7 способов экономно отопить дом электричеством

Минусы и сложности эксплуатации электрокотлов

Преимущества котлов, работающих на электричестве, выглядят привлекательно. Но есть у них и недостатки, причем весьма существенные.

Высокая стоимость электроэнергии.

• Требования к типу радиаторов. В системе с электрическим подогревом неэкономично использовать чугунные и стальные батареи. Желательно выбрать биметаллические или, в крайнем случае, алюминиевые отопительные приборы.
• Полная зависимость от электропитания.
• Требовательность к качеству и составу теплоносителя.
• При установке оборудования, которое потребляет более 9 кВт, вместо стандартной сети 220 В потребуется трехфазная сеть на 380 В. Если в квартире ее нет, на обустройство нужно получать специальное разрешение, что не всегда возможно сделать в старых домах.

Электрический теплый пол

Электрический теплый пол — один из самых современных и комфортных видов отопления. По своей функциональности он ничем не отличается от водяного теплого пола. Отопление электричеством в частном доме с использованием системы теплого пола становится все популярнее с каждым годом. Почему так происходит и чем теплый пол выгоднее и удобнее других электрических отопителей?

Для того чтобы понять удобство и функциональность теплого пола, можно рассмотреть диаграмму температур при работе системы электрического обогрева дома. Например, при использовании конвектора и других точечных нагревателей, температура воздуха повышается к потолку. Это связано с тем, что нагретый воздух легче холодного и поднимается в верхнюю точку помещения.

Чем это неудобно? В первую очередь это приводит к перерасходу энергоресурсов на обогрев. Для того чтобы в зоне жизнедеятельности человека (в районе метра-полтора от пола) создать комфортную температуру, используется столько электроэнергии, что в верхней точке помещения воздух будет перегрет.

При отоплении квартиры или дома электричеством с использованием теплого пола график температур полностью противоположным. Самая высокая температура будет у поверхности пола. Она допускается в районе 27 градусов. Далее температура будет понижаться и в районе 1,5 м от пола она будет составлять 22-23 градуса. Под потолком около 18. Достигается комфортная температура при использовании меньшего количества электроэнергии. Такое отопление электричеством позволяет экономить энергоресурсы.

Виды электрических теплых полов

Электрическая система отопления с использованием теплого пола бывает разных типов. Первую очередь разделение идет по нагревательному элементу. Электрический теплый пол бывает таких видов:

• Кабельный. В качестве нагревательного элемента используется отрезки кабеля с определенным сопротивлением.
• В виде мата — это разновидность кабельной системы, которая состоит отрезков соединенных со специальной подложкой, выполняющую функцию несущего элемента.
• Инфракрасная пленка — один из самых новых подвидов теплого пола. В качестве нагревательного элемента используется углеродная пленка.
• Углеродные стержни.

Каждый вид теплого пола выгодно отличается от электроотопления для частного дома или квартиры других типов.

Расчет мощности для ГВС

Он проводится в следующей последовательности:

1. Определяется объем теплой воды, которой пользуются все члены семьи.
2. Определяется объем горячей воды (90-95 °С), которую будет разбавлять проточная вода, чтобы образовалась жидкость, имеющая комфортную для тела температуру.
3. Рассчитывается дополнительная мощность котла.

Итак, пусть в доме живет семья, которая за сутки использует 150 л теплой воды, то есть жидкости с температурой 37 °С. Такая вода будет подаваться после смешивания горячей и проточной воды. Объем горячей воды определяют по формуле:

• Vв является объемом востребованной теплой воды,
• Тж — желаемая температура теплой воды на выходе из крана,
• Тп является температурой проточной воды,
• Тг — температура нагретой жидкости в косвенном бойлере.

Для вышеупомянутого примера Vв = 150 л, Тп = 8 °С, Тж = 37 °С, Тг = 95 °С. Vг = 150*(37-8)/(95-8) = 50 л. Это означает, что для дома хватит бойлера на 50 л.

Формула определения дополнительной мощности такова:

где с является удельной теплоемкостью воды (всегда равняется 4,218 кДж/кг*К),

ΔT представляет собой разницу между температурами нагретой и проточной воды.

