Електроопалення популярно завдяки зручності в експлуатації і монтажі, простоті автоматизації, високому ККД і цілої низки інших причин.
При цьому способі опалення не треба постійно вантажити дрова чи вугілля (як у випадку з твердопаливним котлом), відчувати запах солярки (що можливо при використанні котла рідкопаливного), не потрібно будувати димар і т.д.
Природно, в електроопаленні є не тільки гідності, а й недоліки, при цьому досить серйозні.
Головний з них - високі витрати на експлуатацію. На жаль, кіловат сьогодні зовсім не дешевий.
Якщо порівнювати витрати на опалення за допомогою природного магістрального газу і електрики, то перші будуть приблизно в 10 (!) Разів нижче. Так що, якщо до вашого будинку підходить труба з магістральному газом, то електроопалення чи не здається логічним. У всіх інших випадках, електроопалення, як мінімум, варто розглянути в якості варіанту.
Крім високої вартості електроенергії є і другий фактор, який сильно обмежує поширення різних варіантів електроопалення - далеко не на всіх ділянках є виділена електрична потужність, достатня для опалення будинку.
Багато хто не уявляє, скільки кВт потрібно для опалення їхнього будинку. Зрозуміло, що точну відповідь на це питання може дати тільки професіонал, зробивши теплотехнічекій розрахунок. Дізнатися ж орієнтовну цифру можна і самому. Для цього є проста формула. Для опалення кожних 10 кв.м площі добре утепленого приміщення з стелями не вище 3 м знадобиться приблизно 1 кВт. Наприклад, 200 кв. м, знадобиться потужність близько 20 кВт.
Очевидно, не в кожного жителя заміського будинку є можливість використовувати велику потужність для опалення.
Нижче будуть розглянуті різні варіанти електричного опалення.
Водяні системи опалення з електричними котлами
Водяні (рідинні) системи опалення традиційно широко поширені в нашій країні.
У водяних системах теплоносій (вода або антифриз) нагріте за допомогою котла рухається за допомогою насоса по трубах і віддає тепло дому через опалювальні прилади (радіатори, конвектори).
Нерідко, в якості теплогенератора в таких системах використовується саме електричний котел.
Сучасний електричний котел - пристрій досить просте. Його основними елементами можна назвати теплообмінник, що складається з бака з укріпленими в ньому електронагрівачами (ТЕНами), і блоку управління і регулювання.
Нерідко електричні котли поставляються вже практично повністю укомплектованими для установки в систему опалення (в них вбудовані циркуляційний насос, розширювальний бак, запобіжний клапан і фільтр), але бувають і моделі з не настільки широкою комплектацією.
Далеко не на всіх ділянках є трифазну напругу, тому важливо відзначити, що електрокотли невеликої потужності бувають у двох різних виконаннях - однофазні (220 В) і трифазні (380 В). Котли ж потужністю понад 12 кВт зазвичай виробляються тільки трифазними.
Переважна більшість електричних котлів потужністю більше 6 кВт випускаються багатоступінчатими, що дозволяє раціонально використовувати електроенергію і не вмикати котел на повну потужність у перехідні періоди - навесні і восени.
Системи прямого електричного обігріву
Під системами прямого електричного обігріву розуміються ті, де тепло потрапляє в ваше приміщення без «посередників», тобто труб, що йдуть від джерела тепла (котла) до радіаторів. У системах прямого електричного обігріву джерело тепла знаходиться безпосередньо в приміщенні, яке потрібно опалювати.
До пристроїв прямого електричного обігріву можна віднести електричні конвектори, маслонаповнені радіатори, інфрачервоні обігрівачі, електричні «теплі підлоги» і ін.
Основними достоїнствами систем прямого електричного обігріву можна назвати:
1) низькі початкові вкладення в порівнянні з традиційною водяною системою опалення, до складу якої входять електричний котел, радіатори, труби маса інших елементів,
2) відсутність теплоносія (без якого не може обійтися традиційна система опалення) гарантує, що не буде його витоків, і він не замерзне при аварійному відключенні електроенергії.
Електричні конвектори дуже популярні в багатьох російських котеджах. Вони добре вписуються в інтер'єр, а головне прості і дешеві в монтажі.
Конвектори - віддають тепло головним чином за рахунок руху піднімається більш легкого теплого повітря уздовж їх поверхонь. Тому і розміщувати їх логічно під вікнами, щоб піднімається від них тепле повітря «відхиляв» холодне повітря від віконного отвору.
Електричний конвектор являє собою пристрій, захищене зовні декоративним металевим корпусом, з отворами знизу для надходження холодного повітря і зверху - для виходу нагрітого. У корпус конвектора вмонтований нагрівальний елемент. Часто в комплект конвектора входить кімнатний термостат, що дозволяє автоматично підтримувати в приміщенні задану вами температуру.
У разі, коли в приміщенні розміщується кілька конвекторів, логічно встановити один загальний термостат на все групу цих обігрівачів. Большенство конвекторів кріпляться до стіни, але є і підлогові, і плінтусні моделі.
