Безопасный диапазон для их работы составляет 15-20% падения, что является довольно значительным показателем. Для электрических агрегатов жизненно важна стабильность нагрузки и частоты переменного тока. Например, электродные котлы гарантированно безопасны при использовании, так как не способны перегреваться, и в случае отсутствия соответствующего хладагента просто не запускаются, что предотвращает риск возникновения аварийных ситуаций.
9 советов по обустройству электрического отопления загородного дома и дачи
На современном этапе около 70% дачных домов в европейских странах отапливаются с использованием электричества. Это рассматривается как наиболее экологически чистый, удобный и безопасный способ обеспечения тепла. Однако в регионах России электрическое отопление на загородных участках пока еще не является широко распространенным решением из-за высоких эксплуатационных расходов. В то же время специалисты уверены, что существуют пути реализации экономичного отопления домов с использованием электроэнергии. Какие действия необходимо предпринять? Какие отопительные приборы могут эффективно использоваться в качестве основных, а какие стоит применять лишь как дополнительные или резервные источники тепла?
Электрическое отопление стало популярным благодаря множеству своих преимуществ, среди которых:
- простота, скорость и относительно невысокая стоимость монтажа системы, которая, как правило, обходится на 30% дешевле аналогичных работ по другим видам отопления;
- легкость в эксплуатации, так как не требуется регулярное техническое обслуживание;
- компактные размеры отопительных приборов;
- отсутствие шума в процессе работы;
- высокая степень безопасности, экологичности и гигиеничности;
- высокий коэффициент полезного действия (КПД);
- длительный срок службы установленных устройств;
- возможность автоматизации отопления и гибкое регулирование его работы.
Сравнение первоначальных затрат на установку системы отопления, использующей различные виды топлива, показывает, что электричество представляется весьма привлекательным вариантом. Тем не менее, следует отметить, что электрическое отопление также имеет свои недостатки:
- высокая стоимость потребляемой электроэнергии;
- проблемы с надежностью и стабильностью поставок электроэнергии — это проблема, которая актуальна для многих загородных участков.
Если электричество является единственным вариантом для обогрева вашего дома зимой, вам, возможно, придется смириться с указанными недостатками. Конечно, затраты на электроэнергию могут быть значительными, однако грамотно произведенное утепление дома, а также выбор верных отопительных приборов могут существенно сократить ваши расходы. Хотя климат региона играет серьезную роль, так же важным фактором будет теплоизоляция: для обогрева комнаты с низкой теплоизоляцией (к примеру, не утепленной) объемом 1 м³ потребуется приблизительно 50 Вт, в то время как в хорошо изолированном помещении эта потребность уменьшится до 20 Вт. Следовательно, меньший дом, как правило, требует меньших затрат на отопление. Электричество часто является наиболее подходящим вариантом для небольших одноэтажных загородных домов, в то время как в более больших строениях его лучше использовать в качестве резервного источника тепла и основным видом топлива оставить газ или твердые/жидкие виды топлива.
Для повышения независимости системы отопления от перебоев в подаче электроэнергии стоит рассмотреть установку аккумуляторных батарей и генераторов, работающих на бензине или дизельном топливе. Важно также рассмотреть возможность использования солнечных батарей или ветряных установок в качестве дополнительных источников энергии.
Кроме того, ещё одно важное замечание заключается в том, что мощность электрической сети должна соответствовать нагрузке, которую создают включенные электроприборы для обогрева.
Варианты электрического отопления загородного дома
Существует два основных типа электрических систем отопления:
- устройства, использующие промежуточный теплоноситель;
- приборы, которые непосредственно преобразуют электрическую энергию в тепловую, обогревая окружающую среду.
К первой категории относятся, например, масляные котлы и радиаторы, а ко второй — конвекционные обогреватели, инфракрасные обогреватели, тепловентиляторы и электрические теплые полы. Выбор типа и количества оборудования зависит от площади обогреваемого помещения и частоты пребывания в нем жильцов.