Рд = 4,218*50*(95-8) = 18 348,3 кДж. В пересчете на кВт/ч эта цифра составляет 5,1 кВт/ч.

Как видно, для отопления дома нужно приобрести электрокотел отопления с мощностью 20+5,1 = 25,1 кВт/час. Это в том случае, если вода в котле должна нагреваться за 1 час. Если ее нужно нагревать за 2, то можно установить котел, мощность которого равна 20+2,55 = 22,55 кВт/час.

Мощность и количество секций алюминиевых радиаторов Подключение электрокотла к системе отопления Изготовление электрокотла «Скорпион» Мощность радиаторов отопления

Электрические системы отопления

Электрические системы отопления представляют собой разное по стоимости и сложности монтажа оборудование. К самым популярным системам относятся: 

• электрические конвекторы; 
• пленочный теплый пол; 
• электрокотел для водяного отопления; 
• тепловой насос. 

Электрический конвектор по внешнему виду напоминает обычную батарею отопления. Внутри корпуса прибора установлен закрытый ТЭН. Принцип работы конвектора достаточно прост: через нижнюю решетку внутрь поступает холодный воздух, который нагревается ТЭНом и через верхнюю решетку в помещение поступает восходящий поток теплого воздуха. С помощью установленного на приборе термостата происходит отслеживание температуры воздуха и, после достижения установленных пользователем параметров, отключается. Такой принцип работы обеспечивает высокую экономичность конвекторной системы отопления. В качестве альтернативы можно использовать керамические конвекторы. 

Конвекторная система отопления в частном доме имеет множество преимуществ: 

• не нужно покупать и монтировать дорогостоящее оборудование, производить разводку труб; 
• прибор безопасен, прост в монтаже и эксплуатации; 
• работает бесшумно; 
• простой монтаж – крепится горизонтально на стену или под оконным проемом.   

Пленочный теплый пол выпускается в рулонах шириной от 50 см до 1 м. Нагревательный элемент (излучатели) располагается между плотными слоями полимеров. Они генерирует инфракрасное излучение и происходит нагревание пола до комфортной температуры. Как правило, 40-50 градусов. Полимерная пленка защищает нагревательные элементы от влаги, возгорания, механического повреждения. 

Преимуществом пленочного теплого пола, является простота монтажа под любое напольное покрытие и даже на стены дома. Возможен монтаж под плитку в ванной комнате. Данная система имеет такие преимущества, как: 

• в процессе монтажа не увеличивает высоту пола; 
• быстро нагревается до заданной температуры; 
• не пересушивает воздух; 

К недостаткам относится недопустимости монтажа под мебелью, что может привести к перегреву и выгоранию элементов.

Электрокотел представляет собой аппарат цилиндрической или прямоугольной формы, под корпусом которого вмонтирован бак для нагрева воды и циркуляционный насос, обеспечивающий движение теплоносителя по трубам и батареям. Внешне напоминает привычную газовую колонку. На передней стенке корпуса котла размещены механические или цифровые элементы управления, позволяющие задавать требуемые параметры отопления. 

Электрокотлы — это полностью автоматизированное оборудование, безопасное и удобное в эксплуатации. Представлены в продаже разными моделями, отличающимися способом нагрева теплоносителя (индуктивный, электролизный, ТЭН), а также мощностью, обеспечивающей обогрев дома определенной площади. 

Преимущества электрических котлов в бесшумной работе, безопасности, простоте монтажа. Недостатки – высокая стоимость оборудования, которая зависит от мощности аппарата. Для частного дома лучше приобретать электрокотел в двухконтурном исполнении, что позволит не только отапливать дом, но и организовать собственное горячее водоснабжение. 

Тепловой насос представляет собой оборудование, с помощью которого преобразованное тепло из окружающей среды(воды, воздуха, земли) с участием хладагента поступает в отопительную систему дома. 

