Дом с электрическим отоплением в стенах

Обновлено: 28.04.2024

Отопление частного дома с помощью электричества - современное решение обеспечения комфорта. Электроэнергия питает водные, воздушные системы обогрева жилья, каждая из которых имеет свои плюсы и минусы.

Рассмотрим ниже технические и эксплуатационные характеристики лучших вариантов эклектроотопления, чтобы выбрать экономный способ отопления дома электричеством.

Область применения

Возьмем за аксиому: в чистом варианте (по счетчику) электричество дороже природного газа. Но если учесть, что газовые магистрали покрывают не всю территорию России, а для установки газового автономного отопления требует согласования и разрешения с несколькими инстанциями, выполнение определенных требований пожарной безопасности, электрические системы получают ряд преимуществ:

доступность энергоносителя;
экологичность;
простота обслуживания;
надежность и безопасность;
вариативность (водяные котлы, конвекторы, теплый пол).

Обратить внимание! Использовать электрообогрев зимой как единственный способ отопления нецелесообразно в местности, где часто отключают электричество и небольшая входящая электромощность на дом.

Обогрев электрокотлом с водяным контуром

Отопление осуществляется за счет нагрева теплоносителя электрическим котлом. Выбор котла определяет по нескольким показателям, которые указываются в паспорте прибора:

мощность;
площадь обогрева;
потребляемая в час электроэнергия;
входящее напряжение;
размеры;
фазность;
цена.

Котлы конструктивно бывают трех типов.

ТЭНовые

В качестве нагревательного элемента выступает трубчатый электрический нагреватель, вокруг которого циркулирует и нагревается вода. ТЭНы изготавливаются из мельхиоро-нихромового сплава, керамики, композитных материалов.

Современные модели оснащены электронной системой управления, которая регулирует количество подключенных ТЭНов в зависимости от температуры в помещениях. К недостаткам относят большие теплопотери, частый выход из строя ТЭНов за счет накипи при некачественном теплоносителе. КПД не превышает 80%.

Индукционные

Не имеет нагревательного элемента : вода сразу и равномерно нагревается индукционным полем магнитной катушки. Потери тепла сведены к минимуму, что позволяет значительно уменьшить энергозатраты.

Минусом является необходимость постоянного контроля количества энергоносителя для предотвращения перегрева корпуса. КПД почти 100%.

Электродные

Теплоносителем является электролит, в который погружаются электроды. Частотные колебания переменного тока вызывают колебания ионов электролита и быстрый его разогрев.

Электродные котлы имеют небольшие габариты, высокую мощность нагрева. Они не выходят из строя при перепадах напряжения в сети. Стабильность обогрева зависит от количества солей в электролите, поэтому используется только в системах закрытого типа. КПД отдельных моделей достигает 98%.

Особенности отопительных систем с электрическими котлами

В систему обогрева кроме электрического котла входят соединительные трубы, по которым теплоноситель транспортируется к радиаторам отопления. Возможно так же подключение системы теплого пола.

Существует два способа формирования теплого пола:

" Мокрый" . Укладка делается на бетонная основание с формированием изоляционного пирога над трубами.
"Сухой" . Применяется для полов с деревянным перекрытием.

В конструкции теплого пола используют трубы диаметром 16 или 20 мм трех типов:

металлопластиковые;
из сшитого полиэтилена;
металлические (медные, нержавеющие гофрированные).

Подогреваемый пол из металлопластиковых труб легко монтируется, имеет хорошие эксплуатационные характеристики и невысокую стоимость. Полиэтилен более дорогой и сложный в монтаже вариант. Наиболее долговечный теплый пол из медных труб, но и самый дорогой.

Важно! Трубы укладываются змейкой или улиткой с интервалом в 10-30 см с образованием отдельных греющих монолитов. Длина трубы в контуре не должна превышать 100 м.

Радиаторы для электрокотлов

По материалу изготовления радиаторы разделяют на такие виды.

Алюминиевые

Имеют высокую теплопроводность и теплоотдачи, легкие, удобны в монтаже. Установка терморегуляторов позволяет сделать электрическое отопление энергосберегающим и уменьшить расходы на отопление дома электричеством.

Их недостаток - неустойчивость к любым механическим повреждениям и несовместимость с медными трубами.

Чугунные

Радиаторы этого типа тяжелые, но имеют срок эксплуатации более 30 лет. Они долго нагреваются, сохраняют тепло продолжительное время. Требуют большое количество теплоносителя.

Биметаллические

Имеют внешнюю часть алюминиевую и внутренние стальные трубки. Это радиаторы прочные, надежные, легкие, просто монтируются, имеют высокий уровень теплопередачи.

Из недостатков следует отметить высокую стоимость и "шумность".

Обратить внимание! На даче или маленьком домике с электрическим электрокотлом экономично установить стальные панельные радиаторы. Они легкие, компактные, быстро прогреваются и недорого стоят.

Радиаторы конвекторного типа устанавливаются в полу или вместо плинтуса. Позволяют быстро прогреть комнату, но неэкономичны.

Обзор вариантов системы электрического теплого пола

Электрический теплый пол наиболее подходящий вариант дополнительного элемента отопления для дачи, коттеджа, небольшого загородного домика.

