Тонкости подбора электрического отопления для частного дома

Электродные котлы

Конструкционное устройство такого котла для отопления в частном доме электричеством несложное: внутрь емкости встраиваются электроды. Нагрев теплоносителя происходит за счет выделения тепла при прохождении тока через жидкость. При этом отсутствует процесс электролиза, так анод и катод чередуются в непрерывном режиме с частотой 50 Гц.

Достоинства электродных котлов:

• по сравнению с трубчатыми электронагревателями отличаются большей надежностью и продолжительным сроком эксплуатации. Если на электродах образуется накипь, они не выходят из строя;
• имеют меньшие габариты.

Недостатки электродных котлов:

• при использовании воды в качестве теплоносителя, для нее требуется специальная обработка;
• когда применяют антифриз, он должен быть разработан производителем устройства.

Трубчатые нагреватели (ТЭНы)

Достоинства ТЭНов:

• конструкция агрегата, изображенного на фото, исключает электрический контакт с теплоносителем. Благодаря этому на них можно устанавливать аварийную автоматику, предназначенную для защитного отключения;

Недостатки ТЭНов:

рабочий ресурс нагревательных элементов ограничен

Приобретая такой котел, необходимо обращать внимание, существует ли возможность заменить нагревательные элементы, что в дальнейшем приведет к экономии денежных средств, поскольку не потребуется покупать новый прибор;
на поверхности ТЭНов образуется накипь и по этой причине они могут выйти из строя раньше положенного срока;
вода должна иметь определенную жесткость, поэтому, если данный показатель превышает норму, нужно принимать меры по его снижению. 

Виды автономного электрического отопления

Электрическое отопление жилых помещений можно разделить на два основных вида: прямой обогрев при помощи электроэнергии и водяное отопление, при котором теплоноситель нагревается посредством электричества, а затем доставляется по системе в радиаторы.

Прямой обогрев посредством электроэнергии

Под прямым обогревом подразумевается электроотопление без использования теплоносителя. В этом случае электроэнергия преобразуется в тепловую, за счет которой и нагревается помещение. Существует несколько видов электрического отопления прямого типа:

• Конвекторное отопление основано на принципе естественного воздухообмена, согласно которому холодный воздух опускается вниз, а теплые воздушные массы поднимаются вверх. Бесшумно работающие приборы в постоянном режиме нагревают охлажденный воздух, создавая тем самым комфортную температуру. Конвекторы могут работать без участия человека, они безопасны и не требуют контроля. Автоматическую работу обеспечивают терморегуляторы, поддерживающие в помещении заданную температуру. С помощью конвекторов можно создать единую автономную систему, дополнив ее централизованным управлением.
• Инфракрасное электрическое отопление в квартире нагревает не воздух, а предметы и людей, находящихся в помещении. На работу инфракрасных радиаторов не влияют сквозняки и открытые окна, они не сушат воздух и не сжигают содержащийся в нем кислород. Для автономного отопления идеально подходят теплые полы и потолочные радиаторы, с помощью которых можно получить экономичный зональный обогрев, обеспечив в каждой зоне помещения наиболее комфортную температуру.
• Нагрев воздуха при помощи масляных электрических радиаторов происходит за счет горячего корпуса металлического прибора. Внутри каждого радиатора этого типа присутствует ТЭН, который разогревает минеральное масло, находящееся в батарее. Наиболее эффективно работают комбинированные модели, сочетающие в себе масляные обогреватели и тепловентиляторы. В квартирах этот тип отопления используют преимущественно для дополнительного обогрева и в те периоды, когда центральное отопление еще не работает. Для создания автономной системы это не самый удобный и достаточно дорогой способ.

Водяное электрическое отопление

Принцип работы водяного электрического отопления ничем не отличается от газового, дизельного и твердотопливного, только в качестве энергии, нагревающей теплоноситель, используется электричество. В сравнении с прямым отоплением здесь есть огромное преимущество – в случае отключения электроэнергии теплоноситель еще какое-то время будет отдавать тепло, поддерживая в квартире созданную температуру.

