Наиболее экономичным способом отопления частного дома является газовый котел. Однако во многих случаях, по объективным причинам, это не везде возможно. На втором месте по затратам энергии на отопление стоит твердотопливный котел или камин/печь с закрытой духовкой (если дом небольшой), но если учесть необходимость хранения топлива и сложность обслуживания, то такой способ отопления не всем по душе. Для хранения требуются дорогостоящие резервуары. Жидкое топливо, помимо сложности хранения, дорого в оснащении и имеет плохие экологические характеристики. Всех этих недостатков лишено электрическое отопление частных домов. Кроме одного — высокой стоимости энергоносителей. Однако в этом случае есть возможность снизить нагрузку на семейный бюджет. В чем особенности электрического отопления, самого экономичного способа обогрева дома с помощью энергии, мы рассмотрим в нашей статье.
Электрические нагреватели не требуют дымохода и могут быть установлены в любом месте poradavam.com
Какие обогреватели не подходят для системы отопления
Возможно, вам придется прочитать несправедливую критику определенных типов обогревателей. Они критикуют их за их иллюзии, а не за их реальные недостатки. В конце критики вывод абсолютно правильный: эти приборы можно использовать только в качестве вспомогательных обогревателей и невозможно создать экономичную систему отопления.
Видео описание
В нашем видео рассказывается об отоплении в частном загородном доме. Наш гость — писатель и ведущий телеканала "Тепло-Вода" Владимир Сухоруков.
Масляный холодильник.
Он считается нерентабельным — критики утверждают, что его нельзя использовать в качестве отопительного прибора из-за высокого потребления энергии и низкой эффективности. Однако этот тип устройства имеет одни из лучших шансов — около 98%. Это означает, что практически вся мощность преобразуется в тепло (закон сохранения энергии никто не отменяет), а эти незначительные 2% потерь обусловлены сопротивлением внутренних стенок нагревательного элемента термостойкому носителю. Да, это инерция — требуется много времени, чтобы нагреться, и много времени, чтобы остыть.
NB! В результате при использовании масляных радиаторов требуется много времени для обогрева помещения, в котором они используются.
Однако это характерно для всех батарей, включая водяное отопление, где основным способом передачи тепла является медленная работа.
Основными недостатками являются "грубая" регулировка мощности и использование термостатов. И этот неточный контроль температуры делает нагревательный орган неэффективным при попытке оптимизировать затраты на электрическое отопление в частных домах. Это также опасно, если в доме есть маленькие дети, поскольку при работе на полной мощности температура их тела значительно выше.
Чтобы защитить объект нефтяного отопления, он все еще является временной локальной системой отопления и не должен был быть очень эффективным.
Фанаты.
Часто утверждается, что для тепловентиляторов сжигается кислород. Однако "сжигание кислорода" — это только процесс окисления (сгорания), и максимум, что может сгореть при гораздо более низкой температуре теплообменника — это органическая пыль в воздухе. Поэтому некорректно говорить о сжигании кислорода (которое в конечном итоге не является горением), поскольку этот небольшой объем должен восполняться за счет принудительной вентиляции пространства.
Эффективность этого устройства немного ниже, чем у масляного радиатора (часть мощности направляется на вентилятор), но не намного, учитывая меньшую мощность двигателя самого вентилятора (около 50 Вт от вентилятора). (всего 1 или 2 кВт). Преимущество в том, что помещение быстро прогревается. Недостатками являются постоянный уровень шума (хотя это не так важно) и перенос пыли по всему помещению. А основные недостатки этих приборов — ручная регулировка мощности и отдаленная возможность создания автоматической системы отопления на базе обогревателя.
Тепловентиляторы являются самыми компактными отопительными приборами и идеально подходят для обогрева небольших площадейИсточник romb.ua
Поэтому следует еще раз подчеркнуть, что основной причиной, по которой некоторые типы электронагревателей не подходят для обогрева дома, является не эффективность (почти 95% и более), а невозможность автоматизировать систему управления. Именно этот фактор мешает оптимизировать систему отопления, без которой невозможно дешево обогреть дом с помощью электроэнергии.
