Системы электроотопления. Там, где недоступен газ, спасёт оно! Отопление дома электричеством: самый экономный способ

Существует много видов отопления. Один из них - отопление при помощи электричества. При этом за основную энергию, преобразуемую в тепло, берется электрическая. Причем преобразование осуществляется несколькими способами. Остановимся на них подробнее.

Существует пять основных видов отопления, базирующихся на использовании электрической энергии. Шестой вид - выработка и использование для своих нужд собственной электроэнергии разными методами - тема для отдельного разговора, поэтому его в этой статье рассматривать не будем.

Основные виды электрического отопления

Электрические котлы с контуром отопления.
Обогревающие электрические конвекторы.
Система электрического теплого пола.
Тепловентиляторы, электрические тепловые пушки (завесы) и масляные радиаторы (обогреватели).

Скажем сразу, почти все электрические системы отопления считаются дорогими в своей эксплуатации. Обусловлено это ценой электрической энергии. Возможно ли отапливаться электричеством наряду с другими видами топлива и не переплачивать? Ниже попробуем это выяснить, рассмотрев особенности каждого вида электро-отопления.

Принцип работы, плюсы и минусы каждого вида

Электрические котлы работают по принципу нагрева жидкости в присоединенном к ним внешнем контуре отопления.

Они бывают двух типов:

котлы с установленными нагревателями - ТЭНами;
электродные котлы.

Все знают обычные ТЭНы. Такие нагреватели устанавливают в корпус электрокотла , где они нагревают проточную воду. Вода нагреваясь, еще сильнее циркулирует в системе. Почти всегда устанавливаются циркуляционные насосы - для лучшего давления и циркуляции воды. Обычно в одном котле производители монтируют 3−4 ТЭНа. В зависимости от режима, они включаются по одному, группами или все вместе. Диапазон мощностей большинства выпускаемых котлов - от 3 до 50 кВт. Существуют модели, работающие от однофазной (220 в) и трехфазной (380 В) сети. К 3х- фазной сети подключают, как правило, более мощные котлы.

Электродный котел отличается тем, что электрический ток проходит с одного электрода на другой прямо через жидкость, которая в результате нагревается. Обычно в качестве жидкости используется не вода, а специальная незамерзающая жидкость или антифриз определенной марки. Из отечественных производителей широкое распространение получили электродные котлы марки Галан . Мощности котлов такого типа - от 5 до 25 кВт.

Достоинства всех электрических котлов следующие:

малые габаритные размеры;
простота установки и управления (кнопочные выключатели или электронный блок);
точное и быстрое регулирование температуры;
возможность подключения выносных датчиков комнатной температуры;
бесшумная работа;
относительно небольшая стоимость котлов;
экологически безвредные (в результате чего не нужен дымоход);
высокий КПД.

К недостаткам можно отнести следующее:

довольно большие счета за электроэнергию в отопительный сезон (стоимость электричества дает о себе знать);
у тэновых котлов со временем (через несколько лет) нагревательный элемент - ТЭН покрывается отложениями , накипью, и, рано или поздно, выходит из строя;
также тэновые котлы при отсутствии воды (или малом ее количестве) в контуре выходят из строя - сгорают ТЭНы;
большинство котлов требуют хорошей проводки , рассчитанной по мощности котла с запасом на другие нужды;
в результате неправильных расчетов или экономии часто электрические котлы не справляются с нагрузкой - не могут в полной мере обеспечить дом теплом, не говоря про воду для хозяйственных нужд;
котлы нагревают дом не сразу, а с некоторой (небольшой) задержкой;
работа всех электрических котлов напрямую зависят от напряжения и мощности электрической сети, а электродные котлы, вдобавок, меняют свою мощность в зависимости от состава и температуры жидкости в системе отопления.

Используют ТЭН в качестве рабочего элемента. Только здесь он установлен не в воде, а заключен в керамический изолятор и красивый безопасный корпус из алюминия или стали. Другими словами, нагрев идет от теплого корпуса прибора и воздуха внутри него. Нагретый воздух начинает подниматься вверх, уступая место более холодному, начинается циркуляция и нагрев воздуха в помещении.

напольные;
настенные - плоские прямоугольники разных размеров;
могут быть встроенными или внешними;
внутри всегда вмонтирован термостат (или электронный блок управления), который поддерживает нужную температуру.

Такие приборы можно установить в любом месте. Они довольно быстро прогревают комнаты, конечно, если точно рассчитано их количество и мощность. Практически не требуют управления: термостат поддержит выбранный режим. Современные модели не сушат воздух, их корпус надежно изолирован от ТЭНа, благодаря чему детали корпуса не нагреваются более 60 градусов и прибор может применяться во влажных помещениях.

К минусам относится малая мощность одного конвектора - для обогрева здания их понадобится большое количество. Проводка должна выдерживать суммарную мощность всех конвекторов (обычно мощность одного прибора от 1 до 3 кВт).

Стали популярны совсем недавно. Принцип их заключается в преобразовании электроэнергии в инфракрасные лучи (кварцевым излучателем), которые, в свою очередь нагревают любые предметы, находящиеся только на их пути.

Конструктивно могут выполняться:

в виде плоских настенных или напольных прямоугольников
в виде различных устройств на ножках

Мощность обогревателей разных моделей колеблется от 0,25 до 3−4 кВт. Обычно имеется ступенчатый регулятор мощности.

Такие нагреватели могут быстро нагреть воздух в определенной зоне. Это их плюс и минус. Для полноценного обогрева помещения их понадобится довольно много. Для нормального нагрева помещения существуют системы инфракрасных теплых полов или стен. Конечно, они экономичнее других видов электрического отопления, но общие затраты всех обогревателей все равно довольно высокие.

