основные преимущества и недостатки
Под понятием электрическое отопление следует понимать достаточно широкий спектр технических средств и возможностей. Электроэнергия является уникальным видом искусственно получаемой энергии, которую можно с успехом использовать в бытовых целях. Электрическое отопление может быть двух типов:
- с промежуточным теплоносителем;
- с прямой теплоотдачей.
В первом случае речь идет о системе, в основе которой лежит электрический котел, разогревающий теплоноситель и распространяющий его по системе трубопроводов. Во втором случае, мы говорим о самостоятельных нагревательных элементах и приборах, работающих от электрической сети. Для обогрева дома, как и любого другого помещения активно используются конвекторы, тепловые электровентиляторы, спиральные и инфракрасные обогреватели. Подобный способ отопления намного проще с технической точки зрения. Единственный минус – это значительный перерасход электроэнергии, которую придется оплачивать. Отдельного разговора заслуживает теплый пол, технология, благодаря которой можно по-настоящему добиться комфорта в обогреве жилых помещений.
Если рассматривать соотношение возможностей и преимуществ, получаемых от использования электрического отопления с другими видами отопления, то электричество будет выглядеть предпочтительнее. Главное преимущество электрических систем отопления – высокий КПД. К другим положительным моментам следует отнести:
- долговечность работающих систем;
- простота в обслуживании и эксплуатации;
- достаточно приемлемые расходы на покупку оборудования, установку и подключение.
- бесшумная работа и высокий уровень безопасности современных электронагревательных установок;
- отсутствие разрешительных документов на установку электрических систем отопления.
Экономический эффект достигается за счет установки на электрообогревательных приборах терморегуляторов, благодаря которым происходит автоматическое включение, выключение электропитания.
Перечисленные плюсы нивелируются одним минусом. Для установки в доме достаточно мощных обогревательных электроприборов, электрического котла потребуется дополнительное оснащение жилого дома электрораспределительными приборами и устройствами.
Важно! Проводка в доме должна быть способна выдерживать значительные нагрузки, особенно в холодное время года. В дополнение ко всему, электрический распределительный щит нужно оборудовать многотарифным счетчиком, который позволяет интенсивно использовать ночной дешевый тариф. Основная задача при установке электрических систем отопления заключается в оптимизации работы всего комплекса.
Электрический котел или конвектор – в чем разница? На что обратить внимание?
С технологической точки зрения электрический котел является самым выгодным в плане соотношения цена-качество. Перед тем как делать покупку, следует тщательно изучить технические возможности и характеристики моделей, представленных на рынке. Оценивая возможности котла обязательно надо учитывать объем работы, с которым предстоит справляться новому оборудованию. Что бы отопить дом площадью в 150 м 2 , потребуется по приблизительным расчетам не менее 150 кВт электроэнергии в сутки. Не каждый котел в состоянии справится с таким объемом, да и не все линии электропередач в состоянии выдержать такую нагрузку.
Подключается котел к обычной стандартной системе водяного отопления, нагревая в процессе своей работы теплоноситель.
Каждая модель оборудована , который позволяет жильцам самостоятельно выбирать температурный режим. Автоматика сама регулирует мощность котла на основе заданных параметров, не требуя участия человека, обеспечивая необходимую экономию электричества. Подача воды так же регулируется с помощью встроенного насоса, так что беспокоиться о нормальном давлении в системе нет причин. Дополнительное оборудование, которым комплектуется сегодня большинство современных моделей электрических котлов, увеличивает функциональность системы и нацелено на снижение потребления электроэнергии, экономя ваши деньги.
В процессе оптимизации работы отопительной системы важно учитывать тепловые потери, которые свойственны помещению. Этот показатель зависит напрямую от толщины стен, наличия утеплителя, количества дверей и оконных проемов. Основная потеря тепла осуществляется именно через окна и двери.