На первый взгляд отопление квартиры электричеством кажется дорогим удовольствием, но получение разрешения на установку газового котла и его монтаж может оказаться еще дороже. Электричество – самый безопасный тепловой агент, исключающий отравления, взрывы и прочие несчастные случаи. Его использование не требует специальных разрешений и составления дорогостоящих проектов.

Водяное отопление может быть одноконтурным или двухконтурным, второй вариант помимо обогрева жилища обеспечивает дом горячей водой для бытовых нужд. Также можно сделать две одноконтурных системы, чтобы экономнее расходовать электроэнергию для подогрева воды в летнее время года. При таком варианте котел затрачивает лишь четверть своей мощности.

Как повысить экономичность электрообогрева?

1. Снизить потребность помещения в необходимой тепловой мощности путем устранения тепловых потерь и повышения изоляции (утеплить пол, стены, потолок, поменять окна и заполнить все щели).
2. Правильно подобрать отопительный прибор. Например, в однокомнатную, хорошо утепленную квартиру со стеклопакетами идеальным решением станут электрорадиаторы. Выбор определяется постоянным использованием помещения, и небольшим потреблением мощности. В доме с 4-5 комнатами требуется регулировка мощности в зависимости от температуры воздуха на улице и частотой пользования помещения.
3. Установка разных обогревательных систем. Например, для ванной подобрать ИК прибор и подключать его только во время принятия водных процедур. Он мгновенно обеспечивает заданный тепловой режим. Для кухни оптимальным вариантом станет комбинация конвектора и ИК обогревателя. Электроконвектор будет постоянно функционировать на небольшой мощности, поддерживая требуемый температурный режим на время отсутствия домочадцев. Для создания необходимого локального температурного режима, эффективным решением станет ИК обогреватель.
4. Автоматика для контроля и регулировки температурного режима в помещении. Она позволяет снизить температуру во время отсутствия жильцов, сократив расходы на обогрев.
5. Двойной тариф. Для использования льготного тарифа, следует обратиться в органы энергосбережения и приобрести многотарифный счетчик. Экономия в ночное время суток составит 2-3 раза.
6. По максимуму использовать теплые полы прямого нагрева – кабельные, пленочные. Экономия небольшая, 4-6%, но в результате набежит большая сумма.

Процессор как способ обогреться и заработать

Это кажется фантастическим, но источником тепла в доме может послужить… компьютер. Да, процессор устройства греется и выделяет энергию, но обычного компьютера недостаточно даже чтобы обогреть одну комнату. Но можно поставить в помещении один мощный многопроцессорный компьютер, который будет работать сервером. Устройство будет установлено у вас, а работать по сети Интернет на его мощности будут люди со всего мира. Например, такая схема часто используется для сложных математических или статистических расчетов. И за это вам даже будут платить.

Микропроцессор с помощью теплообменника будет передавать энергию отопительной системе, которая распределит его по дому. Заработок способен компенсировать расходы на энергозатраты и даже превышать их. Впрочем, какой бы вы ни выбрали вариант дешевого отопления электричеством, он должен основываться на утеплении дома и общих мерах экономии.

Разновидности отопительных систем

На сегодняшний день существует несколько распространенных разновидностей отопительных систем, которые подходят для частного дома или квартиры в высотке. Каждая из таких технологий обладает своими определенными преимуществами и недостатками. Рассмотрим поподробнее каждую из таких популярных сегодня электрических отопительных систем.

