Электрическое отопление дома: какие нагревательные электроприборы эффективнее и экономичнее

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.

Еще один недостаток – помещение с его помощью прогревается долго.

Но это свойство всех батарей, в том числе и водяного отопления, у которых основной способ передачи тепла – это естественная конвекция, а она протекает 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.

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

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.

Варианты электрического обогрева

Современные технологии, развитие общества потребления предлагают нам великое множество способов повышения температуры помещения с использованием электричества. Но не все смогут самостоятельно обогреть жилище.

Обогрев полом

Деталь, предающая жилищу настоящий уют, используется для полноценного отопления определённых помещений. Принцип работы системы электрообогрева полом прост: под половым покрытием проводится нагревательный элемент и кабель к источнику электроэнергии. Поступает электрический ток, нагревается отопительный элемент, разогревает воздух вокруг себя. Происходит естественная циркуляция воздуха согласно законам физики и разницы массы холодных и теплых газов. Производится отопление помещения. Но стоит считаться с существенным недостатком – невероятность достичь действительно высокой температуры, ведь пол обязан оставаться пригодным для перемещения, не мудрено повредить его покрытие высокой температурой. Поэтому теплый пол используют в комбинациях с несколькими источниками тепла.

Конвекторы

Простая, надежная, удобная, непривередливая конструкция электрообогрева, способная самостоятельно обогревать помещения. Берет свое название от принципа работы – конвекции, движения газов с разной температурой в пространстве, когда теплый газ стремится наверх, а холодный вниз. Похожим образом работают обычные батареи центрального отопления в квартирах.

Масляный обогрев

Очень популярная система электрического обогрева дома — есть практически у каждого. Масляный обогреватель обладает определенным количеством положительных качеств. Бесспорные качества и обеспечили ему популярность на Российском рынке. Принцип действия максимально примитивен: нагревательный элемент разогревает масло внутри конструкции и производит устойчивый источник тепла.

Преимущества очевидны:

• Система мала в габаритах, отлично поместится в любом помещении, впишется в любой интерьер.
• Простое горизонтальное перемещение обеспечивают маленькие колесики.
• Работает абсолютно беззвучно.
• Безопасны в эксплуатации, исключена возможность ожогов.
• Низкая цена моделей. Обогреватель не сушит воздух.

Из недостатков — призрачная возможность отопить объемные помещения одной моделью. Высокая инерционность одновременно плюс и минус.

Кондиционер

Кондиционер в голове основной массы людей — устройство, охлаждающее офис, кафе, ресторан, комнату. Но современные технологии давно шагнули дальше понижения температуры помещения, сегодня кондиционеры могут и успешно используются в качестве систем электрообогрева помещений. Способ обогрева предельно примитивный. Устройство накачивает помещение воздухом, жидкость внутри кондиционера конденсируется, перемещая тепло. Нагрев происходит кипящим фреоном. Газообразный фреон конденсируется благодаря высокому давлению. Преимущества известны – приятный поток горячего воздуха в любое время с гибкой системой управления. Но главный недостаток покрывает все преимущества – лучшие кондиционеры работают в системе обогрева только при температуре окружающей помещение среды не ниже пятнадцати градусов.

Обладая определенным количеством недостатков электрические системы обогрева дома, безусловно, выигрывают в вариативности использования.

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.

Индивидуальное электроотопление частного дома имеет три варианта систем обогрева:

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

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

Типы электрокотлов

Нужно упомянуть, что выпускаются настенный и напольные электрические котлы.

Также, кроме ТЭНовых элеткрокотлов, широкое применение нашли более эффективные котлы на электричестве: электродные и индукционные электрокотлы.

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.

От чего зависит реальная потребляемая мощность

Наиболее существенно потребляемая мощность электрокотла отопления зависит от:

• Условий эксплуатации. А именно от желаемого температурного режима (снижение температуры на 1°C подразумевает до 5% экономии), постоянства проживания в доме и регулирования показателей на время сна или отсутствия хозяев дома.
• Технического состояния котла. А именно его ТЭНов (трубчатых электронагревателей). При использовании в качестве теплоносителя жесткой, неочищенной и постоянно сменяемой воды на ТЭНах образуется накипь, что снижает КПД с 99% до 90,80 и даже 70%. Чтобы нагреть теплоноситель до прежней температуры через слой накипи, электрокотлу требуется больше энергозатрат и времени.
• Оснащения. Циркуляционный насос и продвинутая автоматика потребляют от 60 до 150 Вт. Однако это не столь существенные значения на фоне и так дорогостоящих эксплуатационных расходов.
• Функциональности автоматики. Продвинутая современная автоматика имеет несколько режимов работы, более грамотно управляет включением и выключением ТЭНов, работой циркуляционного насос, плавно регулирует температуру, позволяет задать значения гистерезиса. Электрокотлы средней и выше ценовой категории часто оснащены возможностью программирования режима работы, что существенно влияет на расход.

Это интересно: Схемы расключения кабеля своими руками: Пошаговая инструкция

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.