Экономичность инфракрасных обогревателей обусловлена тем, что их можно направить только на нужные участки обогрева. При этом в одном помещении возможно сделать зоны с разным температурным режимом. Кроме того, если человек будет находиться в зоне действия лучей обогревателя, он сам будет немного нагреваться (хотя воздух будет не так нагрет), и будет субъективно чувствовать себя комфортней. Такие приборы экономичней электрических котлов на 20−35%.

Представляет собой тонкие проводники тока, вмонтированные в пол.

Конструктивно выполняется:

кабель, укладываемый на нужных участках пола (волнами, зигзагами, полосами)
в виде пленки с нанесенным проводником (по типу печатных плат радиоаппаратуры).

Проводник всегда делается из определенных материалов, для тока представляет большое сопротивление. Поэтому нагревается во время прохождения тока. В результате нагревается и сам пол, отдавая затем тепло воздуху в помещении.

Киловатт-час тепла, полученный электрокотлом, обходится в стоимость киловатт-часа электроэнергии (на начало 2017 года около 5 рублей), что делает этот источник тепла самым дорогим. Сегодня я хочу рассказать о том, как сделать электроотопление в доме максимально дешевым.

Почему электричество

Самый дешевый источник тепла - магистральный газ. Для владельца газового котла киловатт-час тепла стоит всего 50-70 копеек. Только вот беда, во многих поселках и пригородах нашей великой и необъятной газа просто-напросто нет.

Вслед за газом по дешевизне энергии следуют:

Дрова с результатом 0,9-1,1 р./кВт⋅ч;

Пеллеты (гранулированные опилки) - 1,4-1,5 р./кВт⋅ч;
Каменный уголь - 1,6 р./кВт⋅ч.

И каким же образом может тягаться с ними электрическое отопление, которое обходится дороже в 3-5 раз?

Камрады, на экономичности список ключевых свойств системы отопления не заканчивается. Для нее важна еще и автономность - способность поддерживать постоянную и комфортную температуру в доме без участия владельца. А по этому параметру твердое топливо проигрывает электроэнергии в пух и прах:

Классические твердотопливные котлы нуждаются в загрузке топлива и растопке каждые 3-6 часов;

Пиролизные котлы удлиняют промежуток между растопками до 10-12 часов;
Котлы на пеллетах с автоматизированной подачей топлива из бункера работают в автономном режиме до недели;

Все виды электрического отопления дома способны работать без ухода и обслуживания неограниченно долго.

Шах и мат. Отопление, не позволяющее вам отлучиться из дома на несколько суток без сброса и осушения отопительного контура (иначе он будет разморожен) - это крайне неудобно.

Пеллетный котел сможет поддерживать тепло в доме во время вашей отлучки на несколько дней. Только вот постоянные поставки пеллет доступны далеко не везде, а разброс цен на них часто ставит под сомнение экономичность этого вида топлива. Скажем, в Москве тонна пеллет стоит 7000 рублей, а в Севастополе - уже от 15000.

Итак, наша задача - найти способы снижения накладных расходов при отоплении электричеством.

Схема 1: котел с теплоаккумулятором

Устройство

Малый контур с принудительной циркуляцией воды соединяет электрический котел с теплоаккумулятором - баком с внешней теплоизоляцией объемом до 3000 литров.

Большой контур опоясывает дом, соединяя бак с отопительными приборами. В нем должна быть организована рециркуляция теплоносителя, обеспечивающая постоянную температуру батарей независимо от температуры воды в баке.

Для реализации этой схемы нужна двухставочная тарификация электроэнергии и двухтарифный счетчик.

Принцип работы

Котел работает только ночью, во время действия ночного тарифа (он в 3-4 раза ниже дневного). Вырабатываемое им тепло расходуется на нагрев воды в баке теплоаккумулятора. Днем, когда киловатт-час стоит дороже, котел простаивает, а накопленное тепло постепенно расходуется на обогрев дома.

Справка: нагрев 3000 литров воды на 40 градусов, вы запасете 175 кВт ⋅ ч тепла. Этого хватит для отопления в течение 16 часов (всего времени действия дневного тарифа) дома площадью 100-120 квадратов.

Выигрыш : согласно актуальной для нашей столицы на начало 2017 года тарифной сетке, на одноставочном тарифе киловатт-час электроэнергии стоит 5,38 рубля. При двухставочной тарификации ночью (с 23 до 7 часов) цена падает до 1,64 р. Разница - в 3,3 раза.

Минусы :

Большие габариты буферной емкости . Не во всякой котельной можно разместить бак объемом в несколько кубометров;

Разброс региональных тарифов . В Севастополе, где я живу, при потреблении электричества свыше 600 кВт⋅ч в сутки разница между одноставочным и ночным тарифами будет всего 5,4 против 3,78 рублей.

Превед, маркетолог

Раз уж мы затронули электрокотлы, мне следует развеять одно связанное с ними весьма распространенное заблуждение.

Некоторые виды котлов (конкретно - электродные и индукционные) позиционируются производителями и продавцами как экономичные. Такое позиционирование - первостатейная ложь.

Любой прибор прямого нагрева имеет КПД, равный 100%. Это утверждение вытекает из закона сохранения энергии: электрокотел просто не производит никакой другой энергии, кроме тепловой. Он не перемещается в пространстве против вектора гравитации, а все потери на излучение и даже на циркуляцию воды в контуре в конечном счете преобразуются во всю ту же тепловую энергию.

Надпись «Eco-Energy» на упаковке электродного котла должна указывать на его экономичность. Как говорил герой Булгакова, «поздравляю вас, гражданин, соврамши».