• Установка электрического котла, который отвечает за нагрев теплоносителя, циркулирующего по замкнутому контуру с радиаторами. Это классическая технология обогрева помещения, однако не самая эффективная на сегодняшний день. Многие производители заявляют о значительной экономии таких электрических котлов, но вопрос это весьма спорный. Автоматике контролировать работу таких электрических котлов зачастую затруднительно, соответственно часто оборудование будет работать впустую, что приводит к существенному увеличению платежей за коммунальные услуги. Да и мощности электрического котла не всегда будет хватать для обогрева частного дома площадью в 200 квадратов и более.
• Инфракрасные панели. Такая ИК-технология появилась еще в конце прошлого века и сегодня используется как обычными домовладельцами, так и для жизнеобеспечения больших офисных и торговых объектов. Суть данной технологии заключается в воздействии тепловым излучением на предметы, которые расположены в помещении. Под воздействием излучения с инфракрасных ламп мебель и пол нагреваются и в последующем отдают тепло, нагревая помещение. То есть, в таких комнатах будут отсутствовать классические радиаторы, а движение воздуха будет обеспечиваться за счет естественной циркуляции холодных и теплых потоков.
• Электрические конвекторы. На сегодняшний день это один из самых эффективных, высокотехнологичных и дешевых способов электрического обогрева помещений. Конвекторы сочетают экономичное электропотребление и высокую производительность. Данная технология постоянно совершенствуется, что позволяет обеспечить полную пожаробезопасность, существенное уменьшение расходов на обогрев помещения, при этом имеется возможность упрощенного монтажа.
• Масляные радиаторы пользовались популярностью в прошлом и хорошо были знакомы жильцам многоквартирных домов, которые включали такие калориферы в тех случаях, когда центрального отопления им не хватало для комфортного проживания. Следует сказать, что масляные радиаторы не отличаются экономичностью и эффективностью, поэтому сегодня для обогрева помещения они практически не используются.
• Тепловые вентиляторы также являются не лучшим способом электрического обогрева помещений. По сути, это увеличенный в размерах фен, который имеет нагревательную спираль и вентилятор. Подобные приборы не отличаются топливной экономичностью и не способны поддерживать температуру в помещении на комфортном уровне.

Пол с электрическим подогревом

Подобные технологии появились в середине прошлого века и сегодня с успехом используются как жителями многоэтажек, так и владельцами частных домов. Единственный нюанс такого обогрева дома состоит лишь в том, что мощности системы бывает зачастую недостаточно, чтобы рассматривать ее в качестве основного способа нагрева дома. Эффективность использования подобных конструкций электрического тёплого пола будет во многом зависеть от соблюдения технологии при укладке материала, а также правильного выбора напольных покрытий, которые должны хорошо передавать тепло, выполняя эффективный нагрев помещения.

Система тёплый пол будет полностью управляться автоматикой, получая необходимые данные от датчиков температуры в помещении, включая и выключая обогрев по команде автоматики. Тем самым обеспечивается существенная экономия электричества, повышается комфорт проживания в квартире и частном доме. Большой популярностью такой тёплый пол пользуется на кухнях, в ванных комнатах и в коридорах, где укладывают керамическую плитку или керамогранит, которые отлично передают тепло, обеспечивая правильный и эффективный нагрев помещения.

Безопасность проводки

Основной критерий безопасного использования электрического отопления — качественная проводка и соблюдение всех строительных норм при установке оборудования. Кроме того, отопление коттеджа электричеством потребует оптимизации работы всей сети. Система энергоснабжения должна выдерживать различные нагрузки, особенно в холодный период.

В физике коротким замыканием называется незапланированное соединение электрических проводников с разным потенциалом, в результате чего образуются разрушительные токи. Простым языком, в электрической цепи образуется нулевое сопротивления, что приводит к возгоранию.

Признаки короткого замыкания и перегрузки электропроводки:

• запах гари;
• дым;
• сгоревшие предохранители;
• обугленная проводка;
• черный след на месте короткого замыкания.