Пленочные обогреватели самые эффективные. Обычно их используют в составе теплого пола, но в принципе их можно монтировать в стены или на потолке. Но именно монтаж в составе напольного покрытия более всего соответствует правильному и равномерному отоплению помещения. Управление работой происходит в автоматическом режиме с помощью пары «датчик температуры-термостат».

№8. Теплые полы для загородного дома

Теплый пол позволит создать максимально комфортные условия пребывания в загородном доме. Для обустройства электрического теплого пола используются:

• кабель, который волнами, полосами или зигзагами укладывается в необходимых частях комнаты;
• инфракрасная пленка, которая работает по принципу инфракрасных обогревателей и отличается простотой в монтаже. Ее используют даже для обустройства «теплого потолка» и «теплых стен».

Теплый пол называют более-менее экономичным способом отопления за счет присутствия системы автоматического управления и правильного распространения тепла, но все же дешевым такой обогрев назвать невозможно. В эксплуатации пленочный пол обойдется дешевле, но стоит пленка дороже электрических кабелей.

К основным преимуществам электрических теплых полов стоит отнести:

• простота монтажа и эксплуатации;
• равномерный обогрев всего помещения;
• безопасность;
• долговечность;
• возможность настраивать температуру вплоть до 0,1 0 С;
• отсутствие необходимости выделять место под котел, радиаторы или обогреватели.

Если площадь загородного дома велика, то рассматривать теплый пол в качестве самостоятельного источника отопления никак нельзя.

Конвекторы

Внешним видом конвекторы очень похожи на панельные керамические обогреватели, но внутри металлического корпуса находится «открытый» ТЭН, заключенный внутри пластинчатого радиатора. Принципиальное отличие в способе обогрева – холодный воздух заходит в корпус через нижний ряд отверстий, соприкасаясь с радиатором, нагревается и выходит через верхний ряд отверстий.

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

Как и у панельных керамических обогревателей, есть два вида термостатов – механические и электронные. И именно электронное управление работой обеспечивает точность регулировки и возможность работать в нескольких режимах:

• индивидуальный, с ручным управлением, применяют для обогрева отдельного помещения;
• групповой, работа нескольких приборов под управлением одного (общего) термостата, что обеспечивает равномерный обогрев большой площади или одинаковый режим отопления нескольких комнат;
• интеллектуальный, управление с помощью дистанционного пульта, подключение к GSM модулю и управление с помощью стандартных команд с удаленного терминала (мобильная связь, интернет), подключение к роутеру и управление через локальную сеть и/или интернет.

Стоимость электричества на кухне

Если у вас нет газа, то вам придется готовить еду на электричестве. Современные электрические плиты высокоэффективны, но и они потребляют от 5 до 7 киловатт электроэнергии в час на полной мощности.

Современная кухня, даже с мощной плитой, потребляет не так много электроэнергии.

Примерные расходы на приготовление пищи при помощи электричества составят у вас от 300 до 500 рублей в месяц вне зависимости от площади вашего дома.

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, не замерзающий (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%.

Принцип работы

• растопка и нагрев печи осуществляется посредством дров. Так как топливник находится внизу прибора, то он передаёт тепло от горящих дров в верхнюю часть прибора — к теплообменнику. Повышение температуры теплоносителя фиксирует датчик, установленный в магистрали системы;
• когда температура начинает падать, вследствие прогорания топлива, автоматически замыкается электрическая цепь и подключаются к работе электронагреватели;
• с этого момента заданные параметры температуры теплоносителя поддерживают ТЭНы, ориентируясь на показания воздушного или водяного датчика;
• при загрузке очередной партии твёрдого топлива, происходит автоматическое отключение электрической части, так как подогрев теплоносителя осуществляется
• уже со стороны топочной камеры.

Такой переход с дровяного обогрева на электрический и обратно обеспечивает непрерывный нагрев воды в теплообменнике, что позволяет поддерживать в доме оптимальную температуру в круглосуточном режиме.

Печи на дровах и электричестве бывают двух видов:

• одноконтурные — подключаются к системе отопления и используются только для обогрева;
• двухконтурные — предназначены для нагрева теплоносителя в отопительной системе и горячей воды для бытовых нужд.

Выбор тепловых приборов

Для автономного электрического отопления

установками прямого нагрева используются инфракрасные длинноволновые излучатели, управление которыми может осуществляться терморегуляторами, перераспределяющими нагрузку на электрические сети.

Для ценителей приятной обстановки потребительский рынок предлагает системы электрического отопления

настенного, потолочного и напольного исполнения:

• керамические, стеклянные, металлические панели различного цветового оформления;

• плинтусный нагревательный модуль;
• тепловентиляторы;
• водяной теплый пол;
• электрокамины;
• электрические печи и многое другое. Среди новых моделей обогревателей популярностью пользуется термопленка. Обогревательная система легко отапливает любое помещение, прогревая его за несколько минут. Пленочный излучатель тепла монтируется на теплоизоляционный слой. На термопленку можно укладывать любое напольное покрытие без резиновой основы.