Удобство электрического пола в том, что любая конструкция оснащена термостатом и термодатчиком, которые позволяют выставить определенную температуру нагрева. Последующая регулировка будет проходить автоматически, что позволяет снизить расход электроэнергии.

По типу нагревательного элемента классифицируют такие типы электрообогреваемого пола.

Греющий кабель

Укладывается внутрь стяжки. Кабель может просто нагреваться при пропускании электрического тока или иметь полупроводниковый элемент, позволяющий регулировать нагрев.

Наиболее бюджетный вариант теплого пола.

Нагревающие маты

Имеющие возможность укладки непосредственно под напольное керамическое покрытие.

Инфракрасные

Монтируемые сразу под напольным покрытием любого вида. Имеют малую толщину с температурой поверхности до 50С. Этот вариант самый дорогостоящий, но наиболее энергосберегающий.

На заметку! Определяя, как обогреть с помощью электрического теплого пола дом экономнее следует знать, что греющий кабель выделяет 150 Вт на м2, нагревающий мат 140 Вт, ИК-пленка 220 Вт.

Обогрев частного дома электрическими конвекторами

Эффективный вариант быстрого обогрева частного дома электричеством - использование конвекторов. Выпускают несколько модификаций:

секционные . К ним относятся настенные, напольные, потолочные;
встраиваемые в пол или плинтус.

Первый вид состоит из нагревательного элемента с ребрами, терморегулятора. Дополнительно для принудительной конвекции воздушных масс оборудуются вентиляторами и электронным управлением. Это самое экономное электрическое отопление без котла для дачи, небольших домов.

Обратить внимание! Если в доме несколько комнат, электрический обогрев обеспечивается конвекторами, размещенными в каждой комнате.

Электрический обогрев инфракрасным излучением

Особенность инфракрасного обогрева в том, что нагревается не воздух, а предметы, попавшие под излучение. Нагретые поверхности обмениваются теплом в воздухе, что позволяет равномерно прогреть все помещение. ИК-обогреватели имеют высокий КПД при низких энергозатратах.

Электрическое отопление деревянного частного дома можно оборудовать подвесными и настенными ИК-обогревателями. Дополнительным элементом отопления станут напольные переносные, которые подключаются там, где необходимо в данный момент.

Итог: отопление с помощью электричества - на чем остановить свой выбор

Все представленные варианты имеют плюсы и минусы. Большой частный дом экономически выгодно оборудовать стационарным электрическим котлом, а для дачи подойдут конвекторы.

Теплый пол как самостоятельный вариант электрического отопления будет потреблять большое количество электроэнергии.

Удобно сочетать различные варианты электрического отопления, что позволит оптимально использовать электроэнергию.

Электрические конвекторы - универсальные автономные источники тепла для основных или резервных систем отопления.

Выбираете энергоэффективные решения?

Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE

Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)

Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)

Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)

Один из вариантов организации отопительной системы загородного дома – использование автономных источников тепла, не связанных общей магистралью. Если раньше это были, в основном, масляные радиаторы, то сегодня все большее распространение получают электрические конвекторы. Среди участников FORUMHOUSE такой способ обогрева тоже достаточно популярен не только на дачах, куда заглядывают по выходным, но и в домах постоянного проживания.

Что собой представляют конвекторы

В отличие от масляных радиаторов и подобных приборов, конвекторы нагревают воздух не только непосредственно вокруг себя, а во всем помещении за счет конвекции – цикличного перемещения холодных и теплых воздушных масс. Холодный воздух снизу поступает в прибор через нижнюю решетку, нагревается, проходя через ТЭН, выходит через верхнюю решетку и поднимается к потолку, остыв, опять опускается и попадает в нагреватель. В некоторых моделях также установлен вентилятор, принудительно ускоряющий процесс циркуляции.

Устройство

В основе конвектора – нагревательный элемент (ТЭН) трубчатого, игольчатого или монолитного типа, расположенный в нижней части алюминиевого или стального корпуса. Несмотря на то, что сам ТЭН может раскаляться и выше 100⁰ С, максимальная температура корпуса 60⁰С – горячо, но ожогами не грозит. Такая особенность значительно расширяет сферу применения: даже стены из бруса или бревна – не препятствие для монтажа обогревателя. Настройка прибора и управление осуществляется посредством механического регулятора или электронного дисплея, механический вариант менее надежен, но дешевле, электроника дороже, но совершеннее.

Для конвекторов характерен максимальный коэффициент полезного действия (около 100 %), что объясняется прямым нагревом воздуха без промежуточной траты энергии на нагрев теплоносителя.

Все приборы имеют КПД, раз уж вы остановились на электрическом обогреве, то учтите потери:

Электрокотел -> теплоноситель -> разводка -> радиаторы -> обогрев воздуха.
Масляный радиатор -> теплоноситель -> радиатор -> обогрев воздуха.
Конвектор -> обогрев воздуха.

Кроме того, нагреватель тоже можно настроить на поддержание определенной температуры, и он будет работать в заданном режиме, включаясь по мере необходимости, что существенно снижает энергопотребление. При периодических наездах на дачу конвекторы ставят на режим «незамерзайки» (поддержание минимальной температуры воздуха) и «кочегарят» по приезду. Если речь о брендовых моделях с программаторами, то можно задать повышение температуры в определенный день накануне приезда. Также существует возможность дистанционного управления, она подробно обсуждается в соответствующей теме на форуме.

