Способы электрического отопления в частном доме

Варианты индивидуального электроотопления частного дома

Отопление электричеством имеет много достоинств, ключевыми из них являются:

• Экологичность. При работе системы нет никаких токсичных выбросов.
• Компактность. Котел и все узлы комплекса занимают минимум места.
• Доступность. Оборудование стоит относительно недорого, дешевле аналогичных газовых котлов.
• Высокий КПД. Почти 99%  преобразуются в тепловую.
• Безопасность. Отсутствие горение снижает до минимума риск возникновения пожароопасной ситуации.

Существенных недостатков два — зависимость от электропитания и высокая цена электроотопления частного дома. Но при правильном проектировании можно устранить обе этих проблемы — добиться минимизации затрат на электроэнергию и защитить систему от перебоев с электричеством.

Существует 4 варианта исполнения индивидуального электропитания:

• Отопление электрическим котлом.
• С помощью инфракрасных панелей.
• Электрические конвекторы с электронными или с инверторными термостатами.

dСтоит понимать, что электроотопление — это система, а не просто локальный источник тепла. Ее компоненты работают постоянно (в холодный сезон), ее можно настраивать и управлять дистанционно. Для последнего случая может использоваться система «умный дом».

Система с электрокотлом

Отопление загородного дома электричеством с помощью котла подразумевает нагрев теплоносителя (чаще всего воды). Есть два типа системы — косвенная или прямая. Косвенные в свою очередь также подразделяются на два вида:

1. ТЭНовые. Имеют максимально простое устройство. В металлический герметичный контейнер с теплопроводным наполнением заключена спираль, которая при нагреве передает тепло корпусу, а тот в свою очередь нагревает теплоноситель. Минус ТЭНов в образовании накипи, которая значительно снижает эффективность работы котла, уменьшает его рабочий ресурс.
2. Индукционные. Достаточно новая разработка. Здесь нагревательный элемент представляет собой катушку с сердечником из специального сплава. Теплоноситель проходит по задней стенке прибора, от которого и получает тепло. Минус — высокая стоимость и сложная система регулировка мощности.

Электрокотлы прямого нагрева называют электронными, так как здесь электрический ток проходит непосредственно через электроды теплоносителя. Но для того чтобы система работала правильно, требуется вода с конкретным удельным сопротивлением электротока.

Общие недостатки отопления электрическим котлом — сложность в реализации, громоздкость системы и относительно небольшое КПД.

Система отопления инфракрасными панелями

Общий принцип обогрева дома электричеством заключается в принципе двойной конвекции. Эти виды обогревателей излучают тепловую энергию сначала на промежуточный объект, а уже потом от последних тепло излучается в окружающее пространство.

Различают три системы этой категории:

• Рефлекторы. Имеют спираль накаливания, заключенную в кварцевой колбе. Испускают короткие волны в диапазоне инфракрасного излучения. Подходит в качестве вспомогательного элемента отопления, но не основного. Минусы — корпус сильно нагревается, а также отсутствует возможность точной регулировки температуры, поэтому КПД рефлекторов низкая.
• Панельные. Здесь ТЭН заключен в монолитной конструкции из керамики. Работает на длинных ИК волнах. Панели способны нагреваться максимум до 90°C. Модели с механизированным термостатом менее эффективны, так как не дают точных показаний. Лучше использовать электронные термостаты, которые автоматически считывают данные с точностью до 1°.
• Пленочные. Представляют собой полимерную пленку, на которую нанесен слой карбоната. Их целесообразно использовать в качестве дополнительного источника тепла. Они нагреваются сами и уже затем нагревают окружающий воздух.       Подходят для установки в локальных зонах, например, на балконах или верандах.

А вот монтировать инфракрасные пленки в спальне или детской не стоит. Они греют только конкретный участок, поэтому вблизи источника будет жарко, а поодаль, наоборот, холодно. Лучшее их применение — система теплый пол. Управляются автоматически.

Тепловентиляторы

Если дачный домик имеет небольшую площадь, то с его обогревом может справиться недорогой тепловентилятор. Среди перечисленного в обзоре отопительного оборудования, этот прибор отличается самым компактным корпусом и доступной ценой. Однако использование прибора несет ряд особенностей. Стоит понимать, что устройство пересушивает воздух и не способствует созданию здорового микроклимата, требует постоянного контроля, поскольку отличается пожароопасностью и работает с характерным монотонным звуком.