Отопление загородного дома электрическим котлом
Ключевым элементом в конструкции электрического котла является теплообменник, представляющий собой контейнер с нагревательными элементами. Эти элементы отвечают за подогрев теплоносителя (в большинстве случаев используется вода или специальный антифриз), который затем циркулирует по системе из труб и радиаторов, аналогично работе газовых или жидкотопливных котлов. В систему также часто входят расширительный бак, циркуляционный насос и клапан безопасности. Принципы работы индукционных и электродных котлов отличаются друг от друга.
Преимущества использования электрических котлов для отопления очевидны: отсутствие дыма и необходимости строить дымоход, бесшумная работа, высокая безопасность, выдающийся КПД (до 99%), простота в эксплуатации и регулировке температуры. Однако из-за высокой стоимости электроэнергии такие котлы обычно устанавливаются в загородных домах, которые используются не постоянно. Важно также учитывать необходимость наличия качественной электропроводки для таких систем отопления.
Среди электрических котлов можно выделить несколько типов:
- ТЭНовые котлы – это наиболее простые и распространенные аппараты. Их работа может быть сравнима с работой электрического чайника: несколькими ТЭНами (как правило, их количество составляет 3-4) осуществляется нагрев теплоносителя (воды) в автоматическом режиме. В зависимости от требуемой температуры, ТЭНы могут работать одновременно, по одному или группами. Нагретая вода далее циркулирует по всей системе, и для обеспечения стабильного давления и нормализованной циркуляции часто применяются циркуляционные насосы. Мощность таких котлов варьируется от 3 до 50 кВт, при этом существуют модели, которые работают как от однофазной, так и от трехфазной сети. Преимущества ТЭНовых котлов заключаются в их компактности, невысокой цене и простоте монтажа. Основной недостаток – это склонность к образованию накипи на нагревательных элементах, что, в свою очередь, ведет к росту потребления электроэнергии и постепенному выходу котлов из строя;
- электродные котлы — это устройства, которые работают без наличия традиционных нагревательных элементов. Основным компонентом таких котлов являются электроды. При пропускании электрического тока между двумя электродами через теплоноситель (например, специальный антифриз) он нагревается под воздействием собственного электрического сопротивления. Мощность электродных котлов колеблется в пределах 5-25 кВт. Основные преимущества таких котлов заключаются в отсутствии накипи, их компактности, высокой степени безопасности в случае утечки теплоносителя и невысокой стоимости. Однако для полноценной работы этих котлов необходимо обязательное предварительное очищение воды, циркуляция воды должна осуществляться с определенной скоростью, и электроды имеют свойство изнашиваться, что предполагает их регулярную замену;
- индукционные котлы, как и электродные, не используют обычные нагревательные элементы. Вместо этого они используют принцип электромагнитной индукции, при которой теплоноситель (вода, масло или антифриз) нагревается. Это наиболее экономичные в эксплуатации котлы, которые практически не подвержены образованию накипи, их срок службы впечатляет, однако первоначальные инвестиции на их покупку могут быть значительными, и такие котлы также обладают большими размерами по сравнению с другими типами оборудования.
Преимущества и недостатки
Электрическое отопление отстраивает множество преимуществ, благодаря которым ваш дом может быть эффективно обогрет. К важнейшим преимуществам стоит отнести:
- Экологическую чистоту. При использовании электрических обогревателей нет риска выброса вредных веществ или угарного газа;
- Доступность. Это решение является доступным и позволяет с минимальными вложениями организовать систему отопления как для дачи, так и для жилого помещения;
- Возможность установки системы отопления без необходимости разработки проектной документации, что также значительно снижает общую стоимость монтажа;
- Тишина в процессе работы, что значительно расширяет места, где можно устанавливать подобные устройства;
- Высокая надежность. Современные качественные модели редко создают проблемы в процессе эксплуатации, обеспечивая стабильные покупки в течение всего срока жизни;
- Простота монтажа. Электрическое отопление — одна из немногих систем, которую можно установить без привлечения профессионалов, что требует минимальных знаний и навыков;
- Мобильность. Все приборы можно легко перенести в другое место;
- Возможность создания комфортного климата в каждой комнате отдельно;
- Высокий КПД, обеспечивающий эффективное использование электрической энергии.