Не в последнюю очередь эффективность обогрева зависит от параметров выбранной модели электрического котла. Существуют классические котлы с ТЭНами, а также более эффективные современные варианты – индукционные и электродные (ионные). При этом все они имеют коэффициент полезного действия от 90%.
Для справки: Зачастую производители в сопроводительных документах на товар пишут КПД модели - 95-98%. Цифры выглядят впечатляюще, хотя в реальности показатели гораздо ниже, в пределах 90-92%.
При одновременном использовании большого количества электрических бытовых приборов, температуру теплоносителя в системе электрического отопления можно уменьшить, экономя на сбалансированном потреблении электроэнергии. Каждый конкретный случай дает различные варианты для экономии, в отличие от использования других систем отопления. К примеру, площадью 50 м 2 потребуется электрический котел мощностью в 3 кВт. Имея под рукой необходимые цифры совсем не сложно подсчитать количество киловатт, которое будет расходоваться в течение месяца при непрерывной работе котла.
К примеру:
- площадь дома – 50 м 2 ;
- электрический котел – мощность 3 кВт;
Делаем арифметические расчеты по такой формуле: 3х24х30, где 24 – это количество часов в сутках, 30 - количество дней в месяце. Получаем 2160 кВт в месяц при работающем котле, а теперь умножаем данную цифру на тариф на электроэнергию, который установлен в вашем регионе.
Все расчеты являются приблизительными. Настоящий объем затрат электроэнергии будет виден только спустя некоторое время. Только тогда можно сделать самостоятельную корректировку работы системы отопления в доме, определиться с целесообразностью использования в быту других электрических приборов.
Если вам необходимо организовать обогрев в собственном доме без прокладки магистралей и установки многочисленного оборудования, можно обойтись конвекторами. В отличие от электрического водяного отопления в конвекторах основной принцип работы заключается в конвекции теплого воздуха. За счет работы нагревательных элементов осуществляется нагрев окружающего воздуха. Система практически полностью автономна, компактна и способна достаточно быстро прогреть небольшие по площади внутренние помещения.
Конвекторы оснащаются регуляторами температуры, с помощью которых можно выставить оптимальные параметры нагрева. Наличие автоматики обеспечивает автоматическое включение/выключение устройства в зависимости от температурного режима внутри помещения. Для установки обогревателей такого типа необходимо иметь качественные розетки и надежную проводку.
Конвекторы можно устанавливать, как на стены, так и на пол. Остывший воздух опускается вниз, попадая в поле действия нагревательных элементов, снова нагревается и подымается вверх, и так по замкнутому кругу. Таким образом, достигается процесс конвекции воздушных масс. Рабочий режим нагрева конвекторов составляет 60-100 0 С. Дополнительно помещение можно оснастить вентиляторами, действие которых ускорит воздухообмен воздушной массы. Несмотря на кажущуюся простоту конструкции и элементарный принцип действия, обогрев помещения с помощью конвекторов осуществляется неравномерно. Под потолком воздух будет теплее, тогда как внизу будут ощущаться прохладные воздушные массы.
Что бы добиться экономии при использовании конвекторов, достаточно провести нехитрый математический расчет, позволяющий определить необходимое количество приборов для нормального обогрева помещения. Практика показывает, что конвекторы эффективны при обогреве деревянных жилых и бытовых построек небольшой площади. В капитальных, каменных строениях с помещениями значительной площади, использовать конвекторы нецелесообразно. Большие объемы воздуха быстро остывают, время для обогрева помещения путем конвекции воздушных масс, значительно возрастает. Следовательно, увеличивается энергопотребление системы отопления.
Теплый пол - экономичное отопление частного дома
Электрический котел, конвекторы не единственные варианты оборудовать частный дом эффективной отопительной системой, работающей от электросети. Теплый пол, который сегодня стало модным монтировать в загородных домах и в квартирах может стать удачной альтернативой любому другому варианту отопления. С точки зрения физики, заметного эффекта теплый пол в обогреве жилых помещений не дает, однако, в сравнении с работой других электрических нагревательных устройств благодаря теплому полу можно добиться снижения энергозатрат на отопление.