Чтобы избежать возникновения короткого замыкания, следует ознакомиться с ситуациями, в которых оно может произойти. К причинам, из-за которых возникает короткое замыкание, относятся:

• нарушение норм при установке электрического оборудования и замене проводки;
• износ проводки, в результате чего ослабевают контакты, стирается обмотка;
• появление плесени, образование трещин на корпусе розеток;
• превышение допустимой нагрузки на проводку.

При смене проводки рекомендуется установить двухзональный счётчик. Так затраты на оплату электроэнергии значительно снизятся.

Элементы системы отопления

Но размеры у таких устройств обычно достаточно большие, что ограничивает возможности при выборе места для их установки.
Систему водяного отопления частного дома можно собрать и своими руками, но для этого понадобятся точные расчеты и схема обвязки котла

Такие маты абсолютно безопасны в эксплуатации, их легко настроить.
И обратите внимание на то, что если вы используете антифриз, его необходимо менять каждые 5 лет. Кроме одного — высокой стоимости энергоносителя

Кроме этого, электрические котлы отличаются по мощности.
Существуют такие разновидности двухтрубных схем: тупиковая: сеть трубопроводов делится на ветви плечи , по которым теплоноситель движется по магистралям навстречу друг другу; попутная двухтрубная система: здесь обратный коллектор является как бы продолжением подающего, а весь теплоноситель протекает в одном направлении, схема образует кольцо; коллекторная лучевая. Но размеры у таких устройств обычно достаточно большие, что ограничивает возможности при выборе места для их установки.
После прохождения верхних радиаторов теплоноситель поступает к нижним радиаторам, лишь после этого — в обратную трубу, проходящую по первому этажу. Разница, обычно, заключается в применяемом топливе — газ, уголь, пелеты, дрова. Однотрубная вертикальная схема отопления частного дома с газовым котлом может быть реализована без принудительной циркуляции теплоносителя.

Комментарии

Фольга используется для того, чтобы равномерно распределять тепло по поверхности пола. Недостатки: высокая стоимость энергоносителя — это самый дорогой из всех существующих способов отопления.

Уровень температуры при этом будет оставаться на тех же величинах, и в помещении будет комфортно находиться. Даже если вы проводите отопление в доме самостоятельно, обязательно проконсультируйтесь с проектировщиками относительно вида и способа. Напольный котёл должен стоять на ровной поверхности, она также должна быть негорючей.

Электроэнергия традиционно является самым дорогим видом отопления по сравнению с газом и твердым топливом. Есть опыт использования электрического котла для обогрева жилья? Оттуда теплоноситель спускается к радиаторам, отдает им часть своего тепла, после чего отправляется через обратную трубу в отопительный котел. Такая схема подключения отопления дома не является сложной. Монтаж электрического котла своими руками Прежде чем устанавливать котел, необходимо выбрать для него место, которое бы позволяло легко и правильно выполнить разводку труб системы отопления, удобно подключать, обслуживать и контролировать работу самого котла.
Электрический котел обзор и подключение

Электрические котлы водяного отопления

Если в здании уже имеется водяной отопительный контур, или же если он планируется, то электрическое отопление частного дома можно обустроить с использованием электрических котлов. Как правило, электро водяное отопление применяется там, где возможность подвести газовую магистраль к зданию отсутствует.

На рынке представлена масса разновидностей электрических котлов, имеющих достаточно широкий диапазон характеристик. Впрочем, независимо от устройства конкретной модели котла, принцип его работы сохраняется неизменным – поступающая электроэнергия преобразуется в тепло и используется для нагрева теплоносителя, поступающего через трубопровод в отопительные приборы.

Конструкция электрического котла включает в себя два основных рабочих элемента – теплообменник и блок управления. Последний необходим для отслеживания и регулирования работы котла в режиме реального времени. При перегреве или возникновении неисправности блок управления подаст сигнал о необходимости отключения отопительной системы. Если уровень перегрева достиг критической отметки, блок выключит электрическое водяное отопление самостоятельно.