Мощность приборов варьируется в широком диапазоне, что позволяет подобрать подходящий агрегат, исходя из возможностей сети и квадратуры или объема помещения. Как и в ситуации с любыми другими источниками тепла, на 10 м² желательно получить 1 кВт тепла, при условии, что дом качественно утеплен.

Разновидности

Еще одним достоинством приборов является универсальность – они бывают настенные, напольные и даже встраиваемые. Последние менее популярны и используются чаще всего для создания тепловой завесы над входом или панорамными окнами. Некоторые модели настенных конвекторов могут функционировать как напольные, если докупить и смонтировать ножки. Выпускают и миниатюрные, плинтусные обогреватели, высота которых в районе 15 см. Независимо от разновидности, все современные конвекторы имеют презентабельный внешний вид, встречаются даже оригинальные, черные устройства, но основная масса все же белого цвета. Самая распространенная форма – тонкая, гладкая панель в виде прямоугольника с прямыми, скошенными или закругленными углами. Расположение механического реле или дисплея зависит от производителя.

Обогрев стен – это экологичное, практичное и эстетичное решение для дома.

Система отопления теплая стена является альтернативой традиционным радиаторам. В нашей стране эти системы используются совсем недавно, но на самом деле они не являются новым изобретением. Идея настенного отопления была фактически известна еще в древности.

Система теплая стена – отопление по-новому

Панельное отопление в стене, как и в системе «полы с подогревом» может быть водяным или электрическим.

водяная система включает коллекторы, связанные трубками, через которые течет вода, отдавая тепло стенам;
в случае электрической системы используются электрические нагревательные кабели.

Оба способа нагрева комнаты имеют как преимущества, так и недостатки. Нагретые стены излучают тепло в комнату очень мягко, и не провоцируют плавание пыли. Недостатком может быть высокая стоимость установки и невозможность поставить возле стен высокую мебель. Отдельным вопросом являются требования по теплоизоляции вертикальных перегородок.

Фото. Отопление в стене

Водяное отопление в стене

Монтаж отопления в стену состоит из подключения и закрепления взаимосвязанных трубами коллекторов. Для реализации такого проекта могут использоваться многослойные трубы, изготовленные из пластика или меди. Медные трубы отопления в стене не слишком часто используются из-за их относительно высокой цены.

Труба устанавливается во внутренний слой стены на постоянной основе, она укладывается вертикально, горизонтально или волнисто. Температура воды в трубах должна быть менее 50 градусов по Цельсию, так как более сильное тепловое излучение может негативно повлиять на самочувствие людей, находящихся в комнате. Оптимальный диапазон температур воды составляет 30-45 градусов по Цельсию. Тепловая энергия, которая способна пройти стену с водным нагревом составляет около 200-280 Вт/м².

Водяная теплая стена имеет преимущество перед электрической, так как она дешевле в эксплуатации, кроме того, система нагрева может быть преобразована в систему охлаждения. Когда летом в трубах будет холодная вода – поверхность будет отдавать в комнату приятную прохладу, которая будет понижать температуру воздуха.

После укладки труб поверхность покрывают штукатуркой или листами гипсокартона, а затем отделывают в соответствии с вашими предпочтениями. Следует учитывать, что водопроводные трубы имеют относительно большое поперечное сечение, что повлияет на толщину разделительной перегородки и в некоторой степени снизит площадь помещения. Интересным предложением являются сборные панели из гипсокартона предназначенные для монтажа в них труб. Это решение выполняется в виде двух плит, между которыми уже встроена система отопления.

Преимущества и недостатки системы «теплые стены» в сравнении с системой «теплый пол»:

распределение температуры в случае теплых стен более ровное по высоте, в случае напольного обогрева температура снижается с увеличением высоты над уровнем пола;
большая часть тепла передается излучением – 90%, и 10% конвекцией. В случае подогреваемого пола, эти пропорции составляют: 70% – излучением, конвекцией – 30%;
отсутствует проблема теплового сопротивления напольного покрытия, например, явление рассыхания деревянного пола;
температура поверхности стены может составлять до 35 °C, поэтому вы можете получить более высокую тепловую эффективность на 1 м²; для температуры в помещении 20 ° C тепловой коэффициент полезного действия составляет 140-160 Вт/м², а в случае использования пола с подогревом это значение составляет обычно 80 Вт/м² (увеличиваясь только в пристенных зонах до 120 Вт/м²);
в настенном отоплении также можно использовать более высокую температуру подачи воды, чем в системе теплого пола, даже до 55 °C, в то время как температура воды в напольном обогреве редко достигает 45 °С;
в системе теплых стен толщина штукатурного покрытия меньше (около 1,5 см), чем слой бетона при подогреве пола (около 4,5 см). В результате, нагрев стены имеет меньшую тепловую инерцию, что позволяет легче контролировать температуру в помещении;
настенный обогрев может быть с успехом использован летом для охлаждения помещений.