Каждый дачный дом имеет свои отличительные особенности, поэтому выбор типа электрического отопления должен производиться в индивидуальном порядке. Владелец домика может ознакомиться с распространенными типами электрических отопителей и купить оптимальный прибор, который станет основой отопительной системы дачного дома.

Несколько полезных советов

Если в вашем доме сохраняется постоянная температура около 5, этого достаточно для «старта разогрева». Стабильную температуру обеспечит качественное утепление дверей, окон, крыши, пола и потолка. Им нельзя пренебрегать: это приведёт к большим теплопотерям. Отопительные системы не смогут прогреть помещение, в котором нет надёжного утепления.

Пользуйтесь электрическими обогревателями с датчиками температуры. Есть безопасные устройства, которые можно ненадолго оставить без присмотра. В зимнее время экономьте тепло и не отапливайте неиспользуемые помещения. Для зимовки на даче достаточно отапливаемой кухни и одной комнаты. Другие части дома помещайте в случае крайней необходимости.

При установке котла или печи учитесь правильно закладывать и расходовать топливо. Это поможет вам сохранить тепло и максимально использовать КПД системы отопления.

Есть много способов отапливания частных домов. Каждый из них имеет свою специфику. Перед установкой котла или печи надо учесть все тонкости их эксплуатации. Простую печь можно сделать самостоятельно, а для монтажа сложной установки лучше пригласить специалиста.

Отопление газом

На сегодняшний день, газ – самый дешёвый вид топлива в России. Но здесь огромное значение имеет, во сколько обойдётся подключение и оформление разрешительных документов.

Газовые котлы в загородном доме

Кроме того, цены на газ повышаются из-за политических и экологических факторов. Будет ли голубое топливо всегда стоить дешевле всех – вопрос открытый.

Если подключение обходится в вашей местности в 60 – 200 тысяч – это неплохой показатель.

Отопительную систему необходимо выбирать тщательно, таким образом можно снизить затраты на отопление. Схемы подключения радиаторов отопления – тема следующей статьи.

Принцип работы системы отопления с естественной циркуляцией описан тут.

Керамические отопительные панели

Совсем недавно электрические системы отопления загородного дома стали дополнять керамическими панелями. Эти приборы продемонстрировали превосходные потребительские характеристики. Они имеют эстетичный дизайн, аккуратный корпус и предполагают простой монтаж. Однако главные преимущества керамических нагревательных панелей кроются вовсе не в грамотной конструкции корпуса, а в особенностях функционирования. Эти приборы во многом превосходят конвекторы и масляные обогреватели.

Они могут продемонстрировать следующие возможности:

1. быстрый прогрев помещения;
2. рациональное потребление энергоресурсов;
3. повышенная пожаробезопасность;
4. долговечность;
5. надежность;
6. полностью автоматизированный процесс работы.

Единственным нюансом, который стоит изучить владельцам дачных домов перед принятием решения о покупке керамической панели является стоимость приборов. В настоящий момент цена панелей на рынке довольно высока, а учитывая то, что для полноценного отопления дачи потребуется несколько приборов, их покупка выльется в круглую сумму.

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОТОПЛЕНИЕ ДАЧИ

Поскольку к даче обычно проведено только электричество, то и система отопления дачи газовыми системами весьма проблематична. Но, планируя использовать систему электроотопления на даче, следует учитывать лимит потребляемой энергии, который почти всегда находится в пределах 5 кВт. Для отопления дачи чаще других используют несколько способов.

Первый способ – это система отопления дачи электрическим котлом. Преимущества этого метода следующие:

• отсутствует процесс горения;
• невысокая стоимость по сравнению с дизельным «собратом»;
• возможность подбора любой мощности;
• отсутствие необходимости создавать запасы топлива;
• пожаробезопасность (при соблюдении норм и правил подключения).

Среди недостатков отмечается ненадёжность, если линии электропередач на даче старые и изношенные.

Второй путь, это когда применяются электрические конвекторы для системы отопления дачи. Такие устройства, как конвекторы, привлекают своей компактностью, мобильностью, простотой монтажа, эффективностью при невысокой стоимости. Конвектор обогревает дачу за короткий срок, уровень температуры можно регулировать.