Оборудование характеризуется как достаточно дорогое, но простое в монтаже и эксплуатации. Зимой может использоваться для отопления , а летом работать на охлаждение. Прост и удобен в эксплуатации, экономичен. На каждый 1 кВт затраченной электроэнергии выдает 5 кВт тепловой энергии. Недостаток – высокая стоимость оборудования. 

Водяное отопление с электрическим котлом

Системы водяного отопления частных домов сооружаются по закрытой схеме и реализуют свою работу на принципе принудительной циркуляции теплоносителя. Сооружение комплекса с естественной циркуляцией нецелесообразно – из-за низкой скорости теплоносителя в системе потребление топлива не отличается рациональностью – это станет причиной увеличения платежей за электроэнергию.

Базовыми элементами систем электрического автономного водяного отопления являются котлы следующих типов:

1. ТЭНовые;
2. Электродные;
3. Индукционные.

ТЭНовые модели являются наиболее распространенной версией оборудования – это обусловлено простотой конструкции и надежностью в работе. Нагревательным элементом котла служит трубчатый электрический нагреватель – конструкция его состоит из проводника, изолированного в диэлектрике с высокой теплопроводностью – оба элемента помещены в наружный металлический или керамический кожух. ТЭН (или группа ТЭНов) размещаются в баке с патрубками, через который циркулирует теплоноситель. Регулирование мощности оборудования происходит по ступеням или плавно.

ТЭНовые устройства имеют довольно высокий КПД, но уступают по этому показателю своим собратьям (электродным и индукционным агрегатам). Снижение КПД обусловлено необходимостью преодоления термического сопротивления диэлектрика и оболочки ТЭНа.

Электродные котлы реализуют свою работу за счет использования свойств токопроводимости воды – в качестве теплоносителя могут работать только с ней, причем вода должна иметь определенные параметры по химсоставу и проводимости. При пропускании тока от электрода к корпусу вода за счет сопротивления вода нагревается и при циркуляции передает тепло отопительным приборам.

Электродные электрические котлы обладают высоким КПД (до 98%), расход электроэнергии в среднем на 15 – 20% ниже, чем у ТЭНовых аналогов. Но вместе с этим оборудование электродного типа обладает и недостатками:

1. Котлы работают только с водой определенных параметров;
2. Мощность агрегата нестабильна и в значительной мере зависит от проводимости воды;
3. Практически отсутствует качественное регулирование производительности;
4. Быстрый износ рабочих элементов – электрода и корпуса;
5. Необходимость сооружения качественного заземляющего контура.

Индукционные электрические котлы реализуют свою работу на принципе использования свойств электромагнитной индукции. Базовыми элементами конструкции изделия являются первичная и вторичная обмотки. Вторичной обмоткой (замкнутой) является трубчатый элемент – по нему циркулирует теплоноситель, по наружной первичной обмотке пропускается ток и возникает электромагнитное поле, под действием которого нагревается трубчатый элемент и передает тепло воде (теплоносителю).

Индукционное оборудование имеет самый высокий КПД среди электрокотлов – значение его близко к 99%. Экономия электроэнергии по сравнению с электродными и ТЭНовыми агрегатами может достигать 30 – 40%. Весомыми достоинствами оборудования также являются следующие критерии:

1. Универсальность по типу теплоносителя;
2. Возможность точного регулирования мощности;
3. Отсутствие отложений за счет микровибрации;
4. Безопасность, высокая скорость нагрева.

Вместе с этим оборудование имеет очень высокую стоимость, обладает значительной массой – это несколько осложняет его монтаж.

Основными преимуществами организации автономного водяного котла на базе электрического котла являются:

1. Нет необходимости строительства системы дымоудаления;
2. Не требуется отдельное помещение для размещения котлов;
3. При эксплуатации оборудования не образуются отходы;
4. Доступная стоимость котлов;
5. Не требуется наличия хранилища для топлива;
6. Имеется возможность снижения платежей за электроэнергию за счет интеграции в схему теплоаккумулятора (при двухставочном или трехставочном тарифе).

Главный недостаток любой конфигурации электрического отопления – высокая стоимость энергоносителя. Кроме того, зачастую не имеется возможности предоставления лимита свободной мощности (электроснабжающей организацией) и требуется сооружение качественной проводки определенных параметров.