Хотя преимущества электрического отопления довольно очевидны, есть и недостатки, которые также следует учитывать при поиске альтернатив. Основные недостатки включают:
- Повышенные требования к системе электроснабжения. Подача электроэнергии должна быть непрерывной, особенно в холодное время года. При отключении электроэнергии или проводимых ремонтных работах жилье окажется без отопления. А резкие колебания напряжения могут повредить оборудование;
- Увеличение коммунальных расходов. Использование электрического отопления значительно увеличивает стоимость счетов за электричество;
- Высокая потребляемая мощность. Перед покупкой устройств важно убедиться, что электрическая сеть сможет выдерживать возросшую нагрузку. В некоторых случаях может потребоваться подключение к трехфазной сети для обеспечения функционирования агрегатов.
Используемое оборудование
Организовать электрическое отопление загородного дома можно при помощи различных устройств, и каждый вариант имеет свои особенности. Вот наиболее распространенные решения.
Электроконвекторы
Электроконвекторы могут стать выгодным решением для тех, кто ищет экономичные варианты. Инвертор с подходящими техническими характеристиками позволяет эффективно обогревать внутренние помещения при минимальных затратах. Принцип работы электроконвектора основан на естественной циркуляции воздуха: нагретый влага поднимается к потолку, а холодный воздух поступает снизу, что создает активное движение воздуха и равномерно нагревает все помещение.
К важным преимуществам использования электрических конвекторов можно отнести следующие аспекты:
- Использование естественной циркуляции воздуха, что снижает вероятность распространения пыли и сохраняет здоровье жильцов;
- Компактные размеры конвекторов, которые не занимают много пространства, но обеспечивают необходимую мощность;
- Быстрый нагрев нагревательных элементов;
- Коэффициент полезного действия, достигающий 80%, что делает их довольно эффективными;
- Возможность регулировки режимов работы;
- Настройка температуры нагрева воздуха в заданном диапазоне;
- Мобильность — устройства легко перемещаются в зависимости от потребностей;
- Конвекторы могут работать как в качестве основного, так и дополнительного источника тепла, совместно с оборудованием других типов;
- Низкий уровень нагрева корпуса конвекторов: в большинстве моделей он не превышает 60 °C, а температура нагревательного элемента не превышает 100 °C.
Одним из недостатков данного подхода является необходимость установки приборов в каждом жилом помещении. При одновременном использовании всех конвекторов потребление электроэнергии может резко возрасти, что не только увеличивает счета за электричество, но и может создать опасные нагрузки на электросеть.
Трубчатые электронагреватели
Электрическое отопление с помощью трубчатых нагревателей также является вполне реальным вариантом. Вырабатываемое ними тепло передается теплоносителю, который циркулирует по системе и затем выделяется в окружающую среду. Принцип их функционирования аналогичен тому, как это происходит в электрическом чайнике, и именно поэтому их порой называют масляными обогревателями.
Использование трубчатых обогревателей в частном доме имеет ряд преимуществ:
- Высокий КПД, обеспечивающий высокую теплотворную способность;
- Безопасность в эксплуатации;
- Надежная конструкция, устойчивая к внешним воздействиям;
- Универсальность в использовании;
- Широкий ассортимент моделей, позволяющий найти подходящий вариант в зависимости от дизайна помещения.