Конвекторные системы пожаробезопасны, не шумят. Выбирая конвекторный обогреватель для дачи, необходимую мощность определяют из расчёта 100Вт на 1 м2 площади дачи.

Третий популярный способ – это настенные экономичные электрические батареи отопления для дачи. Принцип их действия прост. Воздух нагревается вблизи устройства, а затем путём конвекции или с помощью вентилятора распространяется по всей площади дачи.

Та особенность, что устройство монтируется на стене, не исключает его падения. Для этого случая предусмотрена защитная система, которая тут же отключает прибор при падении, что оберегает дом от пожара на даче.

Этот способ удобен для дачи потому, что обогрев происходит в течение нескольких минут. Шума от их работы нет, поэтому использование в ночное время не доставит неудобств.

Способы повышения эффективности отопительной системы и уменьшения расходов

Для получения эффективного и недорого отопления недостаточно только приобрести и подключить экономичный электрообогреватель. Перед тем как сделать дешевое отопление, нужно хорошо утеплить дом. Иногда теплопотери через негерметичные и плохо утепленные ограждающие конструкции настолько значительные, что даже самый лучший отопительный прибор работает бесперебойно, потребляя большое количество электроэнергии.

Помещение быстро теряет тепло через трещины, дыры и щели в потолке, вокруг оконных и дверных проемов. В конструкции стен должен быть заложен эффективный утеплитель. Вместо деревянных рам лучше установить герметичные пластиковые окна с многокамерными стеклопакетами. Эффективность отопления может доходить до 80% при условии, что постройка хорошо утеплена.

Для повышения эффективности отопления обязательно используйте систему автоматики, которая управляет работой отопительного оборудования. Например, автоматическую систему можно настроить таким образом, чтобы во время, когда все жильцы отсутствуют, дом не отапливается. Обогрев будет включаться автоматически за пару часов до вашего возвращения домой. При этом экономия будет существенной.

Также для эффективной работы системы важно правильно рассчитать мощность приборов, выбрать место для установки. Кроме этого, экономия обеспечивается использованием двухтарифного счетчика

Настройте работу оборудования так, чтобы на полную мощность оно функционировало в ночное время, когда стоимость энергоресурсов самая низкая.

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.

Чем классические электрокотлы удобны?

1. Они интуитивно понятны и просты. На них всего один выключатель и датчик температурного режима. С такой системой без труда разберется взрослый, ребенок и пожилой человек.
2. Они довольно быстро поднимают температуру в помещении до нужного уровня. Выставляете заранее комфортные параметры, ждете несколько минут, и вот уже в комнате стало тепло и уютно.
3. Котел можно включать сразу. Зимой этот вопрос особенно актуален. Не нужно ждать, пока дом нагреется от камина или печи.
4. Электрокотлы безопасны. Это не газовое отопление, которое требует повышенного внимания. Угрозы взрыва нет.
5. Использование электрокотла на электрическом питании освобождает вас от необходимости решать вопрос с дровами или другим топливом в доме. Оно просто не потребуется.
6. Такая система отопления идеально подходит для владельцев домов, не подключенных к газовым магистралям.

1. Отопительную систему на основе электрокотла нужно монтировать на этапе строительства дома. В готовом жилье тоже можно, но ремонт неизбежен.
2. Перебои с электричеством приведут к отключению отопления. Это особенно актуально для домов в садовых товариществах.
3. Накипь, которая со временем образуется в котле, снизит его эффективность. Периодически ее предстоит удалять.
4. Чем больше площадь дома, тем выше расходы на электроэнергию.
5. Разная температура в комнатах возможна только, если вы заранее развели отопительные трубы.

Электрический конвектор

Данный прибор лишен ряда недостатков, приписываемых масляным аналогам, поэтому электрическое отопление дома за городом с применением конвектора может стать разумным выбором. Конвектор использует для прогрева воздуха металлическую спираль высокого сопротивления, скрытую под привлекательным компактным корпусом. При прогревании нижних слоев воздуха, в работу включается естественный принцип конвекции воздушных масс и достигается равномерный обогрев всего дачного домика.

Специфика конвекторов:

• настенный или напольный формат устройств;
• аккуратный небольшой корпус;
• эстетичный внешний вид;
• довольно высокая стоимость;
• наличие дополнительных опций;
• рациональное потребление электроэнергии.