Недостатки системы водяного обогрева стен:

Часто в отапливаемом помещении мы имеем слишком малую поверхность стены, как единственного источника тепла, принимая во внимание то, что наиболее целесообразно нагревать наружную стену как «холодную преграду». Ее поверхность обычно невелика из-за наличия окон и балконных дверей. Поэтому иногда приходится ставить трубы отопления во внутренних перегородках (но их могут закрывать высокие шкафы), либо мы вынуждены дополнить систему напольным подогревом или другим обогревателем, например, камином.
При монтаже элементов декора интерьера и электроники (например, картин и телевизора) на стене, убедитесь, что монтажные крепления не повредят трубы.
Внешние стены должны удовлетворять условию, что коэффициент теплопередачи U ≤ 0,4 Вт/м². Это условие выполняется в стандартных стенах в новостройках, но в случае старых зданий необходимо изолировать стену.

Системы «мокрого» и «сухого» монтажа

Наиболее часто используемые технические решения по монтажу настенного обогрева можно разделить на два способа:

«мокрым» способом (с покрытием труб отопления слоем штукатурки);
«сухим» способом (с покрытием из гипсокартона).

«Мокрый» способ

Этим способом делается монтаж труб в наружных стенах. Трубы укладывают в меандр, предпочтительно по горизонтали, с расстоянием труб 15, 20 или 25 см. Это решение позволяет наиболее эффективно отапливать и применить минимальные радиусы изгиба труб.

В тех случаях, когда расстояние между трубами составляет от 5 до 10 см, они должны быть расположены в виде двойного меандра.

Также возможна укладка труб в извилистой вертикальной форме или даже в форме улитки, но такие решения могут вызвать проблемы в работе в виде воздушных карманов.

Наиболее часто используются для теплых стен многослойные трубы Х-РЕ / Al / PE-X и трубы из полиэтилена PE-X или PE-RT с диаметром 14 мм, длина катушки с подходом к распределителю не должна превышать 80 м.

Расстояние от трубы до смежных стен, оконных и дверных проемов, пола и потолка должно быть не менее 10 см. Расстояние между монтажными профилями должно быть не более 50 см.

В системе «мокрого» монтажа чаще всего используется гипсовая штукатурка с низким тепловым расширением, которая характеризуется высокой теплопроводностью и стойкостью к температуре. Штукатурка наносится слоями. Первый слой должен охватывать нагревательные элементы и иметь толщину около 20 мм. Затем в штукатурку вдавливают сетку из пластмассы или стекловолокна с ячейками не менее 7 х 7 мм. Сетка должна быть завернута на прилегающую стену. Полотно затем покрывают еще одним слоем штукатурки, имеющей толщину 10-15 мм. Общий штукатурный слой вместе с трубами составляет около 40 мм.

Полная система отопления стены «мокрого» монтажа показана на рисунке.

«Сухой» способ

Простейший вариант монтажа системы отопления «теплые стены» состоит в сухом способе, когда трубы монтируются между профилями стены из гипсокартона. Кроме того, вы можете уложить трубы отопления на скосы крыши мансарды. Этот метод вызывает определенные трудности в реализации – например, необходимость вырезать канавки в профиле для монтажа, чтобы обеспечить прохождение вертикальных труб. Кроме того, при расчете следует принимать во внимание невысокую теплопроводность такой стены, так как между трубами и пластиной гипсокартона находится слой воздуха.

Электрическая система отопления в стенах

Хотя эта система является более дорогой в эксплуатации, чем водяная, она часто используется. Это продиктовано в первую очередь небольшим размером электрических кабелей и, следовательно, возможностью избежать чрезмерного утолщения стен. Другими преимуществами являются скорость и простота прокладки кабеля, а также легкий контроль полученной системы отопления.

Однако у такой системы есть немало недостатков. Это, прежде всего, повышение счетов за электроэнергию, которая сейчас стоит довольно дорого. Следует также отметить аварийность системы, так как электрический кабель может перегореть, когда отток тепла от стенок будет заблокирован, например, большим мебельным гарнитуром, расположенным близко к стене. Также стоит учесть возникающее в этом случае электромагнитное поле, которое может неблагоприятно повлиять на наше настроение.

Электрическое настенное отопление создается из двужильных проводов, подключаемых с одной стороны, или из одножильных проводов, подключаемых с двух сторон. Провода укладывают в петли определенной длины волны. После установки системы стены покрывают плитами гипсокартона и отделывают любым способом – под покраску, под обои или выполняют укладку керамической плитки.

Отопление «теплая стена» – плюсы и минусы

Интерес к системе настенного отопления растет из года в год, но абсолютное превосходство до сих пор имеют так называемые полы с подогревом. В то же время электрическое настенное отопление или теплые водяные стены очень похожи по принципу действия на теплый пол и не пользуются пока большой популярностью из-за того, что малоизвестны.

Преимущества теплых стен

Наиболее серьезные недостатки теплых стен были упомянуты в самом начале статьи, а именно, их высокая стоимость. Кроме того, в этом случае более негативно проявляют себя проблемы, связанные с теплоизоляцией здания. Если стены имеют коэффициент теплопередачи U превышающий значение 0,3 Вт/m²K – система отопления «теплые стены» не будет эффективной. В этом случае есть два решения. Первый – это утепление стен с внешней стороны. Другой – отказ от системы теплых стен.