Эффективные способы отопления электричеством
Отопление электричеством в частном доме имеет значительные преимущества по сравнению со всеми другими домами. Это простой и точный способ контроля и регулирования всех узлов и элементов. Даже отображение датчиков и информации о режиме работы является более точным, чем у других типов энергонесущего оборудования.
Для местного отопления, а также систем отопления это означает, что
- Отопление работает не только тогда, когда кто-то находится дома (поэтому дровяная печь не является системой).
- Системой также можно управлять (настраивать и регулировать) дистанционно. Поэтому простое подключение масляного обогревателя или тепловентилятора не является системой отопления.
Для индивидуального электрического отопления частных домов существует четыре варианта систем отопления
- Автономные системы нагрева воды на основе электрических бойлеров:.
- использование инфракрасных керамических нагревателей; и
- Электрические нагреватели с электронными термостатами, и
- Электрический преобразователь с инверторным термостатом.
Все эти системы могут быть адаптированы к системам "умного дома" и управляться дистанционно.
Видео описание
В этом видео объясняются различия между газовым и электрическим отоплением.
Отопление электрическим котлом
Это классическая схема автономной системы отопления. Существует два варианта нагрева теплоносителя: косвенный и прямой.
Электрические бойлеры косвенного нагрева делятся на два типа: ТЭНовые и индукционные.
Конструкция и принцип работы котла ТЭН довольно просты — нагревательная спираль окружена металлической оболочкой, уплотненной диэлектрическим теплопроводящим наполнителем, и тепло от спирали передается через наполнитель на поверхность оболочки ТЭНа, с которой и контактирует теплоноситель системы отопления.
Вот как выглядит "начинка" котла с нагревательным элементом при мощности 9 кВт. Он может обогреть жилье площадью 100 м2, несмотря на свои компактные размеры Источникmirvera.ru
Индукционные котлы для бытовых систем отопления появились относительно недавно. Принцип их работы заключается в свойстве нагреваемого металла под воздействием переменного магнитного поля. Сам нагревательный элемент представляет собой индукционную катушку с сердечником из ферромагнитного сплава, через которую охлаждающая жидкость проходит по "вторичной обмотке".
Уникальность электрических котлов прямого нагрева заключается в том, что вода является не только теплоносителем, но и частью электрической цепи. Между электродами протекает переменный ток. Отсюда и название котла — электродный котел.
Каждый тип котла имеет свои недостатки. Котлы с нагревательными элементами имеют эффект накипи, что снижает полезную производительность и срок службы котла. Индукционные котлы дороги, громоздки и имеют "ступенчатую" регулировку мощности. Электроды строго ограничены качеством и составом воды и требуют определенного переменного сопротивления.
Сейчас основными недостатками отопления загородного дома с помощью электрического котла являются сам теплоноситель и "неуклюжая" система циркуляции труб и батарей. Такие системы дороги в установке, а использование циркуляционных насосов может быть менее эффективным, чем прямые электрические нагреватели.
Инфракрасные обогреватели
Существует несколько типов нагревателей, использующих излучение в качестве средства передачи тепла. При использовании одного из них сначала инфракрасные объекты нагреваются излучением, а затем воздух нагревается за счет вторичной конвекции от них.
Видео описание
Инфракрасные обогреватели можно увидеть на видео:.
Существует три принципиально разных типа инфракрасных обогревателей.
Рефлекторы, в которых нагревательная спираль окружена колбой из кварцевого стекла
Панельные нагреватели — на керамической монолитной плите, где нагревательный элемент "запаян".
Пленочные радиаторы — углеродное покрытие на полимерной пленке.
К первому типу электрообогрева относятся обогреватели, работающие в коротковолновом инфракрасном спектре.
Такие устройства можно использовать в качестве дополнительных обогревателей, но не как основной элемент системы отопления частного дома, использующей электричество.
Недостатками являются низкая эффективность (из-за видимой части излучения), отсутствие точного контроля температуры и высокая температура корпуса.
Второй тип устройств работает в мягкой длинноволновой области. Максимальная температура керамической панели не превышает 90°C, а в корпусе она еще ниже. Существует два типа управления: механические термостаты и электронные термостаты. Первый вариант — это ручное управление, которое является менее точным. С помощью электронного термостата температуру можно регулировать с точностью до 1°C.