Электрокотлы с тэнами (трубчатыми нагревателями)

Такие котлы работаю по тому же принципу, что и большинство домашних электроприборов – чайников, бойлеров, утюгов. Они наиболее востребованы у потребителей и представлены большим разнообразим моделей. Тэнов может быть несколько, и включаются они вместе или поочередно.

Плюсы:

• простота конструкции;
• надежность схемы, легкость ремонта.

Минусы:

• высокая инертность котлов – медленный нагрев при запуске;
• требовательность к качеству теплоносителя. Склонность к появлению накипи, которая снижает эффективность нагрева, вынуждает принимать специальные меры. Можно установить анодные стержни, которые будут собирать отложения солей на себя, и через определенные промежутки времени их менять, как и сами тэны. Но лучше использовать особым образом подготовленную воду или специальный теплоноситель.

6 лучших электрических котлов

Автономное отопление позволяет полностью отказаться от наценок коммунальных служб, и платить за тепло именно ту сумму, которая действительно тратится на ресурсы. В домах с автономным отоплением, жильцы не переплачивают за потерю тепла в теплоцентралях, на них не влияют перебои в работе ТЭЦ. Автономные котлы разделяются как по источнику топлива, так и по конструкции. В зависимости от расположения, котлы бывают:

В напольных есть возможность установить более мощный нагревательный элемент, поэтому и производительность котлов выше. Они подходят для обогрева больших площадей. Настенные котлы часто рассчитаны на небольшие дома или квартиры. Независимо от типа расположения, конструкционно, все котлы разделяют на:

Если вам нужно лишь тепло в доме, хватит одноконтурного котла. Если вы хотите, чтобы котел обеспечивал горячей водой, необходимо покупать двухконтурную модель.

Самыми распространенными считаются газовые и электрические котлы. В СНГ электрические котлы не очень популярны, из-за низкой стоимости газа. К тому же, у современного газового котла выше КПД. Тем не менее, электрический котел проще в установке (не требуется установка дымохода и котельной), он безопаснее, и его легче обслуживать. Однако нужно быть готовым к значительным расходам электроэнергии, в особенности в зимний период времени.

Критериев для выбора электрического котла достаточно много, ведь каждое жилье имеет свою индивидуальную планировку, габариты, коммуникации. В нашем рейтинге мы отобрали лучшие модели электрических котлов, которые идеально подойдут большинству современных квартир и домов.

Электрические конвекторы

С помощью электроконвектора обеспечивается эффективный обогрев, который поддерживает в помещении оптимальный уровень влажности, но при этом кислород не сжигается. Наличие широкого диапазона мощностей и превосходных технических характеристик позволяет использовать эти приборы для теплоснабжения даже большого загородного дома.

Работа конвектора основана на преобразовании электрического вида энергии в тепло при помощи тэна. Принцип конвекции основан на том, что холодный воздух проникает в прибор через прорези, расположенные в нижней части корпуса, нагревается, выходит в верхней части посредством отверстий.

Конвекторное отопление

Что такое конвектор? Внешне хорошо смахивает на обычный радиатор, но при этом работает совершенно по другому.

Если радиатор по большей своей части работает на излучение, то есть нагревается и излучает тепло, то конвектор пропускает через себя потоки холодного воздуха, нагревает до нужной температуры, и «выдувает» теплый. Слово конвектор происходит от слова конвекция (смешивание). Благодаря своему принципу работу, конвектор может быстро прогревать помещение и так же быстро менять в нем температуру.

Электрических конвекторов существует великое множество. По сути 90% производится в Китае и упаковываются под разными элитными марками. Дешевые конвекторы обычно «славятся» тем, что сушат воздух за счет упрощенной конструкции нагревательного элемента. Конвекторы дорогие уже идут с более грамотно продуманным нагревательным элементом. Там этой проблемы нет.

Установка конвекторов чрезвычайно простая. Ставите его под окно. Устанавливаете либо на стену, либо на пол. Подводите электричество и запускаете в работу.