Система « теплый пол » хорошо известна россиянам и используется для отопления квартир и частных домов не одно десятилетие. А вот аналог — теплые стены — только-только набирают популярность. Давайте изучим европейский опыт и поймем, в каких ситуациях теплые стены незаменимы и выгодны, а когда лучше обойтись традиционными методами отопления.

ТЕПЛЫЕ СТЕНЫ — ПЛЮСЫ И МИНУСЫ СИСТЕМЫ

Теплые стены для отопления жилья широко используются во многих европейских странах. Например, в Германии возводятся целые жилые комплексы, где помещения отапливаются только теплыми стенами без установки радиаторов. При этом отечественные специалисты не перестают утверждать, что система «теплая стена» хороша как дополнительный источник тепла. Но не единственный.

ПРЕИМУЩЕСТВА ТЕПЛЫХ СТЕН:

– Высокий КПД. Производители и продавцы этого оборудования заявляют о показателе в 85%. Против 60% от радиаторов центрального отопления.

– Большая площадь обогреваемой поверхности. За счет чего воздух в помещении нагревается быстрее, что позволяет хорошо сэкономить на потреблении ресурса.

– Уникальный тепловой эффект. Температура нагрева теплоносителя гораздо ниже, чем в традиционных батареях. И это тоже способствует экономии. Регулярные траты на оплату отопления жилья снижаются на 6-11% уже в ближайший месяц после установки системы.

– Комфортная атмосфера. Теплые стены относятся к так называемому лучистому отоплению. В отличие от конвекционной системы это отопление максимально приближено к природному теплу и положительно влияет на состояние человека и животного. Кроме того, при лучистом отоплении практически не наблюдается циркуляция пыли в воздухе, что облегчает дыхание и улучшает самочувствие жильцов.

– Отсутствие открытых нагревательных элементов. Что, конечно, исключает ожоги (особенно в доме с маленькими детьми) и не перегревает воздух. Оптимальный уровень влажности в отопительный сезон поддерживать гораздо проще.

– Среди преимуществ теплых стен первое место занимает комфорт. Человеку можно долго рассказывать о технических тонкостях, например, о выгодной разнице температур подающего и обратного контура, но в первую очередь он оценит именно этот показатель — комфортно ему или нет находиться в комнате с теплыми стенами. Приятные тактильные ощущения, когда ладонь дотрагивается не до холодной, а теплой стены, дополняются очевидным ощущением тепла во всей комнате, а не только вблизи радиатора или под ногами.

НЕДОСТАТКИ ТЕПЛЫХ СТЕН:

– Затраты на установку. Помимо покупки самого продукта придется оплатить монтажные и сопутствующие работы.

– Сложность установки и эксплуатации. Здесь дело не в самой системе, а в том, что располагается она внутри стены, что требует соответствующей внутренней и внешней отделки поверхности, включая черновую отделку, тепло- и гидроизоляцию, установку теплоотражающих панелей и т.д. Далее в процессе эксплуатации системы, даже самой надежной, могут возникнуть неполадки. Доступ к трубам или кабелям будет возможен после демонтажа нескольких слоев стены. А это ведет к дополнительным тратам и требует потом незапланированных расходов на повторный ремонт. Правда, избежать их можно используя для отделки стены, к примеру, не бетонную стяжку, а съемные фальш-панели.

– Требования к интерьеру. Помещение с теплыми стенами должно быть максимально освобождено от пристенной мебели и аксессуаров. Таких как ковры, большие панно, стенки, шкафы-купе. Иначе установка системы считается бесполезной. Тепло не пройдет сквозь дополнительную преграду и не прогреет комнату.

– Невозможность согласования. Водяные теплые стены, впрочем, как и полы, — вариант для частных домов. В квартире подключение таких систем к центральному водоснабжению и отоплению законодательно запрещено. Такую планировку не одобрит ни одна инстанция. Для квартиры подойдут электрические системы. Они довольно просты в установке, но затратны для больших помещений в потреблении электроэнергии. Выход — установить теплые стены в одной комнате: детской или ванной.

Самый экономичный способ отопления частного дома – котел на магистральном газе. Но часто, по объективным причинам, такая возможность есть далеко не везде. На условном втором месте по стоимости тепловой энергии стоят твердотопливные котлы или отопление от камина/печи с закрытой топкой (если дом небольшой), но если учесть необходимость хранения топлива и сложность обслуживания, такой способ отопления нравится не всем. Для хранения сжиженного газа нужны дорогостоящие емкости. А жидкое топливо кроме сложностей с хранением, отличается дорогостоящим оборудованием и плохими экологическими характеристиками. Всех этих недостатков лишено электрическое отопление частного дома. Кроме одного – высокой стоимости энергоносителя. Хотя и в этом случае есть возможности снизить нагрузку на семейный бюджет. Какими особенностями обладает отопление дома электричеством, самый экономный способ, которым можно обогреть дом при помощи энергии, рассмотрим в нашей статье.

