Как сделать водяное электроотопление экономным
Во многих регионах введены многозоновые тарифы. Если в вашем регионе предусмотрены такие тарифы, можно затраты на электроотопление сделать минимальными. Для этого потребуется установка многотарифного счетчика и теплоаккумулятора (ТА). Теплоаккумулятор — это большая емкость с водой. В нашем случае она служит для накопления тепла в период действия «ночного», более дешевого тарифа.
Схема водяного отопления с теплоаккумулятором
За время, пока электричество стоит намного дешевле, вода в баке нагревается до вполне солидных температур. Во время действия высоких тарифов, подогрев не работает, а температура в сети поддерживается при помощи того тепла, которое накоплено в теплоаккумуляторе. Такая система реально помогает экономить, но конкретный результат зависит от региона — в разных регионах тарифы очень отличаются.
Обогрев с помощью теплового насоса
Тепловой насос забирает тепло из одного источника и передаёт другому. Теплообменник, который призван собирать тепло, помещается на глубину под землю или под воду, где даже в мороз температура – выше нуля. По трубам нагретая жидкость подводится к насосу, напольному шкафу размером со стиральную машину. Фактически это внешний контур отопительной системы. Внутренний размещается внутри жилища – это обычная водная система отопления из труб и радиаторов, жидкость там движется с помощью циркуляционного насоса.
Этот тип отопления не совсем зависит от электричества, которое играет роль вспомогательного ресурса. Система имеет высокую стоимость из-за сложной конструкции теплового насоса. Дорого обходится и монтаж: нужно бурить или работать под водой. С другой стороны, этот вариант чрезвычайно выгоден, и при правильной сборке и эксплуатации способен окупить за считанные годы.
По принципу теплового насоса функционирует и обычный кондиционер. Только источником тепла в нём выступает воздух. Современные модели работают не только на охлаждение, но и на обогрев, и имеют КПД до 300%. Т.е. 1 кВт электроэнергии они перерабатывают в 3 кВт тепла. Показатели несколько снижаются при существенном уменьшении температуры, но даже в сильные холода способны демонстрировать КПД выше 100%. Отдельные кондиционеры будут давать тёплый воздух в эконом-варианте даже при -30°С.
Что лучше не использовать в отоплении электричеством?
не целесообразно использовать в быту по причине высоких энергозатрат
Помимо того, что такие обогреватели потребляют колоссальное количество электричества они малоэффективны и очень медленно прогревают помещение. Например, инфракрасный излучатель при намного меньшем потреблении электроэнергии в разы быстрей нагревает комнату такой же площади. При этом благодаря особенности размещения такого прибора на потолке или стене он не занимает полезное пространство в помещении в отличие от масляного радиатора.
К ещё одному мало рекомендованному варианту обогрева помещений можно отнести тепловентилятор. Помимо того, что он сжигает кислород и гоняет пыль по комнате, тепловентилятор издаёт надоедливый шум. При этом их нельзя отнести к экономным и эффективным обогревателям, несмотря на высокую мощность прибора.
Основные достоинства и недостатки
Под понятием «электротопление» следует понимать широкий спектр возможностей и технических средств. Электрическая энергия – это уникальный вид энергии, полученный искусственным путем, и ее можно использовать для бытовых целей.
Электрическое отопление бывает двух типов:
- С прямой теплоотдачей.
- С промежуточным теплоносителем.
При рассмотрении соотношения преимуществ и возможностей, который вы получите при использовании отопления дома электричеством с остальными видами отопления, то первый будет предпочтительнее. Главным преимуществом является высокий КПД (коэффициент полезного действия).
К другим моментам отнесем:
- Рабочая система долговечная.
- Обслуживание и эксплуатация достаточно удобны.
- На покупку, установку и подключение оборудование вы потратите не так много денег.
- Работа системы бесшумная, а также у электронагревательных установок высокий уровень безопасности.
- Не требуются разрешительные документов на установки системы отопления.
Достичь экономического эффекта получится благодаря установке на приборах особых терморегуляторов, за счет которых происходит автоматическое подключение и отключение питания от электросети. Все вышеперечисленные достоинства нивелируются одним-единственным минусом – для установки в частном дома достаточно мощного обогревательного прибора, а также электрического котла вам понадобится дополнительно оснастить дом электрораспределительными устройства и приборами.
Обратите внимание, что в доме проводка должна быть способной выдерживать большие нагрузки, особенно в холодный период. Также в дополнение к этому, распределительный электрический щит следует оборудовать новым, многотарифным счетчиком, который поможет правильно использовать ночной, более дешевый тариф
Основной задачей при установке систем отопления на электричестве заключается в том, чтобы оптимизировать работу комплекса в целом.