Ночной тариф и теплоаккумулирующие емкости

Практически во всех регионах страны применяется раздельная система расчета стоимости электричества. При этом в ночное время стоимость одного киловатта существенно ниже, чем днем.

Такое предложение появилось не зря, ведь основная нагрузка на электростанции и распределительные сети днем гораздо выше, чем ночью, а управиться с такими перепадами достаточно сложно. Чтобы избежать этого, частному сектору предлагается режим оплаты, в котором использовать электричество ночью и экономить его днем выгоднее. Реализуется это установкой специального счетчика, запрограммированного считать стоимость электричества строго по установленному расписанию. Остается лишь определить, как обеспечить комфортный обогрев дома, чтобы котел работал в основном только ночью.

Однако перейти на ночной тариф еще пол дела. Нужно сделать так, чтобы тепло вырабатывалось котлом только ночью, когда это стоит меньше, а тепло поступало в дом круглые сутки, по крайней мере, и днем, когда это необходимо.

Решением становится теплоаккумулирующая емкость. Объемный резервуар с утеплением стенок, подключаемый к котлу отопления. Именно в нем будет накапливаться тепло в течение ночи. А днем отдаваться в систему отопления без задействования котла.

Конструктивно бак, может быть, простой емкостью с теплоносителем, включенной в систему отопления, в этом случае объем теплоносителя резко возрастает, как и тепловая инертность отопления. В другом варианте это утепленная по принципу термоса емкость наполненная водой, внутри которой располагается змеевик теплообменника. Объем теплоносителя в системе увеличивается не существенно, зато повышается тепловая инертность самого аккумулирующего бака.

Вода обладает высокой теплоемкостью – 4,1-4,2 кДж*кг/К, каждый литр воды, нагреваясь на один градус тепла, поглощает тепло эквивалентное 1,163 Вт*ч. Выбор подходящего объема емкости определяется с учетом следующих факторов:

1. Время нагрева до максимально допустимой температуры должно составить от 2 до 4-х часов при максимальной мощности работы котла.
2. Эффективный перепад температуры теплоносителя в баке за время дневного использования не должен превышать 30°С при восполнении теплопотерь здания в течение дня.

Первый пункт можно взять за основу, тогда выбрать минимальный объем резервуара не составит проблемы, учитывая, что мощность котла выбрана именно исходя из реальных теплопотерь по зданию. Например, для котла мощностью 12 кВт в течении t= 4 часа, будет затрачено Qз = 48 кВт*ч, которые должна аккумулировать вода в баке.

Зная теплоемкость воды в эквиваленте λ = 1,163 Вт*ч*кг/K, и учитывая эффективный перепад температуры ΔT= 30°С, не сложно рассчитать объем: V= Qз/ (λ* ΔT)=48000/(1,163*30)= 1375 литра. Данное значение определяет минимальный объем бака.

Максимальный объем бака определяется по второму пункту. Допустим теплопотери в здании – 9 кВт. В течение дня, когда действует больший тариф на электроэнергию, котел желательно не включать вовсе, значит аккумулированного тепла должно хватить на покрытие теплопотерь в течении 12 часов, нужно 108 кВт/ч. По известной формуле объем бака выходит равным 3095 литров. Однако для его нагрева потребуется гораздо больше времени работы котла.

Объем следует подбирать между полученными значениями притом ближе к первому значению, чтобы котел в ночное время не работал слишком долго без перерывов, что может сказаться на его долговечности. При использовании готовых аккумулирующих баков ориентироваться лучше на данные, предоставленные производителем, таблица с указанием времени нагрева всего объема бака при заданной мощности котла.

Схема включения аккумулирующего бака предельно проста. Он подключается к котлу параллельно всей системе отопления, как показано на рисунке.

Первый насос, установленный между котлом и баком, работает одновременно с котлом. Включать их должен контроллер по расписанию или вручную так, чтобы основная работа приходилась на время сниженного ночного тарифа.

Второй насос перекачивает теплоноситель непосредственно к контурам отопления, радиаторам. Он включается по сигналу термостата, определяя оптимальный режим обогрева помещений.