Какие обогреватели не подходят для системы отопления

Иногда приходится читать несправедливую критику в адрес некоторых типов отопительных приборов. Их критикуют не за реальные недостатки, а за вымышленные. Хотя в конце критики выводы делают полностью правильные – эти приборы можно использовать только как вспомогательные обогреватели, а построить экономичную систему отопления с их помощью нельзя.

Видео описание

В нашем видео поговорим об отоплении в частном загородном доме. У нас в гостях автор и ведущий канала Тепло-Вода Владимир Сухоруков:

Масляный радиатор

Считается неэкономичным – критики утверждают, что его не стоит использовать в качестве обогревательного прибора из-за высокого расхода электроэнергии и низкой отдачи. Но именно у этого типа устройства один из самых высоких КПД – около 98%. То есть, практически всю электрическую энергию он преобразовывает в тепло (закон сохранения энергии еще никто не отменял), а те незначительные потери в 2% приходятся на сопротивление внутренних стенок радиатора теплоносителю. Да, он инерционный – долго разогревается, но и долго остывает.

На заметку! Соответственно, при использовании масляного радиатора будет долго прогреваться помещение, в котором он используется.

Но это свойство всех батарей, в том числе и водяного отопления, у которых основной способ передачи тепла – это излучение, которое работает медленно.

Главный недостаток – «грубая» регулировка мощности и применение механических термостатов. А такое неточное управление температурными режимами делает масляный радиатор неэффективным при попытке оптимизировать расходы на отопление электричеством в частном доме. И еще, у него довольно высокая температура корпуса при работе на полную мощность, что опасно, если в доме есть маленькие дети.

В защиту масляных радиаторов скажем, что это все-таки устройства для временного локального обогрева и от них никогда не требовалась высокая энергоэффективность.

Тепловентилятор

Про тепловентилятор часто пишут, что он сжигает кислород. Но «сжигание кислорода» не что иное, как процесс окисления (горения), а максимум, что может сгореть при довольно невысокой температуре спирали – это органическая пыль в воздухе. Поэтому говорить о сжигании кислорода (все-таки не дрова горят) некорректно, так как этот незначительный объем должен восполняться в результате обязательной вентиляции помещения.

КПД такого прибора немного ниже, чем у масляного радиатора (часть электроэнергии уходит на работу вентилятора), но не очень сильно отличается, если учитывать что мощность двигателя самого вентилятора небольшая (около 50 Вт из общих 1 или 2 кВт). Достоинство – очень быстрый прогрев помещения. Недостатки – постоянный уровень шума (пусть и незначительный) и перенос пыли по всему помещению. А главный недостаток у этих бытовых приборов – ручная регулировка мощности и призрачная возможность создания на основе тепловентиляторов автоматизированной системы отопления

Тепловентилятор самый компактный отопительный прибор, и он отлично подходит для обогрева небольшой зоны Источник romb.ua

Поэтому еще раз необходимо подчеркнуть, что основная причина из-за которой какие-то виды электрических обогревателей не подходят для отопления дома – это не КПД (он почти у всех выше 95%), а невозможность автоматизации управления системой. Именно этот фактор не позволяет оптимизировать работу системы отопления, а без этого сделать обогрев дома электричеством дешево – невозможно.

Эффективные способы отопления электричеством

Отопление электричеством в частном доме имеет основные преимущества перед всеми другими – это простые и точные методы контроля и регулирования работы всех узлов и элементов. Даже датчики и отображение информации о рабочих режимах точнее, чем у оборудования на других видах энергоносителей.

Когда речь идет не просто о локальном обогреве, а о СИСТЕМЕ отопления, то это значит следующее:

Отопление работает не только когда в доме кто-то есть (поэтому печь дровяная - это не система ).
Можно управлять системой (настраивать, регулировать) в том числе удаленно. Поэтому просто включенный в розетку масляный радиатор или тепловентилятор - это не система отопления.

Индивидуальное электроотопление частного дома имеет четыре варианта систем обогрева:

автономные системы водяного отопления на основе электрических котлов:
использование инфракрасных керамических обогревателей;
электрические конвекторы с электронными термостатами;
электрические конвертеры с инверторными термостатами.

Все эти системы могут быть адаптированы в систему «умный дом», и управляться в удаленном режиме.

Видео описание

Отличия между отоплением на газу и электричеством рассмотрены в этом видео:

Отопление электрическим котлом

Это классическая схема системы автономного отопления. Есть два варианта нагрева теплоносителя – косвенный и прямой.

Электрические котлы косвенного нагрева бывают двух типов: ТЭНовые и индукционные.

Устройство и принцип работы ТЭНовых котлов довольно просты – есть нагревательная спираль, заключенная в герметичную металлическую оболочку с диэлектрическим теплопроводным наполнителем, тепло от спирали через наполнитель передается на поверхность оболочки ТЭНа, с которой контактирует теплоноситель системы отопления.

Индукционные котлы появились для бытовых систем отопления относительно недавно. Их принцип действия заключается в свойстве металлов нагреваться под воздействием переменного магнитного поля. Сам нагревательный элемент представляет собой индуктивную катушку с сердечником из ферромагнитного сплава, через «вторичную обмотку» которой проходит теплоноситель.