Очевидно, що в більшості випадків крім достоїнств є і якісь недоліки. Можна знайти їх і у конвекторів.
По-перше: це утворення конвекційних потоків повітря, які циркулюють по приміщенню і можуть захоплювати за собою пил.
По-друге: нерівномірний нагрів приміщення по висоті (тепле повітря виявляється переважно у верхній частині приміщення). Тому конвектори краще використовувати для опалення будівель з не дуже високими стелями (до 3 м).
Як вже зазначалося вище, електроенергія штука дуже недешева. Чи є способи скоротити експлуатаційні витрати? Розглянемо основні з них.
Почнемо з того, що система «теплої підлоги» дозволяє створити умови, найбільш повно відповідні приказці: «Тримай голову в холоді, а ноги в теплі».
За рахунок чого це відбувається? Як відомо, тепле повітря завжди прагне піднятися вгору і заміщається більш холодним. Тому при використанні «теплих підлог», завдяки тому, що джерело тепла знаходиться прямо під вашими ногами, створюються умови максимально відповідають цій дуже правильної приказці. Зазвичай при використанні цього виду опалення температура на рівні підлоги приблизно на 3 градуси вище, ніж на рівні голови.
Схема роботи «теплої підлоги» наступна: безпосередньо під підлогою (в бетонному стягуванні) укладається спеціальний нагрівальний електричний кабель, там же розміщується і датчик температури, що дозволяє підтримувати задану комфортну температуру.
Варто пам'ятати, що через те, що температура підлоги не може бути дуже високою (не більше 30 С), то для опалення всього приміщення теплих підлог зазвичай недостатньо. Найчастіше підлогове опалення використовується як додаткове - для підвищення комфорту. Зручна така схема, коли крім теплих підлог ще встановлюються і опалювальні прилади з терморегулятором, який відстежує температуру повітря в приміщенні і знижує споживану потужність в разі, якщо тепла від підлогового опалення досить. При добре утепленому приміщенні опалення за допомогою теплих підлог може стати і основним.
До переваг опалення за допомогою теплої підлоги можна віднести також те, що в приміщенні не займається корисна площа і не псується інтер'єр.
Як зробити дешевше
Є кілька основних шляхів скорочення експлуатаційних витрат.
Раціональне використання тепла, автоматичне регулювання і програмування
Ось прості поради, які дозволять вам заощадити чималі гроші.
По-перше, набагато логічніше один раз добре утеплити свій будинок, ніж щомісяця платити додаткові тисячі рублів, за нераціональне електроопалення. При використанні електроопалення додаткове утеплення будинку окупиться дуже швидко.
По-друге, ще на стадії проектування будинку краще уникати нераціональних (з точки зору) архітектурних рішень. Зокрема, приміщення з «другим світлом» зажадають для опалення набагато більше коштів, ніж звичайні. Справа в тому, що тепле повітря легше холодного і тому прагне вгору ближче до стелі. Тому в будинках з «другим світлом» більша частина теплого повітря буде знаходиться високо над головами мешканців, а ближче до підлоги нижнього поверху цілком може бути холоднувато. Зрозуміло, що можна прогріти все повітря цього величезного обсягу, але це «з'їсть» величезні гроші.
По-третє, при використанні електрокотла, конвекторів, маслонаповнених радіаторів, для економії електроенергії можна використовувати різні датчики температури і програматори, які дозволять не опалювати приміщення тоді, коли це не потрібно.
Наприклад, вся сім'я йде з дому на цілий день на роботу. Навіщо підтримувати в приміщенні температуру 20 градусів і платити за це величезні гроші. Деякі відповідають, що їм хочеться повертатися в теплий затишний будинок, а не в «остигнула коробку». У цій ситуації є простий і логічний спосіб економії. Можна встановити програматор задати на ньому такий режим, при якому вдень котел буде працювати на невеликої потужності, а за годину-дві до повернення господарів будинку переведе котел на нормальний режим роботи, що дозволить прогріти приміщення до потрібного часу.
Крім того, скорочення експлуатаційних витрат можна досягти за допомогою застосування спеціального, часто поки не найпоширенішого в Росії обладнання.
До одного з найбільш перспективних напрямків розвитку опалення з використанням електроенергії варто віднести теплові насоси.
Теплові насоси дозволяють дуже істотно знизити витрати електроенергії. Економія відбувається за рахунок того, що енергія в цьому випадку витрачається нема на вироблення тепла, а на його переміщення, наприклад, з теплих глибин землі.
Якщо спробувати пояснити принцип роботи теплового насоса простими словами, то логічно провести паралель з кондиціонером.
У кондиціонері тепло переноситься з приміщення на вулицю і в приміщенні стає холодніше, а в теплових насосах тепло переноситься з землі (!) Всередину будівлі, а назад, з будівлі в землю переміщається холод! При цьому енергія витрачається не так на вироблення тепла, а на його переміщення.
В результаті, витративши 1 кВт електроенергії можна отримати приблизно 2,5 кВт теплової енергії! В даному випадку витрати електричної енергії в 2,5 рази менше, ніж при прямому перетворенні електричної енергії в теплову.