Многие приборы идут со своим термостатом. Поэтому вы без проблем можете отрегулировать температуру прибора.

Конвекторы бывают:

• Напольными – когда устанавливаются на пол. Бывают на ножках, на колесах, с напольными креплениями
• Настенные – крепятся соответственно на стену
• Плинтусные – заменяют плинтус и монтируют по периметру стен

Когда отопление электричеством становится экономнее газового

Предположим, что распределительная сеть, которая питает частный дом электричеством, имеет достаточный резерв. Электроэнергия преобразуется в тепловую практически на 100%. Поэтому теряться энергия может только на теплопотери дома. Именно с показателя теплопотерь и начинаются все расчеты. На практике, блочный утепленный коттедж площадью 120 м2 имеет теплопотери 8-12 кВт. Из этого следует, что и котел нужно покупать такой же мощности плюс энергия, которая пойдет на нагревание воды.

А теперь давайте посчитаем, во экономным будет обогрев электричеством частного дома по сниженному тарифу и сделаем сравнение с затратами на газовую систему. Для удобства воспользуемся одним из готовых калькуляторов, которых в интернете можно найти массу.

Исходим из того, что теплопотери дома составляют 8 кВт, а отопительный сезон длиться 7 месяцев. Стоимость 1 м3 газа составляет 0,119 BYN, а тариф 1 кВт электроэнергии – 0,0335 BYN.

Скриншот с калькулятора расчета стоимости

В итоге расход электроэнергии получается 23 387 кВт·ч за отопительный сезон, или 783 BYN. Это +/- 111,8 BYN в месяц. Газа вы употребите на 295 BYN или около 42,1 BYN ежемесячно. Плюс в случае с электрическим котлом, нужно добавить затраты на нагревание воды в системе – это 4 кВт ежедневно или 808 кВт за весь сезон. Получается 783+26,8=809,8 BYN за сезон.

Существуют способы снижения затрат на отопление электричеством:

1. Установка автоматического регулирования мощности. Вы будете устанавливать более низкую температуру, например, ночью или включать котел на минимальную мощность, пока дома никого нет.
2. Утеплить дополнительно дом. Так, в современных энергоэффективных зданиях теплопотери не превышают 3 кВт. В этом случае за сезон вы потратите 183,8 BYN.

Сравнение расходов на содержание и подключение газового и электрического отопления

Уверенно заявлять, что электрокотел стоит дешевле газового мы бы не стали. Да, самые простые электрические котлы стоят недорого, но и расход энергии у них выше, так как нет системы регулировки мощности в зависимости от желаемой температуры в помещении. Здесь вы можете настроить только температуру воды в системе.

Подключение электрического отопления

В дом, для которого мы считали затраты на энергоноситель, мы бы выбрали электрокотел среднего класса Proterm Скат12К кВт стоимостью 1560 BYN. К нему нужно купить бойлер за 800 BYN и модуль для соединения с котлом за 297 BYN. В итоге набегает сумма в 2657 BYN.

Чтобы поставить у себя электрокотел, нужно получить разрешение электросетей. Обязательного обслуживания он не требует. За подключение и наладку вы заплатите одноразово 70-80 BYN.

Чтобы платить за отопление электричеством по сниженному тарифу, нужно устанавливать дополнительный счетчик стоимостью от 126 BYN, к нему нужен щиток, который обойдется в 70 BYN.

Подключение газового отопления

Мы бы купили Bosch 6000 за 1260 BYN, бойлер за 800 BYN и датчик для него за 110 BYN. Получается всего 2170 BYN.

Дополнительно подключение газового котла к трубам газопровода обойдется примерно 1600 BYN при условии, что газовые коммуникации подведены к вашему участку. Стоимость пуска и наладки составит порядка 70-90 BYN плюс вызов специалиста для проверки вентиляции стоит 40 BYN. Подключение к газопроводу стоит еще 100 BYN. И каждый год котлу потребует техобслуживание, стоимость которого составляет 50-80 BYN. Сюда же мы включим копание траншей для подвода труб. Итого, к стоимости оборудования добавляется 2500-3000 BYN.