Особенность электрических котлов прямого нагрева в том, что вода выступает не только теплоносителем, но и является частью электрической схемы – через нее проходит переменный ток между электродами. Откуда и название котлов – электродные.

Каждый тип котла имеет свои недостатки. У ТЭНовых образуется накипь, которая ведет к снижению полезной мощности и ресурса котла. Индукционные – довольно дороги, громоздки и имеют «ступенчатую» регулировку мощности. Электродные имеют жесткие ограничения по качеству и составу воды, которая должна иметь определенное удельное электрическое сопротивление переменному току.

Ну а главный недостаток отопления загородного дома электрическим котлом – наличие самого теплоносителя и «громоздкая» система циркуляции из труб и батарей. Обустройство такой системы требует затрат, а КПД по сравнению с электрическими обогревателями прямого действия может быть меньше, если применяют циркуляционные насосы.

Инфракрасные обогреватели

Есть несколько видов обогревателей, использующих в качестве передачи тепловой энергии излучение (радиацию). При использовании любого из них надо учитывать, что излучением в первую очередь нагреваются предметы, стоящие на пути инфракрасного излучения, а затем от них, за счет вторичной конвекции, греется воздух.

Видео описание

Наглядно про инфракрасные обогреватели на видео:

Есть три принципиально разных по устройству типа инфракрасных обогревателей:

рефлекторы, у которых спираль накаливания заключена в колбе из кварцевого стекла;

панельные – в керамической монолитной плите «запаян» ТЭН;

пленочные – с карбоновым напылением на полимерной пленке.

Отопление дома электричеством первого типа тип относится к обогревателям, работающим в коротковолновом диапазоне ИК излучения.

Такие устройства можно использовать как дополнительный обогреватель, но не в качестве базового элемента системы отопления частного дома электричеством.

Недостатки – самый низкий КПД (за счет видимой части излучения), отсутствие точной регулировки температуры и высокая температура корпуса.

Второй тип прибора работает в мягком длинноволновом диапазоне. Максимальная температура керамической панели не превышает 90°C, но на корпусе она еще ниже. Есть два типа управления – механический и электронный термостат. Первый вариант предполагает ручное управления и его точность невысока. С помощью электронных термостатов можно выставлять температуру с точностью до 1°C.

Инфракрасная панель настолько безопасна, что ее можно вешать на деревянные стены Источник centr-tepla.in.ua

Особенность пленочных обогревателей в том, что они нагревают не воздух, а предметы в зоне излучения (а предметы потом воздух). Поэтому их нецелесообразно использовать дома как основную систему отопления. Зная это свойство нагревательных пленок можно использовать их в нужном месте – где человек находится непосредственно в это время, на открытых верандах, гаражах. Включил, и сразу тепло, уходя – выключил, чтобы не греть улицу или гараж в котором никого нет.

Устанавливать пленки в спальне некомфортно: если вы в зоне действия нагревателя – то будет жарко, если не в зоне, то холодно. Оптимальный вариант – использовать их в составе теплого пола – это наиболее комфортно человеку, когда ноги в тепле, а голова в прохладе. Управление работой происходит в автоматическом режиме с помощью пары «датчик температуры-термостат».

Конвекторы

Конвектор представляет собой металлический корпус определенной конструкции с впускным и выпускным отверстием для создания эффекта конвекции воздуха. Внутри конвектора находится нагревательный элемент. Нагревательные элементы бывают нескольких типов (в порядке технической эволюции): игольчатые с нитями накаливания, ТЭНы, Х-образные монолиты, и монолиты с «чешуйками» – Hedgehog. Впускной канал закрывается различного рода фильтрами для защиты от пыли, выпускной - декоративной решеткой для защиты от попадания мелких предметов и более равномерного распределения нагретого воздуха.

Корпус конвектора не только служит защитой нагревательного элемента, но и увеличивает скорость восходящего потока. За счет этого, при одинаковой мощности, обогрев помещения происходит быстрее, чем от батареи водяного отопления.

У конвекторов есть три вида термостатов – механические, электронные и в последнее время – инверторные.

Механический и электронный термостат – это термореле, которое включает и выключает конвектор в зависимости от установленной на нем температуры. В механике температура устанавливается ручным регулятором, часто «на глаз», в электронном термостате – сенсорными кнопками с цифровой индикацией значения температуры.

Инверторный термостат (блок управления) в отличие от механического и электронного термостата, которые работают в режиме вкл/выкл, управляет работой конвектора по иному принципу – с автоматическим изменением мощности нагрева, что позволяет достичь высоких показателей энергоэффективности. Такая экономия может достигать 40-70% электроэнергии, по сравнению с привычным всем on/off конвектором.

Причина этой экономии в таком понятии как гистерезис: это разница температур, при которой термостат включает прибор и выключает. Конвекторы с механическим или электронным термостатом включаются и выключаются не при точном достижении установленной температуры, а с заранее предусмотренной производителем погрешностью. Это делается для того, чтобы обогреватель не включался и выключался с высокой частотой (чем меньше гистерезис – тем выше эта частота). В этом случае автоматика быстро бы вышла из строя. Поэтому такие конвекторы всегда имеют разницу между включением и выключением в несколько градусов, как бы точно они не измеряли температуру. И вот эти лишние градусы on/off конвекторов и расходуют лишнюю электроэнергию.