Возможные варианты
Перед тем как выбрать подходящий обогреватель, важно определить структуру и взаиморасположение элементов системы отопления. Достичь оптимального результата можно несколькими способами. Загородный дом можно обогреть с помощью электричества следующими способами:
- через промежуточный теплоноситель. Этот вариант подразумевает монтаж отопительного контура, в котором теплоноситель постоянно циркулирует. Нагреваясь, труба начинает отдавать тепло в окружающее пространство, постепенно поднимая температуру воздуха до комфортного уровня. Для реализации такой схемы сначала разрабатывается проект, где рассчитываются характеристики элементов системы, их местоположение относительно друг друга и выбирается оптимальное место для установки;
- устройства, использующие прямую теплоотдачу. Это оборудование позволяет избавиться от установки отопительного контура. Тепло передается непосредственно от источника к окружающему пространству, в результате чего такая система обладает меньшей инертностью по сравнению с предыдущим вариантом.
При использовании промежуточного теплоносителя, необходимо уделить особое внимание способу укладки труб. Есть несколько вариантов:
- однотрубная или двухтрубная система. Второй вариант обеспечивает комфортное отопление во всех помещениях одновременно, поскольку горячий теплоноситель поставляется по одной трубе, а остывший возвращается в котел по другой;
- горизонтальная или вертикальная.
Расположение радиаторов имеет важное значение. Они должны быть установлены так, чтобы эффективно выделять тепло и обеспечивать равномерное распределение тепла по комнате. Наиболее оптимальным вариантом будет распределение радиаторов вдоль всего периметра помещения.
Способ 3 — теплый пол
Электрический теплый пол может служить единственным источником тепла, что позволяет освободить пространство в помещении, отказываясь от установки радиаторов. Равномерное распределение тепла в комнате также способствует снижению концентрации пыли в воздухе, улучшая общее качество воздуха. Для упрощения монтажа рекомендую применять электрические маты для подогрева пола.
Популярность электрических котлов основывается их безопасности, низкой цене и надежности. Однако большинство пользователей предпочитают ТЭНовые котлы из-за их более доступной стоимости и простоты в обслуживании.
Тем не менее, из-за термоэлектрического нагревательного элемента (ТЭНа) такие устройства нельзя считать наиболее экономичными решениями для отопления. Перед покупкой настоятельно рекомендуется проверить, сможет ли местная электрическая сеть справиться с необходимой нагрузкой, иначе реализация вашей идеи может оказаться бессмысленной.
На изображении — электрический котел производства KOSPEL, Польша.
Способ 5 — индукционный котел
Индукционный котел представляет собой трансформатор с двумя типами обмоток. Генерируемые токи проходят через короткозамкнутую катушку, которая является несущей частью котла. Затем вторичная обмотка поглощает энергию, которая превращается в тепло, нагревающее теплоноситель.
Индукционные котлы быстро нагреваются, могут работать при низком напряжении и не имеют компонентов, подверженных износу. Их КПД составляет почти 100% и не зависит от времени работы устройства.
На фотографии представлен индукционный котел Эван ЭПО 9,5 кВт, Россия.
Способ 6 — электродный котел
Электродный котел работает с помощью электродов, которые служат в качестве нагревательных элементов. Когда электрический ток проходит через теплоноситель, выделяется тепло. Суть заключается в том, что в электродных котлах нет физических нагревательных элементов, в которых могут образовываться отложения солей. Это делает эксплуатацию данных котлов значительно проще.
Электродные котлы отличаются надежностью и служат гораздо дольше, чем традиционные трубчатые нагреватели. Более того, они имеют компактные размеры, что очень удобно для небольших помещений или квартир. Однако к недостаткам можно отнести высокие требования к качеству жидкости, используемой в качестве теплоносителя. Вода должна быть тщательно очищена, а в некоторых случаях антифриз должен быть специализированным — от определенного производителя.
На изображении представлен фотоэлектрический котел Галан, Россия.
Оборудование для инфракрасного обогрева
Для обогрева загородного дома с помощью электричества также можно использовать современные инфракрасные системы отопления. Эти устройства функционируют на основе принципа передачи волновой энергии на определенные расстояния.
Процесс работы следующий: передатчик преобразует электрическую энергию в инфракрасное излучение и выпуская его. Эти волны распространяются, пока не достигнут какой-либо непрозрачной поверхности.