Необходимый эффект достигается за счет рационального распределения тепла. Полы, как известно, являются наиболее прохладной частью в любом помещении. Благодаря теплым полам самая холодная часть помещения автоматически перепрофилируется из охладителя в источник тепловой энергии. Нагретый снизу по всей площади помещения воздух равномерными потоками поднимается вверх. Для жилых помещений теплые полы дают экономию в 30-40%, для обогрева остальных помещений экономия может составить 50% и более.
С помощью регуляторов температуры достигаются оптимальные параметры нагрева. Самостоятельно определившись с температурным режимом внутри помещения реально добиться существенной экономии энергопотребления.
Преимущества теплого пола таковы:
- эффективный способ быстрого прогрева помещений;
- приемлемые экономические показатели;
- сохраняется комфортный микроклимат внутри помещения (кислород не сжигается);
- простота и надежность в эксплуатации.
На фоне преимуществ, которыми обладает теплый пол, единственный недостаток этого варианта электрического отопления выглядит несущественным. Проблема заключается в сложности монтажа подобной системы отопления, связанного с необходимостью реорганизации напольного покрытия.
Предварительный расчет стоимости расходов на отопление в данном случае следующий:
Ориентировочная мощность стандартных моделей, используемых в быту, составляет 1,5 кВт на 10 м 2 . Считаем среднесуточное потребление и получаем цифру в 360 кВт. Для помещений других размеров расчеты делаются по тому же принципу, мощность меняется пропорционально площади.
Для справки: 360 кВт х 2,5 (тариф 2,5 руб, ориентировочно) получаем 900 рублей. А теперь полученную цифру умножим на реальные квадратные метры, к примеру 50 м 2 . В итоге перед нами возникает цифра в 4500 рублей.
Сегодня существует большой выбор вариантов добиться необходимого комфорта внутри жилого дома, используя электрическое отопление.
Каждый из нас вправе выбирать, какой вариант отопления ему больше всего подходит. Электрический котел, теплый пол или электронагревательные приборы – варианты, которые решают определенные задачи. Вы можете решить проблему глобально, создав капитальную систему отопления или решать вопросы локально. Добиться экономии можно в любом случае, если рационально оборудовать свой дом обогревательными элементами, снизить теплопотери в помещении и оптимизировать работу всей энергосистемы в доме.
Вообще, электрическая система отопления частного дома является единственным альтернативным вариантом наряду с традиционными решениями. По сравнению с другими видами отопительных систем, электрические привлекают внимание прежде всего практичностью, удобством в эксплуатации, независимостью и автономностью. С их помощью владельцы частных домов могут в кратчайшие сроки решить проблему обогрева помещений.
Виды электрических приборов отопления
Согласно последним исследованиям, имеют самый высокий КПД. Практически каждый отопительный прибор имеет функцию настройки температурного режима, поэтому они являются одними из самых экономичных. Они не требуют за собой никакого ухода и почти бесшумны, что делает их настоящей находкой для тех, кто любит тихий загородный отдых.
В отличие от жидкостных теплоносителей, энергия от электрических сразу преобразуется в тепло. Помимо этого, с такой системой топления исключены аварийные протечки. Из всего вышесказанного уже можно сделать вывод, что электрические отопительные системы отвечают всем современным требованиям человека и являются безопасными, гигиеничными и бесшумными.
Инфракрасное отопление
Если вы не знаете, как сделать свой дом теплее, наша фото и видео инструкция вам поможет. Увидев все своими глазами, вы поймете, что электрические системы отопления ничем не хуже других, а во многом и превосходят свои аналоги!
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.
Буквально несколько слов о тех электрических 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.
Тепловентилятор — в качестве отопления даже не рассматривается
- – 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.