Тепловий насос - це реальна енергозберігаюча альтернатива традиційним теплогенератора - котлам. Тепло, що отримується із застосуванням теплового насоса, може використовуватися як для опалення, так і для гарячого водопостачання.
Джерелом низькопотенційної теплової енергії для теплових насосів можуть служити: тепло грунту, тепло грунтових, артезіанських вод, озер, морів і т.д.
На жаль, в Росії теплові насоси поки поширені дуже слабо, але в багатьох зарубіжних країнах такими пристроєм здивувати вже складно. Річний обсяг виробництва теплових насосів в світі обчислюється декількома мільйонами штук!
Поширення теплових насосів в Росії в першу чергу обмежується великими початковими вкладеннями. Та й просто деякою інертністю професіоналів ринку опалення і покупців, яка заважає застосуванню нового незвичного обладнання.
Теплонакопичувачі (теплові акумулятори)
Ще одним варіантом серйозного скорочення витрат на електрику є застосування теплонакопителей (електричних обігрівачів суміщених з акумуляторами тепла).
Скорочення витрат в цьому випадку відбувається за рахунок того, що енергія в Теплонакопичувачі акумуліруется вночі, тоді коли її вартість мінімальна (природно, господареві будинку для цього треба перейти на трехтаріфний варіант оплати електороенергіі).
Акумулювавши тепло вночі, теплонакопичувачів віддає його цілодобово, у міру необхідності. Ефективність знімання тепла забезпечується вбудованим вентилятором, який проганяє повітря з приміщення через теплонакопичувальне сердечник і подає вже гаряче повітря назад в приміщення.
Накопичення тепла відбувається в осерді з магнезитових блоків. Ефективний шар теплоізоляції забезпечує зберігання енергії майже як в термосі.
Теплонакопичувачі встановлюються в кожному приміщенні, яке потрібно опалювати і мають стаціонарне підключення до мережі 3х фазного струму напругою 380 вольт (деякі моделі мають можливість підключення до мережі однофазного струму напругою 220 вольт).
Теплонакопичувачі, здатні накопичувати необхідну кількість тепла на добу вперед, набули широкого поширення в Німеччині в 1970-і роки як один з елементів вирівнювання графіка навантаження в енергосистемі і зниження витрат електромережних і генеруючих компаній.
Для зниження ціни на електричний струм для побутових потреб за кордоном введені пільгові тарифи на енергію в певні години дня і ночі ... За останні роки, з метою поширення електронагрівальних приладів і печей, за кордоном були випущені на ринок електричні теплоакумулювальні водяні баки та печі. Вони використовують електричну енергію дешевого тарифу ...
Печі автоматично накопичують в собі в годинник дешевого тарифу значна кількість тепла, віддаючи його потім, у міру потреби, в годинник дорогого тарифу для нагрівання приміщень. Ці нові теплоакумулювальні пристрою на багато наблизили електрифікації побуту і, незважаючи на свою порівняльну неекономічність (в 1,5 рази дорожче газового опалення, в 2,6 - антрацитового і в 3,1 - опалення дешевим вугіллям), що пояснюється новизною справи і малим досвідом конструкторів , вже встигли придбати багатьох прихильників внаслідок своєї зручності, простоти, автоматичності дії і абсолютної чистоти.
У певних ситуаціях, найекономічніший спосіб електроопалення - це інфрачервоні обігрівачі. В першу чергу, вони «мають право на життя» в приміщеннях з високими стелями.
Головна відмінність інфрачервоних обігрівачів від інших варіантів електрообігріву полягає в тому, що промені від інфрачервоних обігрівачів, подібно сонячним, проходять крізь повітря і зігрівають підлогу і те, що на ньому знаходиться (меблі і т.д.).
Тобто вони практично не нагрівають повітря, а нагрівають предмети (в інфрачервоних обігрівачів до 90% енергії перетворюється в потік теплових променів довгохвильового спектру і тільки 10% йде на нагрів повітря, що стикається з обігрівачем).
Як вже зазначалося вище, при використанні радіаторів або конвекторів температура повітря біля підлоги, як правило, на кілька градусів нижче, ніж у стелі (і чим вище приміщення, тим ця різниця більше).
При застосуванні інфрачервоних обігрівачів різниця температур під стелею і близько статі незначна.
В результаті можна значно знизити загальну потужність обігрівачів.
Ця властивість робить оптимальним застосування таких пристроїв в приміщеннях з високими стелями.
Ще однією з особливостей інфрачервоних обігрівачів, що дозволяє в певних випадках скоротити витрату енергії, є зональність обігріву. Тобто за допомогою інфрачервоного обігрівача є можливість обігрівати не всі приміщення, а тільки конкретне місце, в якому потрібно створити комфортні умови.
Крім того, завдяки своїм особливостям інфрачервоні обігрівачі можуть бути застосовані навіть на вулиці, наприклад, для обігріву веранд.
Підсумовуючи вищесказане можна виділити основні переваги інфрачервоних обігрівачів:
- можливість найбільш економічного опалення приміщень з високими стелями,