Инфракрасные панели очень безопасны, их можно вешать на деревянные стеныСourcecentr-tepla.in.ua
Главная особенность лучистых обогревателей заключается в том, что они нагревают не воздух, а предметы (а предметы, затем воздух) в зоне излучения. Поэтому не рекомендуется использовать их в качестве основной системы отопления в доме. Зная эту характеристику нагревательных листов, можно использовать их в нужных местах — там, где люди находятся непосредственно в этот момент, на открытых террасах, в гаражах. Включите их, сразу же нагрейте и оставьте на месте. Отключите электропитание и убедитесь, что пустые улицы и гаражи не нагреваются.
Неудобно размещать простыни в спальнях. Если вы находитесь в зоне отопления, вам будет тепло; если вы не находитесь в зоне, вам будет холодно. Лучший вариант — использовать их как часть системы подогрева пола — человеку комфортнее, когда ноги в тепле, а голова в прохладе. Работа автоматически контролируется парой температурных датчиков и термостатом.
Если на полу недостаточно места, пленочные нагреватели можно разместить на любой свободной поверхности.Источникotdelka-expert.ru
Конвекторы
Конвекционный радиатор — это специально разработанный металлический корпус с входными и выходными отверстиями для создания эффекта конвекции воздуха. Нагревательные элементы расположены внутри радиаторов. Существует несколько типов нагревательных элементов, включая нитяные иглы, ТЭНы, Х-образные монолиты и монолиты "еж" (в порядке технического развития). Впускной канал закрыт различными типами фильтров для защиты от пыли, а выпускной канал закрыт декоративной решеткой для защиты от мелких предметов и равномерного распределения нагретого воздуха.
Корпус конвекционного радиатора не только защищает нагревательные элементы, но и увеличивает скорость восходящего потока. Он быстрее нагревает помещение при той же мощности, что и водонагреватель.
Существует три типа термостатов для нагревателей: механические, электронные и, в последнее время, инверторные.
Механические и электронные термостаты — это термостаты, которые включают и выключают нагреватель в соответствии с заданной температурой. В механических термостатах температура устанавливается вручную, часто "на глаз". В электронных термостатах температура устанавливается сенсорной кнопкой с цифровым отображением значения температуры.
Инверторные термостаты (блоки управления) управляют конвекционными радиаторами путем автоматического изменения мощности нагрева, в отличие от механических и электронных термостатов, которые работают в режиме включения/выключения. Это обеспечивает высокую энергоэффективность. Экономия может достигать 40-70% по сравнению с обычными конвекционными радиаторами с функцией включения/выключения.
Причиной такой экономии является гистерезис, т.е. разница температур между включением и выключением термостата. Обогреватели с механическими или электронными термостатами не включаются и выключаются точно при достижении заданной температуры, а имеют заранее установленный допуск, определенный производителем. Это необходимо для того, чтобы предотвратить включение и выключение нагревателя с более высокой частотой (чем меньше гистерезис, тем выше частота). В этом случае автоматика сразу же выйдет из строя. Таким образом, такие нагреватели всегда имеют разницу в несколько градусов между включением и выключением, независимо от точности измерения температуры. И именно эти дополнительные радиаторы, включающие и выключающие градусы, потребляют дополнительную мощность.
Обогреватели с инверторными термостатами работают по другому алгоритму. Нет таких параметров, как температура включения/выключения нагревателя. Инверторный термостат не включает/выключает отопление, а автоматически увеличивает или уменьшает мощность отопления в зависимости от разницы температур и скорости изменения этой температуры.
Преимущества построения системы отопления дома на базе конвекторов Electrolux с инверторным регулированием
Появление обогревателей с инверторным управлением нагревом делает использование электрических обогревателей в качестве полноценных систем отопления дома наиболее желательным и экономически целесообразным. Обычные электрические обогреватели (т.е. обогреватели типа "включил/выключил") всех производителей широко используются для временного обогрева при наступлении осенней прохлады, но являются энергоемкими для постоянного использования в загородных домах.