В подключении системы газового отопления к магистрали есть и другие нюансы. Потому что участок газопровода может быть, как государственным, так и кооперативным. В последнем случае за «врезку» в систему иногда приходится платить несколько тысяч у.е. конечно, за счет дешевизны газа в РБ все затраты со временем окупятся, но потребуется на это не год и даже не два.

Электродные

Работа электродных электрических котлов отопления построена на нагревании воды, когда через нее двигается электрический ток между двумя электродами. Электродные нагреватели удобны своей компактностью, небольшой стоимостью, отсутствием накипи в процессе работы, безопасностью и возможностью простой регулировки мощности.

Для электродных агрегатов характерен высокий КПД – 95-98%, что способствует максимально экономичному потреблению электроэнергии. Имеются и существенные недостатки. К примеру, в качестве теплоносителя в системах с электродными котлами запрещается применять незамерзающие жидкости и обычную воду. Чтобы обеспечить работоспособность системы, в нее нужно заливать специальную воду, в которой растворена соль в определенном количестве. Чтобы работа происходила без сбоев, а теплоноситель не закипел, вода должна циркулировать по системе с определенной скоростью.

Чтобы подключить электрический котел, диплом с высшим образованием не потребуется, но определенные знания не помешают. Если строго выполнить все предписания и соблюдать технику безопасности, готовая схема отопления обеспечит эффективный обогрев жилища.

Способ 7 — инфракрасные обогреватели (самые экономные)

Инфракрасные обогреватели считают самыми экономичными из всех видов электрообогревателей. Им не нужны нагревательные тэны и трубы с водой. Инфракрасные обогреватели нагревают предметы, а не помещение. Затем от нагретых предметов нагревается и воздух. Если электрокотел можно сравнить с чайником, то инфракрасный — с микроволновкой.

Особо популярны инфракрасные панели. Их устанавливают на потолке или на стенах жилых и производственных помещениях. Поскольку площадь обогрева увеличена, в комнате становится тепло быстрее обычного. Использовать такую панель можно как самостоятельный источник обогрева или как дополнение к существующей системе. Хорошо сочетается инфракрасный обогреватель с электродными котлами. Например, инфракрасный обогреватель можно включать только весной и осенью, когда включать основное отопление ещё рано, или когда за окном внезапно похолодало.

На фото инфракрасная панель GROHE, Германия

Электрические теплые полы

Электрические теплые полы несомненный вариант отопления электричеством. Здесь несколько вариантов воплощения, в зависимости от дома:

• Кабельный теплый пол (деревянная или полистирольная система);
• Теплыми матами;
• Инфракрасной пленкой.

У всех этих систем тот же недостаток, что и у конвекторов, долго прогревают помещение, быстро остывают. На практике, электрические теплые полы рекомендуются, как дополнительный источник отопления или, как его называют, источник комфортного отопления.

Яркий пример это квартира. Есть центральное отопления, а при сильных морозах или для дополнительного комфорта, делаем и включаем теплые полы местного назначения (ванна, кухня, детская).

Согревать дом одними электрическими теплыми полами не возможно.  

Монтаж отопительной системы

Положительно разрешить проблему – как сделать отопление в частном доме схема его приведена выше, можно, если соблюдать определенные правила и последовательность работ. Монтажные работы начинаются с установки и последующей обвязки котла. Газовые котлы с мощностью до 60 кВт, монтируются в кухонном помещении. Все правила установки котлов подробно изложены в инструкциях к ним.

Обвязка отопительного котла — процесс подключения нужного оборудования.

Смонтировать контур отопления из газоводопроводных (металлических) труб можно двумя способами — методом сварки и с применением резьбовых соединений. Конечно, сварочным методом можно быстро создать систему, но она получится неразборной. Соединив трубы системы резьбовыми соединениями можно в любой момент легко изменить конфигурацию или произвести замену любого отрезка магистрали. Особого внимания, при любых методах монтажа, требует схема подключения радиаторов отопления в частном доме, и ее нужно заранее нарисовать и рассчитать.