Схема 2: теплые полы

Устройство

Теплый пол - это отопительная система, в которой радиаторы заменяет вся поверхность пола. Ее нагрев может быть реализован несколькими способами:

Трубами с теплоносителем , уложенными в стяжку или на теплораспределительные пластины под чистовое покрытие;

Греющим кабелем . Он укладывается не только в стяжку, но и в слой плиточного клея под кафель;
Пленочными нагревателями . Нагревательный элемент этого типа - лист плотного диэлектрического полимера с парой медных токоведущих жил и соединяющими их между собой токоведущими дорожками с высоким электрическим сопротивлением. Пленочный теплый пол укладывается под чистовое напольное покрытие с достаточно высокой теплопроводностью - линолеум, ламинат или паркетную доску.

Водяное отопление с теплым полом и электрокотлом - решение, скажем вежливо, странное. Оно получается неоправданно сложным, а посредничество теплоносителя дополнительно снижает КПД (коэффициент полезного действия) отопительной системы. Вместо котла принято использовать кабельные и пленочные системы обогрева.

Уложенная под чистовое покрытие пленка обладает куда меньшей инерционностью по сравнению с кабелем, уложенным под плитку и тем более в стяжку. Пленочный нагреватель прогревает покрытие до комфортных +25 °С за 5-10 минут, кабель под плиткой - за 30, кабель в стяжке - за 3-5 часов.

Укладка нагревательной пленки своими руками не представляет особых сложностей:

Изображение	Этап монтажа пленочного теплого пола
	Укладка подложки . На полу расстилается пенофол (вспененный фольгированный утеплитель) фольгой вверх.
	Подключение пленки к терморегулятору и питанию. Клеммы обжимаются на токоведущих жилах и на проводе, затем изолируются битумными накладками. Под пленку укладывается термодатчик.
	Укладка финишного покрытия . Поверх пленочного нагревателя настилается ламинат, линолеум или паркет.

Пара тонкостей:

не должна быть больше 3,6 кВт. Если помещение имеет большую площадь, смонтируйте несколько раздельных цепей питания с независимыми терморегуляторами;

Греющую пленку нельзя укладывать под мебель и другие теплоизолирующие пол предметы. Как и любой электроприбор, она не любит перегрева.

Принцип работы

Конвекционное отопление (старые добрые настенные батареи) прогревают, прежде всего, пространство под потолком: конвекционные потоки уносят теплый воздух, обладающий меньшей плотностью вверх. Чтобы получить хотя бы +20 °С на уровне пола, воздух над головой нужно прогреть до +26 - +30 градусов.

При отоплении теплым полом картина иная: сильнее всего нагрет воздух над полом, а по мере подъема к потолку его температура снижается.

Что дает такое распределение тепла?

Субъективный комфорт . Ноги в тепле - это приятно, поверьте;
Отсутствие сквозняков на уровне пола . Вы можете спокойно отпустить грудного ребенка исследовать детскую комнату или гостиную: простуды обойдут его стороной;

Снижение средней температуры в помещении. Этот параметр имеет прямое отношение к экономии: потери тепла отапливаемым помещением всегда прямо пропорциональны дельте температур с улицей.

Выигрыш : при 0 °С на улице снижение средней температуры в комнате с 25 (30 под потолком и 20 на полу) до 20 (22 на полу и 18 под потолком) градусов даст экономию в 20%. С ростом уличной температуры экономичность решения будет увеличиваться, со снижением - падать.

Минусы : даже если монтировать электрическое отопление частного дома своими руками, оно обойдется примерно в 800 рублей на квадратный метр (при использовании недорогого пленочного нагревателя с механическим терморегулятором). Если монтаж выполняется силами наемных рабочих, расходы возрастут еще в полтора-два раза.

Схема 3: инфракрасный обогрев

Устройство

Любой отопительный прибор отдает тепло окружающим предметам двумя способами:

За счет конвекции (то есть прямого контакта с воздухом и переноса тепловой энергии его потоками);
За счет теплового излучения . С его действием знаком любой человек, хоть однажды сидевший у зимнего костра: воздух холодный, но руки и лицо чувствуют тепло.

Меняя температуру и площадь поверхности прибора, можно добиться преобладания одного из способов передачи тепла. Источник тепловой энергии с небольшой площадью и сравнительно высокой температурой будет обогревать комнату преимущественно ИК-лучами, а умеренно теплая батарея с развитым оребрением секций - конвекцией.

Инфракрасное электроотопление частного дома может быть организовано приборами нескольких разновидностей:

Изображение	Разновидность инфракрасного нагревателя
	С кварцевой трубкой . В нее помещена нагревательная спираль, разогревающаяся при подаче питания до 600-800 °С.
	С керамической или стеклянной нагревательной панелью . Ее температура гораздо ниже - 80-90 градусов.
	С металлической панелью (алюминиевой или стальной). За декоративным экраном скрывается низкотемпературная нагревательная спираль в керамическом изоляторе.
	Пленочный. В качестве источника тепла может использоваться уже знакомая нам греющая пленка для теплого пола или тонкий полимерный лист с вплавленной в него карбоновой нитью.

Как организовать инфракрасный обогрев дома своими руками? Вот несколько несложных правил монтажа ИК-обогревателей:

Оптимальное размещение : на потолке, так, чтобы тепловое излучение было направлено вниз.

Подключение : к обычной розетке или проводке напряжением 220 вольт через колодки.

Ограничения :

не должна быть больше 3,5 кВт;

Сечение медной проводки не должно быть меньше 1 мм2 на 10 ампер пикового тока.

Принцип работы

Когда источники ИК-излучения находятся под потолком и греют пол, распределение температур в комнате становится таким же, как при использовании теплого пола: внизу тепло, вверху прохладно.

Но это не все. Тепловое излучение греет не только пол и мебель: кожа и одежда находящихся в комнате людей тоже чувствует тепло. В результате зона комфортной температуры снижается с 22-24 до 14-16 градусов.

Расходы на монтаж системы обогрева при этом на порядок меньше, чем в случае теплого пола: прибор мощностью 1 кВт и стоимостью 1500 рублей способен обогреть площадь в 15-20 м 2 . Для сравнения - на недорогой пленочный нагреватель той же площади с простейшим механическим терморегулятором уйдет как минимум 12-15 тысяч.

Выигрыш : при уличной температуре 0 °С снижение средней температуры в комнате с 25 до 15 градусов обеспечит экономию электроэнергии в 40%.

Минусы : в зону излучения ИК-обогревателей должна попадать вся жилая площадь дома. Вне этой зоны будет просто-напросто холодно.

Схема 4: тепловые насосы

Устройство

Тепловой насос - это, как и следует из названия, прибор для перекачки тепловой энергии. Самый наглядный пример теплового насоса - обычный холодильник: он отбирает тепловую энергию у холодильной камеры и отдает ее воздуху комнаты, в которой стоит.

Как работает это устройство?

Вот полный цикл работы прибора на нагрев.

Компрессор сжимает газообразный фреон . Тот при росте давления переходит в жидкое агрегатное состояние и нагревается на несколько десятков градусов;
Горячий хладагент проходит через внутренний теплообменник насоса, где отдает избыток тепла теплоносителю или воздуху в комнате;
Пройдя расширительный клапан (попросту говоря - участок магистрали с резко увеличивающимся сечением), остывший жидкий фреон превращается в газ и… мгновенно охлаждается еще на несколько десятков градусов;
Хладагент проходит внешний теплообменник и нагревается, отбирая тепло у внешней среды — холодной по сравнению с воздухом в отапливаемом помещении, но теплой по сравнению с ним;
Дальше - сжатие компрессором и повторный цикл.

Выигрышность такого цикла в том, что:

Внешняя среда (донор тепла) может быть гораздо холоднее воздуха в доме ;
Электроэнергия расходуется только компрессором , причем его электрическая мощность может быть в несколько раз ниже эффективной тепловой мощности насоса (то есть количества тепла, которое он перекачивает в дом за единицу времени).

Лучшие тепловые насосы позволяют получить до 7 кВт ⋅ ч тепла на каждый киловатт-час потраченной электроэнергии.

Монтаж насоса вам волей-неволей придется доверить представителям дилера или производителя: в противном случае вы лишитесь гарантии на оборудование.

У системы водяного отопления, работающей с этим прибором, есть всего одна особенность: оно должно быть низкотемпературным (не выше 55 градусов, желательно - 40-45). В этом случае вы получите максимальную эффективность работы теплового насоса: дельта температур между его теплообменниками будет минимальной.

С тепловыми насосами с внутренним водяным контуром используют водяной теплый пол или обычные радиаторы с увеличенным количеством секций.

Принцип работы

Средой-донором могут служить:

Грунт ниже уровня промерзания. На глубине нескольких метров его температура постоянна и держится на уровне 10-14 градусов тепла;
Вода в незамерзающем водоеме или грунтовые воды, откачиваемые из скважины с достаточным дебитом. Вода, отдавшая тепло, сбрасывается в дренажную скважину;

Тепловой насос, работающий по схеме «вода-вода»: внешний теплообменник помещен в незамерзающий водоем.

Уличный воздух .

Минимальную температуру окружающего воздуха ограничивают характеристики существующих хладагентов. Воздушные тепловые насосы способны работать при температуре воздуха не ниже -25 °С. По мере падения уличной температуры снижается эффективность работы насоса (теплоотдача на киловатт мощности).

Выигрыш : киловатт тепла обходится в 2,5-7 раз дешевле киловатта электричества в зависимости от характеристик прибора и температур отапливаемого помещения или теплоносителя и внешней среды.

Минусы : высокая стоимость оборудования и монтажа. Я могу привести конкретные цифры: при установке воздушного теплового насоса в соседнем со мной доме с отапливаемой площадью 300 м2 все оборудование (включая теплые полы и фанкойлы) и его монтаж под ключ обошлись в 850 тысяч рублей.

В случае геотермальных насосов свой весомый вклад в бюджет проекта вносит монтаж грунтовых теплообменников. Вертикальные коллекторы погружаются в скважины глубиной 50-100 метров (бурение погонного метра скважины стоит 2000-3000 рублей в зависимости от типа грунта). Горизонтальный коллектор требует рытья котлована с площадью втрое больше отапливаемой.

Схема 5: кондиционеры

Устройство

Кондиционер считается электроприбором для охлаждения воздуха (термин «кондиционирование» возник не на пустом месте). Однако любой кондиционер является частным случаем теплового насоса, работающего по схеме «воздух-воздух», и при работе на нагрев он оказывается выгоднее любого прибора прямого нагрева.

Голые факты:

C.O.P. (Coefficient of Performance, отношение тепловой мощности к потребляемой) современных инверторных кондиционеров варьируется от 3,6 до 5 ;
Нижняя граница рабочей температуры при работе на обогрев - -25 градусов позволяет прибору отапливать дом в теплых регионах страны всю зиму. В средней полосе России кондиционер может использоваться в межсезонье в качестве вспомогательного источника тепла.

Установить прибор можно как своими руками, так и силами многочисленных фирм, предлагающих монтаж и обслуживание климатической техники.

Принцип работы

От тепловых насосов, греющих теплоноситель, отличается тем, что отдает тепло непосредственно воздуху в комнате. Если нужно отапливать несколько комнат - нет проблем: поставьте несколько инверторов или мультисплит-систему (один внешний блок с несколькими внутренними).

Пара маленьких хитростей:

При работе на тепло направьте поток воздуха из внутреннего блока вниз . Если жалюзи установлены в горизонтальное положение, кондиционер будет греть воздух под потолком;

Вентилятор внутреннего блока должен работать на больших оборотах . В этом случае поток теплого воздуха достает до пола и нагревает его. В первую очередь рекомендация касается домов с бетонными перекрытиями: высокая теплопроводность бетона заставит прогреться весь пол в комнате.

Выигрыш : экономия электроэнергии достигает 3-5 раз по сравнению с классическим отоплением электрокотлом.

Минус : ограниченный диапазон уличных температур.

Мой опыт

Основной источник тепла в моем доме - инверторные кондиционеры. Возможно, мой опыт окажется полезным уважаемому читателю. Итак, цифры и факты:

Отапливаемая площадь : 154 квадратных метра на двух этажах.

Климатическая зона : город Севастополь, полуостров Крым. Средняя температура января +3 °С.

Количество кондиционеров : 5 штук.

Суммарная тепловая мощность : 14 киловатт.

Минимальная уличная температура : производителями заявлены -15-25 °С. На практике все кондиционеры продолжали исправно греть в пик прошлогодних заморозков, когда температура упала до -21 градуса.

Энергопотребление : от 800 до 1500 кВт⋅ч в месяц в зависимости от уличной температуры. По текущим тарифам расходы примерно соответствуют той сумме, которую мои соседи платят за дрова и уголь. Но при вдвое большей площади дома и несопоставимом удобстве пользования отоплением.

Заключение

Как видите, электроотопление может быть достаточно экономным и успешно конкурировать по дешевизне с твердым топливом, а то и с магистральным газом. Узнать больше о способах отопления дома электричеством вам поможет видео в этой статье. Пожалуйста, не стесняйтесь дополнять и комментировать ее. Успехов, камрады!

При обустройстве частного дома одним из самых важных вопросов, стоящих перед владельцами, является организация надежной и эффективной системы отопления. В зависимости от доступных источников энергии для этого используются котлы, работающие на природном газе, твердом или жидком топливе или на электричестве. В данной статье речь пойдет об электрических системах, которые часто бывают наиболее подходящим выбором с учетом имеющихся альтернатив.

Автономная система отопления электричеством может строиться на двух конструктивных принципах:

Какой из этих способов лучше – вопрос открытый. Водяное электрическое отопление выигрывает за счет большей тепловой инертности жидкости, а использование конвекторов существенно сокращает стоимость установки, поскольку требует минимальных монтажных работ.

Преимущества и недостатки отопления электричеством

Конечно, идеальная система отопления для частного дома с точки зрения эксплуатационных затрат – газовый котел с водяным обогревом. Однако далеко не во всех местах есть возможность подачи магистрального газа, а если она и есть, то стоимость подключения может оказаться очень высокой. Так что отопление электричеством во многих случаях является оптимальным решением в силу целого ряда преимуществ:

невысокие первоначальные затраты . Нет необходимости платить за проектирование, прокладку трубы до дома, устройство дымохода и установку большого количества датчиков, обеспечивающих безопасность;
простота в использовании . В компонентах системы нет быстро выходящих из строя элементов (теплообменники, вентиляторы, датчики и т. д.), кроме того, она не нуждается в периодическом выполнении работ по техническому обслуживанию;
безопасность . При правильном монтаже какая-либо угроза жизни и деятельности людей полностью отсутствует;
бесшумная работа, экологичность, долговечность .

Вместе с тем, как и любая современная инженерная система, электрическое отопление имеет и свои недостатки:

главным минусом такой системы традиционно считается большой расход электроэнергии. Существует устойчивое мнение, что по стоимости потребляемых ресурсов обогрев с помощью электричества примерно в десять раз дороже по сравнению с газовым. Так ли это на самом деле, мы разберемся в конце статьи;
зависимость от напряжения в электросети. Во многих местах, особенно в сельских районах, перебои с электричеством могут серьезно осложнить жизнь в зимний период. Собственный генератор, конечно, хорошо поможет в такой ситуации, однако это серьезный дополнительный расход средств в период установки;
большая потребляемая мощность. В среднем принято считать, что расход электричества на обогрев 10 м 2 площади составляет примерно 1 кВт. Поэтому, например, в частном доме площадью 150 м 2 необходимо обеспечить потребление 15 кВт только на отопление. Учитывая повсеместный дефицит электроэнергии, таких мощностей в расчете на одного потребителя может просто не быть.

В качестве действенной меры в борьбе с указанными недостатками в условиях частного дома можно порекомендовать максимально качественное утепление. Чем меньше теплопотери в доме, тем меньше тепла нужно на его обогрев и тем меньше будет расход электричества в отопительный период.

Кроме того, повсеместное внедрение многотарифных счетчиков позволяет распределять потребляемую энергию по времени суток и смещать пик нагрузки на период действия наименьших тарифов.

Практический пример

Попробуем теперь оценить, насколько же на самом деле обогрев электричеством дороже, чем газом. Будем рассчитывать общий расход на отопление в течение 15 лет непрерывного использования системы в частном доме в отопительные сезоны. Для грубой оценки достаточно считать стоимость газа и электроэнергии примерно равной 4,0 и 3,80 руб. за 1 кВт соответственно (это примерно соответствует тарифам для частного сектора в Московской области на конец 2013 года).

Предположим, что площадь нашего частного дома равна 150 м 2 . Значит, для компенсации теплопотерь при условии среднестатистической теплоизоляции необходимо обеспечить выработку 15 кВт тепловой энергии.

Допустим, что отопительный сезон длится 5 месяцев, в течение которых бывают как холодные, так и теплые дни. Поэтому будем считать, что в среднем достаточно половины максимального значения энергии тепла, т. е. 7,5 кВт (на практике примерно так и выходит).

За один год нужно произвести 150*7,5*24=27 000 кВт тепловой энергии.
При отоплении электричеством расход на обогрев составит 27 000*4 = 108 000 руб. за сезон.
Для газового котла мощностью 24 кВт (берем Baxi Luna-3 Comfort 240 Fi) максимальная производительность составляет 2,84 м 3 /ч. Это значит, что 1 м 3 газа обеспечит мощность обогрева частного дома в 8,45 кВт.
Учитывая КПД котла в 90%, скорректируем эту цифру до 8,45*0,9=7,61 кВт
Таким образом, расход газа за сезон составит 27 000/7,61=3548 м 3 газа, стоимость такого объема будет равна 3548*3,8=13 482 руб.

Разница, конечно, весьма значительная. Если привести рассчитанный расход к интервалу в 15 лет, то получим:

затраты на электрическое отопление составят: 108 000 * 15 = 1 620 000 руб.
затраты на обогрев газом будут равны: 13 482 * 15 = 202230 руб.

Теперь попробуем оценить косвенные расходы на содержание каждой системы. Если не учитывать небольшие затраты на замену теплоносителя, то стоимость расходных материалов и эксплуатации системы на электричестве равна нулю. Для газового отопления, напротив, потребуются весьма значительные вложения:

Стоимость подключения частного дома к магистральной газовой сети «под ключ» в московском регионе составляет примерно 700 000 руб;
Газовый котел требует регулярного обслуживания. Если выбрать среднюю по цене сервисную компанию, годовой контракт будет стоить примерно 8 000 руб. Итого за 15 лет набежит еще 120 000 руб;
Еще один вполне вероятный расход будет заключаться в том, что за 15 лет газовый котел, скорее всего, выйдет из строя, поэтому придется покупать новый. Его стоимость с установкой составит примерно 50 000 руб.

Итого владелец газовой системы будет вынужден дополнительно потратить 870 000 руб. При этом мы не учитываем вполне вероятные в частном использовании затраты, такие как ремонт или замена форсунок, вентиляторов, теплообменников. Другим фактором, увеличивающим стоимость владения газовым оборудованием, может стать снижение КПД работы котла из-за образования накипи или известкового налета на поверхности теплообменника или образования наледи на коаксиальной трубе дымохода.

Подведем итоги. За 15 лет эксплуатации владелец системы электрического обогрева потратит 1 620 000 руб. Газовое отопление в точно таком же доме потребует вложения 1 072 230 руб. То есть грамотный анализ показывает, что разница получится не в 10 раз, как часто пишут многие авторы, не совсем разбирающиеся в вопросе, а всего лишь в полтора.

Итак, при проектировании системы отопления частного дома не стоит слепо доверять распространенному мнению о том, что электрическое отопление на порядок дороже газового. Поэтому при отсутствии перспектив на подключение к газовой магистрали в течение ближайших нескольких лет можно спокойно покупать электрический котел и обустраивать систему водяного отопления. Она надежно прослужит долгие годы, а при появлении в вашей местности ответвления от газопровода, вы сможете, просто поменяв котел, обеспечить себе экономию в эксплуатационных расходах на всю оставшуюся жизнь.

Желание отключиться от центрального отопления или подстраховаться на случай аварийных ситуаций, а также отсутствие вблизи жилого дома магистрального газопровода приводят к необходимости поиска альтернативы. В городских условиях идеальной альтернативой газу является электрическое отопление квартиры. Каким оно бывает, как работает и что нужно, чтобы обогреть при помощи электроэнергии свое жилище?

Виды автономного электрического отопления

Электрическое отопление жилых помещений можно разделить на два основных вида: прямой обогрев при помощи электроэнергии и водяное отопление, при котором теплоноситель нагревается посредством электричества, а затем доставляется по системе в радиаторы.

Электроотопление не ограничивается мобильными радиаторами

Прямой обогрев посредством электроэнергии

Под прямым обогревом подразумевается электроотопление без использования теплоносителя. В этом случае электроэнергия преобразуется в тепловую, за счет которой и нагревается помещение. Существует несколько видов электрического отопления прямого типа:

Конвекторное отопление основано на принципе естественного воздухообмена, согласно которому холодный воздух опускается вниз, а теплые воздушные массы поднимаются вверх. Бесшумно работающие приборы в постоянном режиме нагревают охлажденный воздух, создавая тем самым комфортную температуру. Конвекторы могут работать без участия человека, они безопасны и не требуют контроля. Автоматическую работу обеспечивают терморегуляторы, поддерживающие в помещении заданную температуру. С помощью конвекторов можно создать единую автономную систему, дополнив ее централизованным управлением.
Инфракрасное электрическое отопление в квартире нагревает не воздух, а предметы и людей, находящихся в помещении. На работу инфракрасных радиаторов не влияют сквозняки и открытые окна, они не сушат воздух и не сжигают содержащийся в нем кислород. Для автономного отопления идеально подходят теплые полы и потолочные радиаторы, с помощью которых можно получить экономичный зональный обогрев, обеспечив в каждой зоне помещения наиболее комфортную температуру.
Нагрев воздуха при помощи масляных электрических радиаторов происходит за счет горячего корпуса металлического прибора. Внутри каждого радиатора этого типа присутствует ТЭН, который разогревает минеральное масло, находящееся в батарее. Наиболее эффективно работают комбинированные модели, сочетающие в себе масляные обогреватели и тепловентиляторы. В квартирах этот тип отопления используют преимущественно для дополнительного обогрева и в те периоды, когда центральное отопление еще не работает. Для создания автономной системы это не самый удобный и достаточно дорогой способ.

Устройство электрического конвектора

Водяное электрическое отопление

Принцип работы водяного электрического отопления ничем не отличается от газового, дизельного и твердотопливного, только в качестве энергии, нагревающей теплоноситель, используется электричество. В сравнении с прямым отоплением здесь есть огромное преимущество – в случае отключения электроэнергии теплоноситель еще какое-то время будет отдавать тепло, поддерживая в квартире созданную температуру.

На первый взгляд отопление квартиры электричеством кажется дорогим удовольствием, но получение разрешения на установку газового котла и его монтаж может оказаться еще дороже. Электричество – самый безопасный тепловой агент, исключающий отравления, взрывы и прочие несчастные случаи. Его использование не требует специальных разрешений и составления дорогостоящих проектов.

Водяное отопление может быть одноконтурным или двухконтурным, второй вариант помимо обогрева жилища обеспечивает дом горячей водой для бытовых нужд. Также можно сделать две одноконтурных системы, чтобы экономнее расходовать электроэнергию для подогрева воды в летнее время года. При таком варианте котел затрачивает лишь четверть своей мощности.

Особенности монтажа водяного электроотопления

Пример монтажа отопления с электрокотлом

Монтаж электрического водяного отопления начинают с построения схемы обвязки подключения, обвязкой в данном случае называют соединение котла с другими элементами. В процессе составления схемы необходимо измерить площадь и высоту помещений, окончательно выбрать тип системы (одноконтурную или двухконтурную), рассчитать мощность котла и найти место для его установки. В итоге схема должна включать:

Расширительный бачок.
Трубы и радиаторы отопления.
Циркуляционный насос.
Запорную арматуру.
Датчики для регулировки температуры.
Фильтры.

Схема подключения электрокотла

В отличие от газовых нагревателей, электрические котлы могут быть установлены в любом месте квартиры, но при естественной циркуляции теплоносителя целесообразно размещать прибор в наиболее низкой точке системы. Также рекомендуется устанавливать аппарат вдали от водопровода, чтобы исключить возможность короткого замыкания в случае протечки. Для подключения прибора необходима отдельная электролиния.

При расчете мощности котла необходимо учитывать площадь помещения, теплоизоляцию квартиры, количество радиаторов, климатический пояс, в котором находится жилище. Для квартиры площадью не более 60 квадратных метров будет достаточно прибора мощностью не выше 6-7 кВт.

Радиаторы отопления устанавливают под окнами, при этом они должны полностью перекрывать ширину оконного проема. Допускается установка двух батарей, если размеры одной не позволяют закрыть имеющееся пространство.

Электрические котлы для водяного отопления

Основой водяного электрического отопления является котел, нагревающий теплоноситель для системы. Современные приборы отличаются высокой производительностью, простотой монтажа, удобством эксплуатации. Им по силам обогреть большие площади, состоящие из нескольких изолированных помещений. По способу нагрева теплового носителя эти агрегаты можно разделить на три группы: тэновые, электронные и индукционные.

Устройство стандартного электрического котла

Тэновые электрокотлы – традиционный выбор

Тэновые котлы работают по принципу знакомого всем электрического кипятильника, где роль нагревателя играет ТЭН – трубчатый электронагреватель. Тэновый электрокотел для отопления квартиры может работать с любыми теплоносителями, включая незамерзающую жидкость. Приборы этого типа имеют приемлемую стоимость, компактные размеры и привлекательный дизайн. Мощность приборов легко регулировать при помощи включения и отключения отдельных нагревательных элементов. При выходе из строя одного из элементов устройство может продолжать работу на оставшихся.

Основной недостаток котла с ТЭНом – необходимость регулярной чистки нагревателей от накипи, образующейся во время работы. Накипь снижает КПД оборудования и приводит к повышенному расходу электричества.

Индукционные котлы – безопасная работа

Индукционные приборы разогревают воду посредством метода электромагнитной индукции, в основе которого лежит нагрев специальных материалов, полученных из магнитных химических соединений. Внешне индукционный водонагреватель похож на трансформатор, помещенный в металлический корпус. Основной элемент устройства – индукционная катушка, она находится в отдельном герметическом отсеке.

Преимущества индукционного котла в том, что его сердечник нагревается за несколько минут, нагреватель никогда не выходит из строя, накипь в процессе работы практически не образуется, а для отопления дома можно использовать любой теплоноситель.

Из недостатков стоит отметить высокую стоимость оборудования, относительно большие размеры в сравнении с двумя другими типами электрических отопительных агрегатов, а также возможность использования только в закрытых отопительных системах.

Электродные водонагреватели – экономия электричества

Электродные электрические котлы отопления для квартиры разогреваются за счет электродов, а точнее – посредством сопротивления воды при прохождении по ней тока.

Электродный квартиры

К преимуществу электродных нагревателей можно отнести их компактность, приемлемую стоимость, отсутствие накипи в процессе работы, безопасность, регулировку мощности без задействования сложных устройств. Электродные агрегаты отличаются очень высоким КПД – 95-98%, что делает их экономичными в плане потребления электроэнергии.

Если искать недостатки, то стоит заметить, что в качестве теплоносителя в электродных котлах нельзя использовать незамерзающую жидкость и обычную воду. Для работоспособности системы требуется специальная вода с определенным количеством соли. Для бесперебойной работы и предупреждения кипения важно обеспечить нормальную циркуляцию воды в системе и поддерживать ее на одинаковом уровне.

Подключение электрического котла нельзя назвать сложным процессом, но эта работа требует определенных знаний, четкого следования правилам и соблюдения техники безопасности. Чтобы защитить свой дом от несчастных случаев, лучше доверить все важные этапы профессионалам.

Видео: какой электрокотел выбрать

Комфортные условия проживания в частном секторе возможны только при подключении всех коммуникаций - света, газа, водоснабжения, системы отопления, канализационной системы. Главный вопрос - обеспечение жилья в холодное время года бесперебойным обогревом. Желая сэкономить полезное пространство, многие владельцы загородных домов отказываются от установки печного отопления и выбирают электрическое.