Масляный радиатор — хорош лишь для дополнительного локального обогрева
- – это тяжеловесные обогреватели, имеющие выраженную ребристую форму, похожую на классические чугунные батареи. Они могут быть передвижными (многие даже имеют колесный ход д ля 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.
Цены на популярные модели электрообогревателей
Электрообогреватели
Водяная система отопления с электрическим котлом
Про организацию 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 к ритических 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 пожарнойбезопасности – 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.
- – одна из характерных чер т т акого 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 п рименяется 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.
«Батарея» из шести котлов ВИН
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 пр ибора 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 ( 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
Цены на модельный ряд отопительных котлов
Отопительные котлы
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.
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. Иногда, 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 . 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.
Отопление дома электричеством дешево — на сегодняшний день это не рекламный слоган, а реальность, которая знакома уже огромному количеству людей. По сравнению с десятками других вариантов, созданных за всю историю человечества, именно такой способ отопления может быть признан оптимальным.
У него, однако, довольно много конкурентов. И сегодня, решая, какой вид топлива предпочесть, зачастую выбирают природный газ. Однако мнение специалистов в области коммунального хозяйства единодушно: перспективы на десятилетия вперед они связывают исключительно с электричеством. Углеводороды могут закончиться, а генерация тока продолжится все равно.
Отопление электричеством обладает целым рядом положительных качеств, а в некоторых случаях просто нет другого выбора. Если вы намерены использовать электричество в своем доме, то обязательно подготовьте проект до начала строительства, чтобы минимизировать затраты. Строительные нормы и правила подскажут, как сделать тепловой расчет.
Как и все на свете, отопление электричеством имеет и плюсы, и минусы.
Преимущества и недостатки
Экономичная система электрического отопления может быть смонтирована самостоятельно, для ее организации не нужны сложные инструменты и профессиональные навыки. Само оборудование легче и компактнее, нежели иные обогревающие установки.
Затраты ничтожны, а при необходимости перемещать установки в другие комнаты и помещения несложно. Отсутствие сжигания топлива позволяет сделать экономное электроотопление, не создавая дымохода, дымовых труб и котельных.
По той же самой причине исключено образование твердых, жидких или газообразных отходов. Даже если оборудование вышло из строя или демонтируется, риск появления вредных веществ отсутствует. Выбирая, какое отопление в частном доме самое экономичное и удобное, многие новички останавливаются именно на электрическом обогреве ввиду отсутствия необходимости согласовывать проект и получать специальные разрешения.
Все тепловые системы отопления основаны на циркуляции воздуха и/или воды и пара. Выбирая такой способ, как отопление электричеством, устраняется необходимость в вентиляторах, циркуляционных насосах, что позволяет создать полностью бесшумный отопительный узел. Кроме того, исключение движущихся частей радикально сокращает риск поломки, и нет больше нужды отслеживать показания приборов, поступление топлива или его уровень в баке.
Экономное отопление на электрической энергии прогревает здание быстро, даже если на улице стужа. Есть возможность контролировать температуру воздуха в отдельных помещениях и устанавливать ее определенное значение, что не только комфортнее, но и помогает сэкономить.
Нельзя не сказать и о минусах. Хотя и говорят, что дешевое отопление дома электричеством вполне возможно, на практике расход тока очень велик. Как следствие, на фоне беспрерывно растущих тарифов выгодным такой способ обогрева можно назвать только условно. Если поступление электрической энергии прекращается, останавливается полностью и обогрев жилища. Конечно, полное отключение, тем более на длительное время, все же редкость. Однако система подогрева на электрическом токе может работать плохо и в связи с нестабильностью напряжения. Как правило, это характерно для сельской местности и удаленных поселений. Купив генератор, вы практически полностью решаете проблему, однако фактические расходы будут заметно выше. И тогда уже точно нельзя будет сказать, что самое дешевое отопление — электрическое.
Кроме того, следует учесть, что ввиду значительной нагрузки домашняя проводка обязана быть безупречной по качеству и очень мощной. Если выбран электрический способ отопления частного дома большой площади, может потребоваться даже трехфазная система электроснабжения. Сразу же выясните, какова необходимая мощность приборов, и хватит ли поступающего в дом тока на все нужды.