При использовании инфракрасных обогревателей распределение температуры в помещении оказывается гораздо более комфортным по сравнению с традиционными методами обогрева.
В данном случае волны превращаются в тепловую энергию, нагревая каждый объект, на который они попадают, будь то мебель, пол или стены, которые затем начинают отдавать тепло в окружающую среду, в результате чего воздух в помещении нагревается равномерно.
В результате помещения прогреваются максимально равномерно, а температура распределяется так, как это наиболее удобно для пользователя. Потери энергии в данном случае минимальны, что обеспечивает высокую эффективность инфракрасных обогревателей.
Данные устройства доступны в различных вариантах. Особой популярностью пользуются инфракрасные мембраны, оборудованные углеродными излучателями. Такие системы подразделяются на напольные, потолочные и стеновые, и могут быть покрыты любым отделочным материалом без потери эффективности.
Благодаря своей небольшой толщине, инфракрасные мембраны практически незаметны под различными покрытиями и обладают влагостойкостью, выдерживая динамические нагрузки. Их можно демонтировать и многократно использовать.
Инфракрасные обогреватели производятся как в виде стандартных устройств, так и в виде панелей различных размеров. Их также можно монтировать на потолках или стенах. Однако важно понимать, что в различных случаях речь идет о вспомогательном, а не основном источнике тепла.
Системы инфракрасного отопления — это превосходный выбор для использования в загородных домах.
Для монтажа инфракрасного обогрева требуется лишь стандартный электромонтажный инструмент, изолента и сама инфракрасная пленка.
Полимерная основа инфракрасной пленки легко разрезается при помощи обычных ножниц. При этом важно следить, чтобы разрез пришелся по прямой линии и вдоль прозрачной полосы.
На основу системы инфракрасного обогрева можно укладывать любой вид покрытия с подходящей теплопроводностью, как: ламинат, плитка, линолеум либо ковролин.
Полосы должны укладываться параллельно друг другу на полу, соединяться последовательно и подключаться к электросети.
Инфракрасные полосовые системы могут быть установлены в любых строительных конструкциях, включая полы, но реже потолки.
Мембранные обогреватели удобны для мансардных помещений. Это наиболее безопасный вариант электрического отопления для деревянных домов.
Также лоджии и открытые веранды можно обогревать с помощью инфракрасных мембран, так как инфракрасные волны способствуют нагреванию предметов, а не воздуха.
Принцип работы
Индивидуальное электрическое отопление функционирует в жилом помещении, которое подключено к электросети, преобразуя электромагнитную энергию в тепловую. Для этого в устройства встраиваются специальные нагревательные элементы и механизмы: ТЭНы, электроды, керамические пластины и другие. Воздух в помещении может нагреваться непосредственно или через промежуточные среды: воду, антифриз, минеральное масло, в зависимости от типа используемого агрегата.
На сегодняшний день существует широкий ассортимент моделей, различающихся по комплектации, принципу работы, способу установки и цене. Все устройства можно разделить на несколько групп:
Котлы для водяного отопления
Для создания системы на базе подобного агрегата потребуется проложить трубопровод, соединяющий его с радиаторами, установить расширительный бак для стабилизации давления и циркуляционный насос для обеспечения активного потока теплоносителя. Также понадобятся защитные устройства, радиаторы и термостаты для контроля и регулирования всех элементов системы. Создание электрического отопления с помощью котла в многоквартирных домах требует значительных затрат времени и усилий. Однако такая система эффективна и потребляет минимальное количество энергии. Схема представлена на рисунке 1.
Важно уделить внимание выбору теплогенератора, среди которых можно выделить:
- ТЭНовые котлы. Это менее производительные устройства с ограниченным сроком службы;
- Электродные котлы. Эти компактные устройства имеют КПД примерно на 20% выше по сравнению с ТЭНовыми;
- Индукционные котлы. Это самые современно оснащенные агрегаты, работающие с высочайшей эффективностью почти 100%. Их главным недостатком является высокая стоимость.