Рассмотрим инверторную систему отопления дома с инвертором Electrolux ECH/AG2-TUI3.
Это радиаторы с блоком управления трансформатором третьего поколения (TUI3) и технологией трансформаторной системы. Трансформаторная система состоит из нагревательных блоков мощностью 1, 1,5, 2 и 2,5 кВт и комплекта для настенного монтажа (основная часть), съемного цифрового блока управления инвертором (для управления инвертором), рамы для напольного монтажа, wi-fi блока для подключения конвекционного радиатора к интернету (выбор (возможный вариант). Существует два типа съемных элементов управления: механические (TUM) и электронные (TUE). Однако при использовании этих регуляторов нагреватель работает по обычному алгоритму включения/выключения.
Преимущества системы отопления на инверторных конвекторах Electrolux по сравнению с системой отопления на электрическом котле и водяных радиаторах
Системы отопления на основе инверторных нагревателей имеют много преимуществ перед отоплением с помощью электрических котлов. Они намного дешевле в установке, дешевле, быстрее и эстетичнее, не требуют прокладки труб и более надежны. Но самое главное, системы отопления с инверторами потребляют меньше электроэнергии, чем системы с электрическими котлами и радиаторами. По результатам испытаний, проведенных научной группой Московского энергетического института (МЭИ), эта экономия может достигать 40%. По мнению экспертов МЭИ, это связано с несколькими факторами.
- Системы электрокотлов гораздо более инерционны и медленнее реагируют на изменения текущей температуры из-за теплопередачи по трубам от жидкого теплоносителя и разной длины труб от электрокотла к радиаторам.
- Скорость нагрева инверторных конвекционных радиаторов значительно выше, так как нет необходимости в предварительном нагреве отопительной инфраструктуры.
- По сравнению с обычными конвекционными нагревателями с функцией включения/выключения, принцип работы инверторного блока управления (термостата) был изменен.
Эксплуатация систем с конвекционными преобразователями более комфортна, так как значительная часть тепла (около 75%) передается конвекцией, а не излучением. В водонагревателях на конвекцию приходится менее 20% передаваемой тепловой энергии.
Модуль Wi-Fi в USB-разъеме блока управления позволяет дистанционно управлять устройством со смартфона через мобильное приложение Hommyn. Каждый нагреватель может быть настроен индивидуально или сгруппирован по зонам. Используйте два обогревателя для зоны "гостиная" и три обогревателя для зоны "наверху", чтобы увидеть, как настроена каждая зона.
Там, где мощность дома ограничена, в инверторных системах отопления предусмотрены специальные контроллеры, позволяющие попеременно включать/выключать обогреватели и ограничивать мощность, предотвращая одновременную работу и пиковые нагрузки на электросеть.
Видео описание
В этом видеоролике показано исследование группы специалистов Московского энергетического института. Команда сравнила обычные системы отопления с системами на основе инверторных нагревателей.
Видео описание
Что лучше выбрать — электрокотлы или электрорадиаторы — в этом видео:.
Пример реальной системы с интеллектуальной схемой управления электрическим отоплением дома
Ведущий европейский производитель радиаторов NOBO выпускает две совместимые интеллектуальные системы управления для электроприборов. "теплый пол" (через термостаты) и другие устройства, подключенные к сети (через распределительные щиты, "разрывая" цепи или включая и выключая розетки). Для этого они производят специальные термостаты, штепсельные розетки и релейные розетки скрытого монтажа.
Система может контролировать и управлять до 100 устройств или групповых зон. Термостаты серии 700 предлагают четыре способа управления нагревателем: комфорт, экономия, мороз (температура 7°C) и "выключено". По словам производителя, гибкость этой системы управления для радиаторов и напольного отопления позволяет экономить до 25% электрического отопления дома.
В качестве итога – как оптимизировать электроотопление
Помимо выбора подходящей системы отопления, эффективная и экономичная система электрического отопления возможна только в том случае, если дом полностью изолирован от подвала до крыши. В противном случае, несмотря на высокую эффективность самого нагревателя, стоимость отопления дома с обдувом будет гораздо выше, а обогрев дома электричеством совсем не дешев.