Виды отопления
Существуют системы прямого обогрева и системы с циркуляцией теплоносителя.
Практически классикой являются масляные радиаторы. Несмотря на почтенный возраст, такой вид обогревателей остается востребованным. Практически все аппараты легко передвигаются, часто оборудованы и колесиками. Электричество переходит в тепло, и это тепло сразу отдается воздуху. Проблема в том, что в пределах одной комнаты или кабинета такой вариант подойдет, а вот как дешевое отопление частного дома — увы, нет.
В отличие от масляного радиатора, электрический конвектор появился сравнительно недавно. Однако такие системы подогрева быстро набирают популярность ввиду того, что легко масштабируются (могут работать в помещениях различной величины), не влияют на содержание воды и кислорода в атмосфере. Основа конвектора — ТЭН. Более холодные воздушные массы, проникая сквозь отверстия, отбирают тепло с нагревателя и, поднимаясь, выходят через такие же отверстия. Конвектор скрыт внутри эстетичным кожухом.
Еще одна вполне возможная система отопления — кондиционер с функцией обогрева. По мнению ряда экспертов, именно этот вариант — самое экономичное отопление, к тому же тщательная регулировка сокращает затраты тока. Однако есть и недостатки повышенная стоимость оборудования и технически сложный уход.
Если спросить, какой вид отопления частного дома самый технологически продвинутый, то без сомнения, ответ — инфракрасный обогрев (иногда его называют пленочным). Это еще и довольно дешевый способ, правда, монтаж техники и она сама пока что дороговаты. Тепловой элемент равномерно отдает тепло комнате за счет инфракрасных лучей, они же подогревают воздух. Это выгодное отопление с возможностью зонального и точечного подогрева. Сделать инфракрасный обогрев дома своими руками не составит труда.
Достаточно востребованный конкурент — так называемый теплый пол. Он способен быть как главным источником тепла, так и вспомогательным. Экологическая безопасность, способность работать в течение многих десятилетий, очень простое обращение — вот его главные плюсы.
Однако риск механической деформации и невозможность отремонтировать теплый пол без демонтажа покрытия являются не менее значимыми минусами. Некоторой комбинацией предыдущих вариантов можно считать инфракрасный теплый пол, но он пока еще мало где встречается.
Электрическое отопление
Самый распространенный способ согреть помещение за счет тока — экономичные котлы! Их преимущество заключается в сравнительно низкой цене как самого оборудования, так и его эксплуатации. Большинству людей знакомы котлы с ТЭНами, отдающими тепло воде, которая уже доставляет его в радиаторы. Простота установки и возможность точно выдерживать температуру также свидетельствуют в пользу этого решения. Но надо учесть, что хотя данный вариант и самый дешевый, он склонен накапливать известь, особенно в жесткой воде. Потребуется принимать специальные меры по смягчению теплоносителя.
В поисках того, как сэкономить на отоплении, некоторые отдают предпочтение электродным котлам.
Нагреватель взаимодействует с ионами воды, что позволяет сделать абсолютно безопасным весь процесс обогрева. Если воды не будет, котел просто не сможет работать.
Минус этого устройства — требуется использовать только воду, притом со строго заданным удельным сопротивлением, и регулярно менять электроды.
Экономное отопление частного дома бывает и при помощи индукционного электрокотла. Внутри него есть трубопровод, на который излучающий блок передает вихревые токи. Здесь нет склонных к износу элементов, образование накипи ничтожно мало, аппарат может обогревать большое помещение, в качестве теплоносителя пригоден и антифриз.
Заключение
Итак, какое отопление частного дома самое экономичное? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно учесть все значимые обстоятельства, все за и против.
И еще один момент: рациональная организация отопления дома немыслима без как можно большего сокращения непроизводительных потерь тепла.