Автономное электрическое отопление
Этот метод подразумевает нагрев воздуха или предметов без промежуточного теплоносителя, непосредственно от подключения к электросети. За поддержание комфортной температуры отвечает один или несколько устройств, подключенных напрямую к электропитанию.
Масляные радиаторы
Это переносные радиаторы с колесиками, внутри которых находятся каналы, заполненные теплоносителем. Теплоноситель нагревается от элементов, расположенных внутри и повышает температуру металлического корпуса, с которого затем излучается тепло. Поскольку для обогрева используется минеральное масло, для достижения комфортного климата в помещении может понадобиться некоторое время. Эти радиаторы не слишком экономичны и лучше всего служат для временного или дополнительного обогрева.
Тепловентиляторы
Другие мобильные устройства. Эффективное индивидуальное отопление за счет этого прибора возможно благодаря принудительному движению воздуха, создаваемого вращающимися лопастями вентиляторов. Таким образом, желаемая температура в помещении достигается очень быстро. Однако после выключения системы помещение быстро теряет тепло, и приходится использовать это устройство практически постоянно. Кроме того, из-за активного движения воздуха в помещениях скапливается много пыли, что делает использование тепловентиляторов невыгодным в роли единственного источника тепла.
Как смонтировать электроотопление в квартире правильно своими руками
Первое, что нужно сделать, это выбрать место установки для отопительных приборов. В зависимости от типа устройств следует придерживаться следующих рекомендаций:
- Конвекторы и водяные радиаторы следует крепить на стенах под окнами по их центру, чтобы обеспечить эффективную тепловую завесу;
- Потолочные инфракрасные обогреватели рекомендуется размещать по центру помещения для равномерного распределения тепла;
- Мобильные масляные радиаторы или вентиляторы могут устанавливаться в любом месте, но лучше их размещать в тех зонах, где ощущается наибольшая потребность в тепле;
- Если монтируется автономная система водяного отопления от котла, то главный агрегат желательно установить на кухне, в коридоре или в подсобном помещении, так как он занимает немного пространства и может быть размещён на стене. Важно, чтобы на корпус котла не попадала вода, а в помещениях была минимальная влажность.
Для тяжелых устройств, особенно тех, что требуют трехфазного подключения, необходимо проложить отдельную заземленную линию от распределительного щита. Рекомендуется также использовать систему бесперебойного питания или бесперебойники для защиты от перепадов напряжения.
Поскольку установка электрического нагрева с помощью бойлера может быть сложной задачей, лучше привлекать специалистов, особенно на стадии проектирования. Основной способ подразумевает подключение к устройству подающей и обратной линий, которые затем проходят через комнаты к радиаторам. Установка группы безопасности и расширительного бака происходит сразу после котла. Теплоноситель может циркулировать самотеком по установленным трубам или с помощью насоса, который располагается в обратной линии перед котлом.
Насколько эффективно электрическое отопление в квартире: потребительские отзывы
Мы уже 3 года отапливаем квартиру только радиаторами. Каждое устройство размещено под окном в каждой комнате. Мощности хватает для поддержания комфортного микроклимата. Главным достоинством является возможность задать желаемую температуру с помощью термостата. В итоге, конвектор не греет постоянно, а включается только время от времени, что существенно помогает экономить. Мы не планируем возвращаться к централизованному отоплению.
Я установил в своей квартире электрический котел и крайне доволен. Конечно, чтобы получить разрешение, мне пришлось оформить множество формальностей, но это того стоило. Сама установка была относительно несложной, так как я смог подключить новые радиаторы к уже имеющимся системам. Двойной счетчик помогает существенно экономить на счетах. Я рекомендую это всем.
Параллельно я также установил инфракрасные обогреватели в подвесных потолках. Этот вид электрического отопления можно установить в многоквартирном доме без дополнительных разрешений. Они не потребляют много энергии, однако обеспечивают значительное количество тепла. Остальные приборы не требуются, потолочных обогревателей достаточно и для наших небольших помещений.