Электроковрики

Сегодня производители предлагают разнообразные приспособления, которые решают проблемы холодного пола. Одним из относительно новых способов обогрева являются электрические коврики с подогревом, которые в последнее время становятся все более популярными. Такой тип отопления домовладельцы включают в свою систему отопления. Благодаря уровень комфорта в помещении значительно повышается.

Коврики с подогревом работают от электрической сети. В их основе лежит нагревательный элемент, который и является источником тепла. Коврики оснащены также чехлом, которые защищают их от воздействия влаги, поэтому их можно использовать в любых помещениях.

Коврики очень просты в эксплуатации: их подключают к розетке, нагревательный элемент нагревает пол, от которого теплые потоки воздуха поступают вверх.

Конструкция электроковриков включает пленочный нагревательный модуль, ковролин, резинового покрытия. Благодаря пленочному модулю коврики быстро и равномерно прогреваются по периметру, и теплый воздух равномерно поднимается по воздуху.

Есть как небольшие по размеру коврики, которые используют только для обогрева ног, например, возле дивана, а есть большие ковры, которые помогают обогреть целую комнату.

Достоинства ковриков:

1. Их можно считать более простой и удобной в использовании альтернативной теплого пола, которая при этом не требует сложного монтажа.
2. Легкие, мобильные, компактные.
3. Можно использовать для обогрева любых помещений.
4. Обогревать можно только определенное место, за счет чего достигается экономия.

Что касается недостатков, то понятно, что такие коврики нельзя считать полноценной системой обогрева дом, поскольку у них очень ограничен объем обогреваемой площади. Кроме того, считается вредным электромагнитное излучение, которое постоянно находится рядом с человеком.

Расчет мощности

Для примера рассмотрено помещение площадью 20 м кв. и высотой в 2,7 м с одной внешней стеной. Для квартиры, где не утеплены стены, отсутствуют стеклопакеты, ориентировочная потребность в тепловой мощности на 1 м куб. расходуется 41 Ватт. В рассматриваемом примере общие параметры всего помещения составляют: 20х2,7 = 54 м куб. Требуемый диапазон тепловой мощности: 54х41 = 2214 Ватт или 2,2 кВт.

Дальше требуется определение площади излучающей поверхности обогревателя, обеспечивающего заданные показатели тепловой мощности для конкретных помещений. Для примера взят чугунный радиатор, каждая секция которого 150 Вт, при регулируемой температуре жидкости в 70 гр. Определение нужного количества секций в радиаторе происходит путем деления тепловой мощности помещения на мощность 1-й секции: 2214:150 = 14,7 (количество секций).

Обеспечить в помещении тепло и уют позволит радиатор длиной в 15 секций. Но во многих квартирах и домах предусмотрена теплоизоляция и стеклопакеты. Эти меры позволяют сократить теплопотери. Именно в утепленных помещениях целесообразно использовать электроотопление, как основной источник тепла.

Для этих помещений расчет необходимой тепловой мощности на 1 м куб. помещения требует 30 Вт. Тогда мощность для всей площади составит: 54х30 = 1620 Вт или 1,6 кВт. Число секций в радиаторе составит: 1620:150= 10,8. В расчетах будет использоваться 11 секций.

Эффективность и экономичность разных способов обогрева для радиатора с 11 секциями вычисляется с учетом площади 1 секции батареи в 0,254 м кв. Площадь 11 секций: 11:0,254= 2,8 м кв. Это параметры излучающей площади с температурой в 70 гр. позволяющей достигнуть комфортных условий для проживания. Это может быть электрорадиатор или панель с заданными параметрами теплового излучения.

Так рассмотрена простая методика расчета необходимой тепловой мощности, исходя от условий помещения. Как вычислить требуемую мощность отопительных приборов? Этому служит КПД, указанный в характеристиках приборов прямого обогрева. Обычно его показатель близок к 100%.