Самые экономные электроприборы
Прежде всего отмечу, что «панацеи» не бывает, т.е. не существует какой-либо технологии электрообогрева, которая была бы намного эффективнее и экономнее других. В противном случае традиционные электроприборы просто перестали бы пользоваться спросом. Поэтому КПД во многом зависит от качества самого прибора.
Соответственно, не стоит думать, что один прибор априори лучше другого просто потому, что он основан на какой-то современной технологии. Многое зависит еще от качества самого прибора. Однако принцип тоже является немаловажным фактором выбора.
Итак, наиболее экономными в настоящее время являются следующие электрические обогревающие устройства:
Наиболее экономные электроприборы
Далее подробней ознакомимся с этими приборами.
Керамические панели являются источником инфракрасного излучения
Керамические панели
Керамические панели представляют собой источник инфракрасного излучения. Т.е. принцип их работы максимально приближен к естественному солнечному обогреву – инфракрасное излучение нагревает расположенные вокруг предметы, а те, в свою очередь, нагревают воздух.
Достоинства. Панели имеют много положительных качеств:
Дизайн. Смотрятся красиво и современно. Благодаря большому выбору дизайна, их можно подобрать под любой интерьер;
Панели существуют разных цветов
- Простота монтажа. Панели вешаются на стену, благодаря чему установить их своими руками под силу каждому;
- Обеспечивают конвекцию воздуха. Благодаря особому устройству, воздух проходит сквозь панели и нагревается. Таким образом обеспечивается нагрев одновременно по двум принципам, в результате чего прибор имеет высокий КПД.
Панель имеет двойной принцип нагрева
Согласно утверждениям производителей, на обогрев одного квадратного метра панелью, требуется мощность 50 Вт/ч. Другими словами, панель в два раза экономней большинства других отопительных электрических приборов.
Недостатки. К минусам относится относительно высокая стоимость. Конечно, можно найти относительно дешевые модели, но покупать их не имеет смысла, так как они в плане экономности ничем не лучше многих других обогревателей.
Инфракрасная пленка
Инфракрасная пленка представляет собой рулонный греющий элемент, который, как и вышеописанные панели, излучает инфракрасные волны.
Инфракрасная пленка представляет собой рулонный тонкий греющий элемент
Достоинства: Пленка имеет следующие положительнее качества:
- Небольшая толщина. Благодаря этому пленку можно использовать для обустройства своими руками теплых полов, стен или даже потолков;
- Обеспечивает равномерное тепло. Пленка может покрыть всю поверхность пола или потолка, в результате чего тепло будет распределяться максимально равномерно. Причем инфракрасное излучение обеспечивает наиболее высокую температуру возле пола, а не потолка, как в случае использования обычных приборов.
«Инфракрасные полы» обеспечивают максимальный нагрев помещения возле пола
Минусы:
- Невысокий уровень нагрева. Как известно, теплый пол не может сильно нагреваться. Поэтому такой способ обогрева стоит рассматривать как дополнительный.
- Сложный монтаж. Сама по себе инструкция по подключению пленки не сложная. Но, ее необходимо уложить под отделочные материалы. Это, конечно, сложней чем, к примеру, повесить на стену панель.
Что касается потребления энергии, то этот показатель составляет от 60 до 100 Вт на 1м2, в зависимости от модели и условий в помещении.
Электродные котлы более компактные и эффективные, чем ТЭНовые
Электродные котлы
В отличие от всех вышеописанных приборов, электродный котел предназначен для водяного отопления. Нагрев осуществляется путем протекания электричества через теплоноситель, т.е. нагрев происходит за счет сопротивления, оказываемого теплоносителем.
Достоинства:
- Компактность. Устройство представляет собой небольшой прибор в виде трубки;
- Низкая стоимость. Электродные котлы стоят значительно ниже ТЭНовых;
- Высокая скорость нагрева. Теплоноситель нагревается в системе практически моментально.
Электродный котел занимает минимум пространства в помещении
Что касается энергопотребления, электродные котлы процентов на 20-30 экономнее ТЭНовых.
Недостатки. К минусам относится потребность в качественном заземлении, в противном случае можно получить удар током. Кроме того, высокие требования предъявляются к качеству теплоносителя, так как он принимает участие в электрической цепи.
На фото — качественные керамические панели Никатен
Способы отопления и их экономичность
Традиционно для обогрева частных домов используются автономные системы отопления. Источниками энергии для их работы выступают природный газ, сжиженный газ, твердое топливо, жидкое топливо и электроэнергия. Самыми экономичными считаются системы, работающие на природном газе. Но в некоторых условиях их экономичность не играет никакой роли. Например, если дом не подключен к газовой магистрали, то сравнения с газом тут не уместны.