Конвектор с инверторным термостатом работает по другому алгоритму: у него нет таких параметров, как температура включения и выключения нагревателя. Инверторный термостат не отключает/включает нагрев, а автоматически уменьшает/увеличивает мощность нагрева в зависимости от разницы температур и скорости изменения этой температуры.

Преимущества построения системы отопления дома на базе конвекторов Electrolux с инверторным регулированием

С появлением конвекторов с инверторным регулированием нагрева, использование электрических конвекторов как полноценной системы отопления дома становится наиболее предпочтительным и экономически целесообразным. Обычные электрические конвекторы любого производителя (т.е. конвекторы, работающие по принципу вкл/выкл) широко используется для временного обогрева, когда наступают осенние похолодания, но для постоянного использования в загородных домах они слишком энергозатратны.

Рассмотрим систему отопления дома на базе инверторных конвекторов Electrolux ECH/AG2 - TUI3.

Это конвекторы с инверторным блоком управления третьего поколения (TUI3) и технологией Transformer System. Данная технология предполагает самостоятельный выбор комплектации: отопительный модуль необходимой мощности: 1, 1.5, 2, 2.5 кВт с комплектом кронштейнов для настенного крепления (базовая часть), съемный блок управления digital Inverter (для инверторного управления), шасси для напольного крепления, wi-fi модуль для подключения конвектора к сети интернет (опции на выбор). Существуют еще два типа съемных блоков управления: механическое управление (TUM) и электронное (TUE). Но при комплектации этими блоками управления конвектор работает по обычному вкл/выкл алгоритму.

Преимущества системы отопления на инверторных конвекторах Electrolux по сравнению с системой отопления на электрическом котле и водяных радиаторах

Система отопления, построенная на инверторных конвекторах имеет ряд преимуществ перед отоплением электрокотлом. Она значительно дешевле по стоимости оборудования, дешевле и быстрее по монтажу, эстетичнее, не требует прокладки труб, надежнее. Но главное инверторная система отопления потребляет меньше электроэнергии, чем система с электрическим котлом и радиаторами. По результатам испытаний научной группы Московского энергетического института (МЭИ) такая экономия может составлять до 40%. По мнению специалистов МЭИ это объясняется рядом факторов:

система на электрокотле значительно инерционнее, она гораздо медленее реагирует на изменение текущей температуры из-за переноса тепла по трубам жидким теплоносителем и разной протяженности труб от электрокотла до радиаторов;
скорость прогрева помещения при использовании системы на инверторных конвекторах значительно быстрее так как нет необходимости прогревать инфраструктуру системы отопления;
измененный по сравнению с обычными on/off-конвекторами принцип работы инверторного блока управления (термостата).

Работа системы на инверторных конвекторах более комфортна, поскольку значительная часть тепла (порядка 75 %) передаётся конвекцией, а не излучением. У водяных радиаторов на конвекцию приходится менее 20 % передаваемой тепловой энергии.

Wi-Fi-модуль, установленный в USB-разъеме блока управления, позволяет управлять прибором удаленно со смартфона через мобильное приложение Hommyn. Можно производить индивидуальные настройки каждого конвектора, а можно группировать конвекторы по зонам, например, два конвектора для зоны «гостиная» и три конвектора объединить в зону «2-й этаж» и управлять настройками каждой зоны.

Если имеется ограничение электрической мощности для дома, в инверторной системе отопления предусмотрено использование специального контроллера, позволяющего настроить каскадные включения/выключения конвекторов, ограничения по мощности, не допуская их одновременной работы и пиковой нагрузки на электрическую сеть.

Видео описание

В этом видео показаны исследования группы Московского Энергетического Института, которая сравнила классическую схему отопления с системой на базе инверторных конвекторов:

Видео описание

Что лучше выбрать: электрокотел или электроконвектор – наглядно в этом видео:

Пример реальной системы с интеллектуальной схемой управления электрическим отоплением дома

Компания NOBO, ведущий европейский производитель конвекторов, производит две совместимых между собой системы «умного» управления работой электрических приборов. В том числе «теплыми полами» (через термостат) и любыми другими бытовыми приборами, которые подключены к сети (через щиток, «разрыв» в цепи или включение/отключение розеток). Для этого они выпускают специальные термостаты, приемники-розетки и релейные приемники скрытого монтажа.

С помощью такой системы можно контролировать и управлять работой до 100 приборов или групповых зон. А термостаты серии 700 обеспечивают 4 режима работы конвекторов: комфортный, экономичный, незамерзающий (температура воздуха 7°C) и «выключено». Как утверждает производитель, гибкость такой системы управления конвекторами и теплым полом позволяет экономить на электрическом отоплении дома до 25%.

В качестве итога – как оптимизировать электроотопление

Кроме грамотного подбора нагревательного оборудования, эффективная и оптимальная (с точки зрения затрат) система отопления электричеством возможна лишь при комплексном утеплении дома – начиная от цоколя и заканчивая крышей. В противном случае, затраты на обогрев продуваемого дома будут значительно выше, даже несмотря на высокий КПД самого обогревателя, и отопление дома электричеством дешево вряд ли получится.

Читайте также: