Выбор отопительной системы является важным шагом, так как он определяет уровень комфорта и защиту денежных средств владельца. Рассматривая разные способы обогрева, стоит уделить внимание электрическому отоплению в частных домах, взвешивая все его преимущества и недостатки в сравнении с другими методами.
Современные электрические системы отопления многообразны. Многие из них не требуют колоссального потребления электроэнергии. Давайте детально изучим каждую из этих систем.
Краткое содержание статьи
Почему выбирают электрическое отопление?
Существует мнение, что электрические системы отопления слишком затратно для использования, и поэтому их положительные стороны зачастую не учитываются.
Однако электрическое отопление является одним из самых экологически чистых вариантов, поскольку оно не производит выбросов в окружающую среду.
Эта точка зрения не совсем верна, так как системы отопления на электричестве обладают достаточно многими существенными преимуществами, которые делают их привлекательными по сравнению с другими видами обогрева:
- Безопасность. В отличие от систем с открытым огнем и горючими веществами, такие устройства не создают потенциальных возгораний. Правильная установка проводки обеспечивает защиту от риска пожара.
- Легкость в эксплуатации и обслуживании. Умные системы управляют работой оборудования автоматически, минимизируя необходимость вмешательства человека. Они не требуют регулярных замен или чисток узлов.
- Полная экологическая безопасность. Работая, система не выделяет вредных веществ, что позволяет устанавливать ее в любых помещениях.
- Нет необходимости в хранении топлива. Это избавляет от необходимости выделять место для хранения горючих материалов.
- Компактные размеры. Большинство приборов имеет небольшие габариты, а разнообразие дизайна позволяет легко выбирать модели, соответствующие любому интерьеру.
- Доступная цена. По сравнению с другими видами отопительных аналогов, стоимость таких устройств существенно ниже.
Однако у электрических систем есть и недостатки. Прежде всего, это высокая стоимость электроэнергии и полная зависимость от электрической сети.
Это означает, что при отключении электроэнергии все устройства автоматически перестают работать, что может стать серьезной проблемой в районах, где часто происходят отключения. К тому же для надежного функционирования системы требуется мощная электрическая сеть, которой далеко не везде представлена.
Для создания водяного отопления с помощью электрического котла необходимо использовать закрытую систему с мембранным расширительным баком, который регулирует давление в системе.
Водяное отопление с электрическим котлом
Это типовая система, в которой жидкий теплоноситель циркулирует в отопительном контуре. Основное отличие заключается в том, что нагрев теплоносителя происходит исключительно за счет электрического котла.
Таким образом, эта система имеет свои особенности. В первую очередь, она должна быть закрытого типа и оснащена мембранным расширительным баком.
В противном случае существует риск неравномерности обогрева помещений, потерь в скорости и эффективности теплообмена, что может привести к избыточным расходам энергии. По этой же причине системы с естественной циркуляцией не рекомендуются к установке.
Галерея изображений
Электрические отопительные системы требуют минимум финансирования для установки и организации. Для их установки не нужно строить котельную и не нужно выделять пространство для хранения топлива.
Электрокотлы бывают одно- и двухконтурные. Если двухконтурного котла оказывается недостаточно, то для горячего водоснабжения и отопления устанавливаются отдельные одноконтурные устройства.
Одноконтурные электрические котлы работают только на обогрев, а для нагрева воды требуется использовать либо газовый, либо электрический проточный водонагреватель.
Электрические котлы привлекают вниманием простотой и быстрая установкой. Для монтажа достаточно получить разрешение на подключение к электросети с необходимой мощностью.
Электрические котлы в загородном доме
Электрооборудование для отопления и ГВС
Электрокотел с газовым водонагревателем
Простой монтаж и подключение
Оптимальным вариантом является принудительная циркуляция теплоносителя, позволяющая сэкономить электроэнергию. Такой системе подходят три типа электрических котлов, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы.
Котлы с ТЭНами
В этих устройствах используются ТЭНы, представляющие собой нагревательные элементы, работающие по принципу резистивного нагрева проводника под действием электрического тока.
Поскольку они работают в жидкой среде, оборудуются защитой в виде влагозащитного корпуса и надежной изоляции, из-за чего мощность ТЭНов может снижаться.
На рисунке представлена конструкция электрического котла с ТЭНовым нагревателем
Таким образом, КПД каждого ТЭН-блока не превышает 80%. Чтобы котлы такого типа могли нагреть теплоноситель до нужной температуры, необходимо либо увеличить количество ТЭНов, либо использовать более мощные нагреватели.
В любом случае, потери энергии являются неизбежными, что сказывается на экономичности таких приборов. Обычно в одном котле производители размещают 3-4 ТЭНа с различными режимами работы, позволяя включать один или несколько элементов одновременно.
Мощность электрических котлов на основе ТЭНов колеблется от 3 до 50 кВт. Более мощные модели предназначены для трехфазного подключения, менее мощные могут работать и от однофазной сети.
Конфигурация ТЭНов может варьироваться, что влияет на внешний вид устройств. Они могут иметь состояние цилиндров с скрытыми ТЭНами и выведенным в отдельный корпус контроллером или же привычную прямоугольную форму с интегрированными органами управления.
Цена таких котлов довольно низка, что объясняется их низкой экономичностью.
Во время эксплуатации поверхность ТЭНа подвержена образованию накипи и отложений, что приводит к необходимости периодической замены.
У устройств на базе ТЭНов также есть недостатки. В первую очередь, это небольшой срок службы нагревательного элемента, который со временем засоряется и выходит из строя.
Поэтому регулярная замена ТЭНов для этих устройств — необходимость. Кроме того, при отсутствии теплоносителя или при его небольшом количестве, они могут выйти из строя.
Котлы с электродным принципом работы
Принцип работы этих устройств значительно отличается от ТЭНовых котлов. Здесь используется частотные колебания в переменной сети, вызывающие колебания ионов в электролите, что приводит к его быстрому нагреву.
Сам котел представляет собой корпус с двумя электродами, помещенными в теплоноситель — токопроводящую жидкость или электролит, обычно это антифриз определенной марки.
Электродные котлы выделяются компактностью и легким весом при высокой мощности нагрева. Такие устройства можно сгруппировать и запускать их по мере необходимости. Еще одно их преимущество заключается в высокой устойчивости к перепадам напряжения в сети.
Электродные котлы очень компактны, что выгодно отличает их от аналогов ТЭНового типа
Безопасный диапазон для такого оборудования составляет 15-20%, что достаточно много. Однако для таких устройств критически важна стабильность частоты переменного тока. Электродные котлы обладают полной пожарной безопасностью, так как не могут перегреться, а в случае отсутствия теплоносителя — просто не включатся.
Прибор нагревается очень быстро. Его экономичность превосходит аналог на основе ТЭНов на 20%, его КПД составляет около 98%, а производительность можно увеличить.
Это можно сделать за счет подключения металлических труб, что позволяет значительно увеличить зону ионизации теплоносителя, что в свою очередь дает эффект повышения производительности. Стоимость электродных котлов невысока, именно поэтому в начале их появление считалось идеальным вариантом для отопления.
Тем не менее, во время эксплуатации были выявлены и некоторые недостатки. Прежде всего, это нестабильная мощность устройства.
Она сильно зависит от химического состава токопроводящей жидкости и ее температуры, поскольку даже незначительные изменения влияют на проводимость раствора, что сказывается на интенсивности нагрева. А также электродные системы не всегда хорошо поддаются автоматизации и регулировкам.
Электродные котлы можно устанавливать группами, что дает значительное удобство в эксплуатации
Для котлов данного типа крайне важно качество теплоносителя. Неправильные пропорции раствора или его загрязнение могут свести на нет все преимущества системы. Поэтому химический состав электролита необходимо корректировать не реже одного раза в год.
С такой же периодичностью нужно проводить очистку теплообменника и всей системы отопления от солевых отложений, которые накапливаются довольно быстро. Условием для подключения электрической отопительной системы электродного типа является наличие заземляющего контура.
Несмотря на то, что такие котлы отличаются высокой экономичностью по сравнению с ТЭНовыми аналогами, их популярность остается невысокой. Множество недостатков делает их применение для обогрева частных домов менее удобным.
Котлы индукционного типа
Данные устройства представляют собой наиболее современные elektrisch Heizsysteme. Их функционирование основано на принципе электромагнитной индукции. Процесс выглядит так: электрический ток проходит через первичную обмотку, расположенную внутри прибора.
Это создает индуцированное напряжение во вторичной обмотке, находящейся ближе к корпусу. Эта обмотка имеет форму системы труб, по которым circuliert теплоноситель.
На рисунке схематически изображен индукционный котел и объясняется его принцип работы.
При замыкании вторичного контура происходит нагрев проводника за счет его сопротивления, что приводит к нагреву теплоносителя. Энергетические потери в этом случае отсутствуют, и КПД системы достигает почти 100%.
Жидкость нагревается очень быстро и равномерно, и экономичность индукционных котлов возрастает благодаря самоиндукции системы, вызванной дополнительной реактивной мощностью.
Эта реактивная мощность создается токами, которые протекают по замкнутому вторичному контуру, и ее величины могут быть довольно высокими. Особый интерес представляет вихревой индукционный нагреватель (ВИН), работающий по несколько иному принципу.
На первичную обмотку подается напряжение, которое предварительно преобразуется в высокочастотное. Это увеличивает напряженность электромагнитного поля.
Такое увеличение интенсивности тока, создаваемого данным полем, приводит к отсутствию вторичной обмотки, поскольку используются все металлические поверхности устройства.
Металлические элементы специально изготавливаются из материалов с выраженными ферромагнитными свойствами. В результате возникают вихревые токи, что приводит к мгновенному нагреву этих сплавов.
Индукционные котлы компактны, но обладают значительным весом.
Таким образом, теплопередача осуществляется почти всеми массивными частями корпуса, обеспечивая крайне высокий КПД, приближающийся к 100%. Обе разновидности индукционных котлов имеют внушительный вес и компактные размеры, позволяя устанавливать их по одному или группами, что значительно упрощает отопление здания.
Создать индукционный котел для дачи или небольшого частного дома возможно самостоятельно. Инструкции по сборке, представленные в рекомендованной статье, помогут выбрать лучший вариант и правильно собрать устройство.
Одним из главных плюсов индукционных котлов является их мгновенный разогрев. Оборудование легко поддается регулировке, что позволяет установить автоматические системы управления для точных настроек. Кроме того, с точки зрения пожарной и электрической безопасности эти устройства являются наиболее надежными по сравнению с другими типами.
Коэффициент полезного действия индукционных котлов не снижается даже после многолетней эксплуатации. Это связано с отсутствием солевых отложений и накипи внутри устройства, так как они удаляются за счет высокочастотных микровибраций, возникающих в процессе работы. Благодаря этому также нет строгих требований к составу теплоносителя.
Эксплуатация индукционных котлов позволяет сэкономить около 40% электроэнергии по сравнению с электрическими котлами других типов.
Еще одним значительным преимуществом является длительный срок службы индукционных котлов, который может достигать десятилетий. Это объясняется отсутствием уязвимых компонентов, так как электрическая часть прибора не контактирует с теплоносителем.
Проблемы могут возникнуть только с сварными швами, но они, как правило, служат долго. Основным достоинством данного оборудования является его экономичность.
На практике они помогают сэкономить до 40% электроэнергии в сравнении с ТЭНовыми и электродными аналогами. Среди недостатков можно выделить небольшой шум вибрации во время работы котлов, а также их массивность, что требует осторожности при монтаже, особенно если устройство крепится к стене. К минусам относится также высокая стоимость индукционных приборов.
Оборудование для инфракрасного обогрева
Для обогрева загородного дома с использованием электричества можно применить современные инфракрасные отопительные системы. Их работа основана на принципе передачи энергии в виде волн на определенное расстояние.
Процесс заключается в следующем: излучатель преобразует электрическую энергию в инфракрасные волны и отправляет их. Они путешествуют до тех пор, пока не встречают непрозрачную поверхность.
Температурное распределение при инфракрасном отоплении гораздо более комфортно для человека по сравнению с традиционными способами обогрева.
На этих поверхностях инфракрасные волны превращаются в тепловую энергию, нагревая объекты, которые встречаются на их пути. Подогретые элементы, будь то мебель, пол или стены, начинают отдавать тепло в помещение, нагревая воздух.
Так осуществляется равномерный обогрев всего пространства, причем температура распределяется максимально комфортно для человека. При этом энергия почти не теряется, что обеспечивает высокий уровень КПД инфракрасных обогревателей.
На рынке представлено много различных моделей инфракрасных устройств. Наибольшей популярностью пользуется специальные инфракрасные пленки с карбоновыми излучателями внутри, которые используются для установки теплых полов и могут находиться на потолке и стенах. Пленка может быть покрыта любыми отделочными материалами, что не влияет на ее функции.
Толщина инфракрасной пленки небольшая, и она остается незаметной под любой отделкой. Система устойчива к влажности и не боится динамических нагрузок. Есть возможность демонтировать и использовать повторно.
В продаже также доступны инфракрасные обогреватели, включая обычные и в виде пластин различной величины. Их можно установить на стенах или потолках, но в данном случае они чаще служат дополнительным обогревом, чем основным.
Инфракрасные пленочные системы представляют собой отличный выбор для организации электрического отопления загородного дома.
Для монтажа инфракрасной системы обогрева требуется обычный набор инструментов для электромонтажных работ, скотч и непосредственно сама ИК пленка.
Полимерная основа пленки легко поддается резке обычными ножницами. При этом необходимо нарезать только по прямой и по специальной прозрачной полосе.
На укладываемую инфракрасную пленку можно накладывать любые покрытия с соответствующей теплопроводностью, такие как ламинат, керамическая плитка, линолеум или ковролин.
Параллельные полосы пленки соединяются по последовательной схеме и подключаются к источнику электропитания.
Инфракрасные пленочные системы можно укладывать на любые строительные поверхности, чаще всего на пол, реже на потолок.
С помощью инфракрасных пленок можно организовать отопление утепленных лоджий и даже открытых террас, поскольку инфракрасные лучи нагревают предметы, а не воздух.