Газовые системы отопления
Экономные системы отопления частного дома – это системы, работающие на дешевом теплоносителе. Если поблизости проходит газовая магистраль, смело подключаемся к ней и пользуемся одним из самых недорогих источников энергии. Сравнивая расходы на газ с расходами на другие источники, начинаешь понимать, что это один из самых недорогих видов топлива.
При отсутствии газовой магистрали нередко используется сжиженный газ, поставляемый в баллонах или хранимый в газгольдерах. Но этот вариант нельзя назвать самым экономичным, хотя он очень прост по своей реализации – достаточно приобрести обычный газовый котел и перенастроить его на работу со сжиженным газом.
Твердотопливные системы отопления
Экономное отопление частного дома без газа можно построить на основе твердотопливного котла. Для его питания используются каменный уголь, кокс, брикетированное топливо и даже обычные дрова. Дольше всех горит каменный уголь, но и стоит он достаточно дорого. Зато отопительная система получается не только экономичной, но и недорогой – самый простой твердотопливный котел отличается вполне доступной стоимостью.
Самое дешевое отопление частного дома без газа строится с применением твердотопливных котлов, иногда и самодельных. Если хочется обеспечить более удобную эксплуатацию системы, следует присмотреться в котлу с небольшим бункером для пеллетного топлива (топливные гранулы). Такие пеллетные котлы работают в автоматическом режиме, требуя лишь периодической загрузки новых порций пеллет.
Работа твердотопливных котлов на дровах осложняется необходимостью слишком частой загрузки дров. К тому же, дров нужно очень много, что увеличивает расходы на эксплуатацию отопительной системы. Стоит только прозевать момент загрузки очередной порции топлива, как в доме начнет становиться прохладнее. Проблема решается установкой специальных твердотопливных котлов длительного горения.
Следует отметить, что отопительные системы, работающие на дровах, могут быть экономичными вплоть до полной бесплатности – дрова можно нарубить в лесу самостоятельно, чем пользуются люди, живущие в небольших населенных пунктах.
Жидкостные отопительные системы
Системы отопления на жидком топливе нельзя назвать самыми экономичными. После газа и твердого топлива они занимают почетное третье место. В качестве топлива здесь используются отработанное машинное масло и солярка. Из-за этого в домах, отапливаемых жидкостными котлами, постоянно стоит характерный запах. Также есть необходимость создания специального хранилища для жидкого топлива, причем на удалении от жилых построек – это создает дополнительные расходы.
Электрические отопительные системы
Дешевое отопление частного дома электричеством создать сложно – нужен источник халявной электроэнергии. Все дело в том, что классические электрические котлы необычайно прожорливые. И сделать здесь что-то практически невозможно, так как их эффективность составляет 99% – то есть, практически вся энергия перерабатывается в тепло. Некоторую экономичность могут обеспечить индукционные котлы, но многие специалисты не готовы подтвердить этот факт.
Экономные электрокотлы для отопления частного дома существуют, но стоят они значительно дороже, чем их простые малогабаритные собратья. Достижение экономии в них осуществляется за счет применения погодозависимой автоматики и комнатных температурных датчиков. То есть, они способны автоматически подстраиваться под особенности наружных и комнатных температурных условий, регулируя мощность нагрева – если бы регулировками занимался человек, то расходы были бы больше.
Минусами электрических систем являются необходимость в наличии хорошей электропроводки и наличие трехфазной сети для питания наиболее мощных моделей котлов.
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.
Чем отличается отопление частного дома электроконвекторами
Использовать конвекторы лучше и экономичнее, чем электрокотел в таких случаях:
- отапливаемая площадь частного дома менее 80-90 м2;
- планируется покупка дорогостоящих моделей с точным электронным управлением и возможностью объединения приборов через общий термостат или приложение;
- временное проживание в доме, когда меньшие эксплуатационные расходы электрокотла не окупят высокую стоимость покупки и монтажа всей системы.
Наиболее частое заблуждение – «конвекторы экономичнее электрокотла, поскольку при их работе тепловая энергия сразу же передается помещению (конвектор → воздух), в то время как тепловая энергия, выработанная электрокотлом проходит цикл электрокотел → теплоноситель → разводка по СО → радиаторы → воздух«.
Это действительно так, но стоит учитывать и описанные ранее факторы: более стабильное поддержание электрокотлом температуры, наличие ступенчатой или даже плавной регулировки мощности, возможность работы исходя из данных внешнего термостата – все это гораздо более влияет на экономичность, разница подтверждается практикой и отзывами владельцев.