Какой тип электроотопления выбрать

Выбирают тип системы обогрева обычно исходя из его назначения. Электроотопление дачи рациональнее делать воздушного типа — меньше затрат при монтаже, малая инерционность — это то, что требуется. Но это только в том случае, если вы не планируете поддерживать в ней всю зиму плюсовую температуру.

Для дома постоянного проживания подходят электрические теплые полы или водяное отопление. Кстати, теплый пол можно сделать и водяным, но вот имеет ли это смысл при использовании электрокотла, надо подумать. Обе эти системы имеют большую инерционность, что скорее можно оценивать как плюс — долго остывают. Недостатки этих систем — большие затраты при обустройстве.

Электроотопление выбирают исходя из режима использования дома

При устройстве электрообогрева пола под плитку требуется укладка греющих элементов в стяжку, а это занимает немало времени. Если же напольное покрытие — ламинат или линолеум (специальные), все намного проще. Электрический теплый пол под ламинат (и линолеум) укладывается на ровное основание, на специальную подложку. Сверху монтируется ламинат или жесткое основание под линолеум (фанера).

Водяное электроотопление делают стандартно. Однако в некоторых случаях есть возможность сэкономить.

Самое экономичное электрическое отопление

На самом деле существует способ значительно сэкономить на электрическом отоплении дома. И потребление будет до 5 раз ниже, чем у простого варианта отопления. Способ этот в тоже время самый дорогой и подойдет далеко не всем. Лучший он или не лучший уже решать вам. Но про него определенно стоит рассказать.

Представьте себе, как много дает нам ресурсов земля и какое количество тепла мы можем взять себе в пользование из ее недр. Все, что имеет плюсовую температуру, то может отдать нам тепло.

А теперь представьте такое устройство, которое может преобразовать энергию земли в тепловую энергию. Звучит весьма футуристично, но такое устройство уже давно существует и называется тепловым насосом.

тепловой насос

Тепловой насос может брать полезное тепло с воздуха, с грунта, с воды и преобразовывать его в тепловую энергию для отопления дома. Работает такое устройство от электричества и потребляя 1 Квт электроэнергии может выдавать 5-6 Квт тепловой энергии.

Заменяет тепловой насос по сути котел и выполняет его основную функцию. И главный его минус, как вы наверняка догадались, является его цена.

За счет стоимости насоса, окупаемость достаточно долгая и в определенных условиях насос может себя даже и не окупить, а просто выйти из строя раньше времени. Но уже в ближайшее время данный агрегат будет весьма востребован. Ведь электроэнергия дорожает, а тепловые насосы ставятся все дешевле с каждым годом.

Преимущества тепловых насосов:

• Резкое снижение трат на электроэнергию. Это чуть ли не самый ключевой фактор выбора теплового насоса
• Современное экологичное оборудование
• Ноу хау, которому позавидует ваш сосед

Недостатки у насоса так же есть:

• Высокая цена оборудования
• Долгая окупаемость в виду того, что электроэнергия на просторах стран СНГ все еще не такая дорогая
• Сложное оборудование, ремонт которого может влететь в копеечку

Дополнительные электрические мощности

Чтобы начать разговор о выделении дополнительных электрических мощностей, разумно посчитать, сколько её нужно для различных типов электрического отопления. Это я сделаю чуть ниже, здесь прикидочный вариант.

Расчет мощности необходимого котла отопления, по самой упрощенной схеме, дает, что для дома в 100 метров, нужна минимальная мощность котла в 10 кВт. С движением на Север и центр России эта мощность увеличивается в 1,2-1,5 раз.

Важно! Какая бы выделенная мощность не была у вашего дома, подключение электрического устройства мощностью от 10 кВт, требует согласования в энергоснабжающей организации и Энергонадзора. Выделение дополнительных мощностей делается там же

Особая проблема использования электрического отопления возникает в товариществах. В них на дом выделяют не более 5 кВт и подключение электрических котлов без выделения дополнительных мощностей просто не возможно.