Преимущества установки электрического отопления

Установка системы отличается невысоким ценовым уровнем.
Электрический обогрев можно установить в любое время года.
Система не нуждается в специальном техобслуживании и профилактических осмотрах.
Чем лучше утеплен дом, тем меньше расходы на его обогрев и оплату за потребление электричества.
Помещение обогревается в короткие сроки.

Если к вашему участку еще не подведен газопровод, вариант с установкой электрического отопления оптимален. Для этого нет нужды прокладывать трубопроводы, что значительно экономит финансы и трудовые затраты. Используя автономный режим, в доме долгое время можно поддерживать комфортную для жизни температуру.

Варианты используемого оборудования

Для организации отопления можно использовать:

Масляные и безжидкостные электрические радиаторы. Они отличаются высокими показателями безопасности и КПД.
Кабельные и пленочные системы подогрева в напольном покрытии. Популярность теплых полов в последнее время все возрастает. Для нагрева пола используются нагревательные кабеля разных видов. Их можно монтировать прямо в бетонную стяжку или под напольным покрытием. Для устройства теплого пола нужны теоретические знания и опыт работы. Тонкая пленочная, из матов или нагревательного кабеля системы отличаются установкой и подключением.

Перед монтажом теплого пола делается надежная теплоизоляция основания. В каждой комнате, где смонтирован теплый пол, устанавливается терморегулятор для регулирования работы системы электроотопления. Такие полы устраивают во всех помещениях или выборочно. В основном монтаж проводится в ванных, туалетах или на кухне.

Настенные конвекторы сухие и жидкостные. Сухие конвекторы электрическую энергию сразу преобразуют в тепловую. Их основное преимущество состоит в том, что они могут быть отключены длительное время без угрозы размораживания. Особых трудностей с проведением монтажа конвекторов не наблюдается. Для каждого установленного конвектора проводится заземленная силовая розетка с установленным в электрощите автоматом. Жидкостные конвекторы заполняются незамерзающей жидкостью или водой. После выключения такой конвектор еще некоторое время отдает тепло помещению.

Инфракрасные обогреватели нагревают рядом стоящие предметы и пол, а от них прогревается воздух. Их использование дает возможность отдельно регулировать заданный температурный режим в каждой комнате. Если у вас в доме пять комнат, вам понадобится по пять инфракрасных обогревателей, автоматов, терморегуляторов и электрический кабель. Одно из преимуществ этой системы обогрева дома - экономия полезной площади.

Водяное электроотопление нашло свое широкое применение для обогрева частных домов. От газовой системы или печной с водяным контуром отличается установкой электрического котла. Если в доме уже установлено водяное отопление, электрокотел можно установить вместо или параллельно старому котлу. Недостатком такой системы считается использование водяного контура.

Эти системы используют для постоянного обогрева здания. Для временного обогрева дома электричеством используют электрокамин или тепловентилятор.

Монтаж системы отопления

Если у вас есть теоретические знания и опыт работы с электричеством, установить электрическое отопление дома своими руками будет несложно. Перед началом работ необходимо оформить пакет документов, чтобы избежать в дальнейшем неприятных сюрпризов.

Не нужно согласовывать установку системы только тогда, когда используемые электроприборы являются дополнительными источниками обогрева здания.

Все работы по установке отопительной системы разделяются на три этапа:

Составление проекта системы.
Монтаж.
Запуск.

Во время проектирования разрабатывается схема с учетом эксплуатационных правил строения. Проводится расчет тепла и высчитывается общая мощность силовой нагрузки. Все это должен делать специалист. На отдельном листке рисуется детализированная схема системы отопления помещений с указанием ответвлений, поворотов и отводов.

Когда проект полностью составлен и все расчеты проведены, наступает время закупки всех составляющих элементов. Следует приступить к установке щитков с дифференциальными автоматами для каждого отапливаемого помещения.

С учетом места расположения котлов и других приборов делается разводка кабеля. Длину кабеля просчитывают по составленной схеме. Для электрической системы лучше использовать кабель марки ПВС 3×1,5 мм.

Если предполагается установка теплых полов или потолочных панелей, проводится их монтаж. Завершив прокладку кабеля, нужно приступить к установке и подключению приборов отопления.

При запуске системы основное внимание уделяют температурным режимам на всех приборах. В первое время идет интенсивное прогревание комнат, а когда заданная температура будет достигнута, наступит время обычного режима системы. Включение электрических приборов будет происходить только тогда, когда понадобится подогреть воздух до установленной температуры.

Как сэкономить на электрическом отоплении?

Все представленные в этой статье системы работают на электроэнергии. Максимальный показатель КПД у длинноволновых инфракрасных обогревателей и конвекторов. Чем больше здание, тем выше расход энергии. При больших размерах помещений эффективным будет использование электрического водяного отопления.

Для экономии финансов на оплате за потребляемую энергию в доме нужно установить тарификационный счетчик и проводить максимальный обогрев помещений в период низкого тарифа.

В доме желательно установить новые окна и двери, утеплить потолки, стены, полы, веранду и балконы.

Качественная изоляция дома позволит системе работать в экономном режиме.

При водяном отоплении параллельное подключение твердотопливного (газового) и электрического котла дает свои существенные преимущества.

Приложив немного усилий, вы уже в ближайшее время обеспечите свою семью надежной системой отопления, сделанной самостоятельно.

Видео

Несмотря на то, что инфракрасное отопление сегодня не является новинкой, многие относятся к нему с недоверием. Предлагаем вам видеоролик, из которого вы сможете узнать больше об этом виде систем.