Грамотное размещение и подключение конвектора к электросети дачного дома.
ТЭНовые устройства
ТЭН расшифровывается как тепловой электрический нагреватель. Любой ТЭН — трубка в форме буквы U из нержавеющей стали или меди, внутри которой проложена спираль из нихрома или вольфрама, а теплоизолятором служит керамика или кварцевый песок. Одноконтактные ТЭНы обладают прямой трубкой, а роль второго контакта выполняет сам корпус.
Фото 1. ТЭНовый напольный электрокотел, окрашен в синий цвет, выполнен из нержавеющей стали.
Электрический ток, проходя через вольфрамовую нить, нагревает её до очень высокой температуры. Это тепло поглощает кварцевый песок и отдаёт его теплоносителю. Принцип действия аналогичен электрическому чайнику.
Важно! Поверхность ТЭНов нагревается до очень высокой температуры, поэтому они обязательно должны быть покрыты водой для охлаждения. Нагревательные элементы размещают внутри котла с жидкостью
Количество ТЭНов определяет мощность котельной установки
Нагревательные элементы размещают внутри котла с жидкостью. Количество ТЭНов определяет мощность котельной установки.
Нагрев воды происходит интенсивно, поэтому циркуляционные насосы используют в больших отопительных контурах.
Для компактной системы хватает конвекционного теплообмена.
За регулировку температуры отвечает термостат, датчик температуры и давления, блок управления электрокотлом. От завоздушивания системы теплоснабжения предохраняет расширительный бак.
Преимущества
- Очень простое подключение и обслуживание;
- низкая стоимость электрокотлов и ТЭНов (от 500 рублей за штуку);
- быстрый нагрев жидкости.
Недостатки
Недостатков у стержневых нагревательных элементов значительно больше:
- низкий КПД из-за неэффективного способа преобразования энергии;
- образование накипи на ТЭНах и попадание её в отопительный контур;
- минимум автоматики в дешёвых моделях требует ручного управления;
- вольфрамовая нить со временем перегорает, что приводит к замене нагревательного элемента;
- есть вероятность повреждения оболочки ТЭНа и поражения электрическим током;
- высокие пусковые токи и нагрузка на электрические сети во время работы;
- большие габариты электрокотла.
Мощность отдельных нагревательных элементов не превышает 5–6 кВт. Этого достаточно для отопления дачного дома или использования в качестве аварийной системы обогрева.
Накипь существенно снижает эффективность нагрева, поэтому борьбе с ней и умягчению воды необходимо уделить пристальное внимание. Способы снижения жёсткости воды для использования в системах отопления:
Способы снижения жёсткости воды для использования в системах отопления:
- Химический метод с добавлением сульфата натрия или кальцинированной соды. Раствору дают отстояться и сливают чистую воду с осадка. После фильтрования и кипячения жидкость готова к использованию.
- Сбор дождевой воды с последующей фильтрацией.
- Использование талой жидкости.
- Купить дистиллированную воду в магазине.
3 Советы по дополнительной теплоизоляции
Для того чтобы максимальное количество тепла, вырабатываемого электрическими отопительными приборами, оставалось в помещении, необходимо провести несколько дополнительных мероприятий. Они заключаются в теплоизоляции тех мест, которые больше всего подвержены влиянию холода.
Необходимые меры:
- 1. Сначала следует исключить проникновение холодного воздуха в комнату через балкон, лоджию или веранду. Для этого нужно утеплить все стыки и заделать щели, благодаря чему снизятся потери тепловой энергии и повысится температура в помещении.
- 2. Рекомендуется заменить старые деревянные окна на современные пластиковые. Это предотвратит появление сквозняков, возникающих из-за негерметичности старых конструкций. Если нет возможности поставить новые окна, то можно утеплить имеющиеся. Для этого следует все потенциально опасные места обработать герметиком и заклеить изоляционным материалом.
- 3. Аналогичные действия следует выполнить и для входных дверей.
- 4. Самый эффективный способ избежать потерь тепла — это утепление стен (внутри или снаружи). Профессионалы рекомендуют проводить эту работу с внешней стороны, так как внутренняя теплоизоляция уменьшит размер помещения. Эту процедуру можно выполнить самостоятельно или с помощью высококвалифицированных мастеров.
- 5. В частном доме утеплять потолок нецелесообразно. Лучше всего провести теплоизоляцию чердака. Для этого можно использовать специальные маты, под них поместить пароизоляцию, а сверху установить гидробарьер.