В сухом остатке нужна не сложная доработка:

1. Установить бак требуемого объема и дополнительный насос, а также таймер для включения котла в ночное время.
2. Перейти на тарификацию электроэнергии с учетом низкой стоимости за кВт*ч ночью.
3. В обязательном порядке установить расширительный бак с учетом увеличенного объема теплоносителя в системе.

Количество затраченной энергии не уменьшится, зато счета за электроэнергию будут куда скромнее.

Плинтусное отопление

Этот способ хорошо вписывается в любой оригинальный дизайн и архитектурные решения. Он просто монтируется на любые типы поверхностей и отделочных материалов (кирпич, бетон, плитка, гипсокартон, дерево).

Для обогрева помещения передающие тепло источники встраиваются в специальный плинтус, напоминающий по виду обыкновенные модели, но увеличенных размеров.

Тепло могут передавать:

• вода, циркулирующая по трубопроводам;
• электрические ТЭНы, подключаемые кабелем.

Принцип работы плинтусной схемы отопления.

Радиаторы системы монтируются по нижней части стены вдоль всего периметра помещения или на определенных его участках. Внизу и сверху корпусов плинтуса выполнены отверстия для свободного доступа воздуха, который поступает с уровня пола и при нагреве направляется вверх.

Тепло ТЭНов «прилипает» к плоскости стены, передаваясь ее поверхности и окружающему воздуху, который равномерно перемешивается в объеме комнаты.

Преимущества схемы

При плинтусном обогреве:

1. исключаются процессы появления конденсата на стене;
2. экономится энергия на 20÷40%;
3. равномерно распределяется воздух и температура внутри комнаты.

Распределение температуры и движение воздушных потоков в комнате с плинтусным отоплением.

Особенности монтажа и эксплуатации

Подводящие воду трубопроводы для жидкостного обогрева и силовые кабели ТЭНов прячутся в пол или стены, заливаются цементными растворами. Поэтому их размещение следует учитывать в проекте здания. Переделывать или исправлять ошибки сложно.

Плинтус изготавливают из меди или алюминия — металлов с высокими коэффициентами теплопроводности. Для эффективной работы их достаточно нагревать до +40°С, не выше.

Система позволяет в каждой комнате использовать термогулятор для автоматического поддержания определенной температуры. Например, в детской комнате можно чуть увеличить обогрев, а в спальне — снизить.

Размещение плинтуса под окном защищает от сквозняков.

Для полноценного теплообмена корпуса плинтусов нельзя закрывать тканями, декоративными решетками, мебелью.

Преимущества электрической системы отопления

Помимо общедоступности и полной бесшумности в работе, электрическая отопительная система имеет следующие положительные характеристики:

1. Экологическая чистота. Такое отопление ничего не загрязняет и не нарушает никаких санитарных норм.

2. Удобство пользования. Современными отопительными системами удобно управлять и контролировать процесс их работы.

3. Быстрота нагрева. Электрические котлы не требуют дополнительного нагрева для того, чтобы начать генерировать выработку тепла для всей системы.

4. Экономичность и функциональность. Такие системы имеют высокий КПД и, при наличии функции выставления заданной температуры, являются очень экономными.

5. Безопасность и практичность. Правильно смонтированная система абсолютно безопасна. Фактически, нужно раз в году установить температурный режим и больше можно к генератору тепла и не приближаться.

При этом именно электрическая система обогрева, в частности жилых домов, имеет самое большое количество разновидностей.

Электрический теплый пол

*********************

Внимание! Любая электрическая система частного дома требует мощной электрической разводки дополнительных устройств для защиты электрической сети при повышении нагрузки. Это позволит электрической системе отопления быть действительно безопасной и функционировать без проблем многие годы

*********************

Когда можно совмещать системы

Производить установку комбинированной системы отопления допустимо в помещениях любого назначения. Главное подобрать финишное изделие и тип тёплого пола в соответствии с требованиями. Совмещённая конструкция — идеальное отопление для двухэтажного частного дома.

При укладке нагревательного водяного пола на первом этаже, тёплые воздушные массы, поднимаясь, будут прогревать перекрытия второго, где можно установить только радиаторы. Для отделочного материала на первом этаже лучше выбрать плитку, а для второго подойдёт любой материал.

Соорудить комбинированную систему в многоквартирных домах не представляется возможным, так как подключать гидрополы к источнику теплоснабжения всего дома запрещено. Выходом является обустройство теплообменника.