- 6. Хуже всего прогревается пол, поэтому его утепление является первостепенной задачей. Для этого можно установить электрический подогрев или проложить дополнительный слой теплоизоляции.
Достоинства электрического отопления
Перечень достоинств электрического отопительного оборудования достаточно обширен и включает в себя следующие качества:
- Безопасность. Обогрев загородного дома электричеством характеризуется полным отсутствием открытого пламени. Грамотный монтаж проводки и соблюдение правил пожарной безопасности при использовании электрического оборудования позволят создать пожаробезопасную систему.
- Отсутствие топлива. В качестве энергоресурса используется электричество, которое не нужно закупать заранее или где-то хранить, в отличие от твердого и жидкого топлива, для хранения которого требуется оборудовать отдельное помещение.
- Экологическая безопасность. При электрическом отоплении отсутствуют какие-либо выбросы вредных веществ в атмосферу, поэтому окружающая среда и человеческое здоровье совершенно не подвергаются негативному воздействию. К тому же, нет никакой необходимости в обустройстве отдельного помещения для отопительного оборудования – его вполне можно устанавливать в любой комнате.
- Визуальные характеристики. На рынке электрические отопительные устройства представлены в широком ассортименте, поэтому подобрать конструкцию желаемой расцветки и вида, идеально вписывающуюся в дизайн помещения, не составит труда.
- Простота эксплуатации. Рассматриваемые устройства очень просты в использовании и не требуют постоянного обслуживания, вроде замены расходных элементов или очистки.
- Простота монтажа. Электрические устройства имеют довольно простую конструкцию, поэтому монтаж электрического отопления в частном доме можно без проблем провести самостоятельно. Перед тем, как сделать электрическое отопление частного дома своими руками, в большинстве случаев будет достаточно прочитать приложенную к конкретному устройству инструкцию.
- Стоимость. Конечно, электрическое оборудование для обогрева дома нельзя назвать самым дешевым, но по сравнению с традиционным газовым оборудованием оно обходится на порядок дешевле.
- Небольшой вес и габариты. Все электрические отопительные приборы для дома отличаются скромными размерами и небольшим весом – при необходимости их вполне может перенести один человек.
Недостатки есть, но их гораздо меньше:
- Высокая стоимость электричества.
- Требовательность к мощности электросети, способной выдерживать существенные нагрузки.
- Перебои с поставками электроэнергии в отдельных регионах.
Заключение
Электрическое отопление частного дома – это простая и эффективная конструкция, обеспечивающая равномерное распределение тепла по всему зданию. Если свойственные таким системам недостатки при ближайшем рассмотрении кажутся незначительными, то можно рассчитывать на полноценную реализацию всех положительных качеств, которых на порядок больше.
Преимущества и недостатки электрического обогрева
Электроотопление в частном дом обходится дороже, чем газовое, но дешевле котлов на твердом топливе. Поэтому его следует рассматривать, если нет возможности протянуть к дому газовую магистраль.
Недостаток электрического отопления в высокой оплате
Электроотопление дома имеет следующие преимущества:
- Простота монтажа. Для установки простейших электрических систем для отопления не требуется специальных инструментов и навыков. Оборудование имеет малые габариты, устанавливается быстро и с минимальными усилиями. Отопительный прибор при необходимости можно переместить в другое место. Не нужно монтировать дымоход и оборудовать котельное помещение.
- Безопасность. При обогреве дома электричеством не выделяется продуктов горения. Даже если система сломается, то вреда она не нанесет.
- Минимальные первоначальные вложения. Перед установкой такой отопительной системы не нужно заранее согласовывать свои действия со специальными службами и получать разрешительные документы.
- Просто использования. Электрические системы обогрева конструируются таким образом, что в них практически нет элементов, которые могли бы выйти из строя. Не нужно следить за наличием топлива и различными датчиками.
- Высокая теплоотдача. Проблем с обогревом здания не будет даже в лютую стужу.
Недостаток электрического отопления в высокой оплате
К минусам такого отопления следует отнести высокий расход электроэнергии. В зависимости от района проживания стоимость электричества может сильно различаться. В некоторых регионах такие системы становятся экономически невыгодными.
Другой существенный минус — энергозависимость. Если сеть обесточивается, то система становится бесполезной.
В сельской местности напряжение в электрических магистралях нестабильное. Для компенсации перепадов придется дополнительно приобрести дорогое оборудование. А для компенсации частных отключений нужно будет включить в систему аварийный бензиновый или дизельный электрогенератор. Это существенно осложняет и удорожает эксплуатацию.
Каким образом можно отопить частный дом электричеством увидите в этом видео:
