При проектировании современных частных домов для проживания в континентальных климатических зонах с умеренным и холодным климатом нельзя обойти стороной вопрос отопления здания в зимнее время года.

 

 

Одним из самых простых и надежных в плане устройства и эксплуатации является способ с использованием электроэнергии. При таком варианте немаловажным становится вопрос — как отопить дом электричеством недорого? Стоимость киловатт-часа электроэнергии постоянно увеличивается, поэтому при проектировании систем отопления на первое место выходит решение задачи по отысканию оптимального соотношения потребляемой мощности к выдаваемой тепловой энергии.

Рассмотрим эффективность, экономичность и особенности основных типов электрических систем отопления.

Электрокотлы: классика и современность

Системы на электрокотлах используют принцип отопления посредством нагрева теплоносителя — воды или специальной жидкости и организации его циркуляции по замкнутому контуру, в который включены радиаторы. Радиаторы устанавливаются в жилых помещениях и имеют большую площадь передачи тепла.

 

 

Непосредственно электрокотел представляет собой некий объем, в котором установлены нагревательные элементы. По типу нагревательных элементов котлы делятся на ТЭНовые и электродные.

В первых теплоноситель нагревает так называемый термоэлектрический нагреватель (ТЭН), аналогичный такому же элементу например, в электрочайниках. В качестве теплоносителя для нагрева ТЭНом можно использовать практически любую жидкость, в том числе и масляные или незамерзающие составы.

В котлах второго типа для нагрева используются электроды. Теплоносителем может выступать только специально подготовленная вода (с определенным содержанием солей) или специальная жидкость для электродных котлов. Эти котлы имеют лучший коэффициент преобразования электроэнергии в тепловую, более долговечны, однако более требовательны к качеству теплоносителя. При избытке солей в воде, потребляемая мощность котла резко возрастает за счет увеличения силы тока между электродами, что в конечном итоге приведет к повышенному расходу электроэнергии или отключению котла защитными устройствами. А при недостатке солей эффективность нагрева теплоносителя падает и радиаторы не обогревают помещения до нужной температуры.

Расчет необходимой мощности электрокотла котла можно произвести по усредненной формуле — на 10 кв. метров жилой площади средней утепленности с высотой стен до 3 метров требуется 1 КВт электроэнергии. При этом следует помнить, что дополнительный расход электрической энергии потребуют циркуляционные насосы системы.

Котельные системы отопления будут более экономичны по сравнению с другими в случае использования комбинированных котлов — с возможностью применения газа, твердого или жидкого топлива или пеллет.

Неплохой эффект экономии электроэнергии дает комбинация электрокотла с солнечными радиаторами. При таком способе удается достичь экономии на электричестве до 30 %.

Конвекторы: максимум тепла, минимум затрат

Конвекторы представляют собой нагревательные элементы (как правило, в керамическом исполнении), установленные в радиаторные элементы особой формы. Воздух, нагреваемый элементом, согласно законам физики поднимается вверх, втягивая на свое место более холодный. Таким образом, в помещении, где установлен конвектор, происходит медленная циркуляция воздуха.

 

 

Удобство использования конвекторов заключается в возможности установить в каждую комнату свой прибор для обогрева и управлять им. Таким образом легко отрегулировать температуру в каждом помещении отдельно. Кроме того, отсутствие дополнительных устройств в конструкции конвектора (таких как вентиляторы или насосы), делает их работу еще более экономичной.

Формула расчета — примерно 35 Вт на кубический метр объема жилого помещения средней утепленности. При пересчете на площадь жилья с высотой потолков 2,5 метра получим потребляемую мощность в 875 Вт на каждые 10 кв. метров.

Тепловентиляторы: быстрое и мобильное тепло

Тепловентиляторы или тепловые пушки работают подобно конвекторам, но для организации циркуляции воздуха в них используются собственные вентиляторы. Такие устройства применяются для организации временного отопления.

 

 

Эффективность обогрева ими довольно высока, однако расход электроэнергии тепловых пушек выше, чем у конвекторов (за счет работы вентилятора) и приближается к цифрам котельных систем. Основной недостаток — шумность работы и сильный воздухообмен, поднимающий пыль.

Теплые полы: комфорт, удобство, но не экономия

Принцип действия такого способа отопления прост — нагревается пол, который всей своей площадью становится излучателем тепла и радиатором одновременно. Расчеты на онлайн калькуляторах показывают цифру энергозатрат на обогрев около 1,5 КВт на каждые 10 кв. метров площади.

 

 

Таким образом, теплый пол нельзя назвать экономным источником тепла и целесообразно использовать в качестве дополнительного.

Инфракрасные обогреватели: собственное солнце в квартире

Еще одним современным способом отопления является использование инфракрасных обогревателей. Принцип действия аналогичен солнечному свету — тепло передается волнами электромагнитного поля инфракрасного частотного диапазона. Преимуществом метода является отсутствие конвективной передачи тепла, что экономит затраты. Но при этом возникают и трудности в использовании.

 

 

Инфракрасный источник нагревает только те предметы, которые непосредственно попадают под его действие. Объекты, отделенные от излучателя стеной, мебелью и т. п. будут лишены прогрева.  Чтобы эффективно и комфортно обогреть весь объем жилого помещения потребуется установить излучатели так, чтобы воздействовать на все уголки жилья. Расчет мощности показывает, что необходимо не менее 1 КВт электроэнергии на 10 кв. метров площади.

Подводя итог первой части статьи, можно сделать вывод, что наиболее выгодными и дешевыми на сегодня являются котельные системы отопления и электроконвекторы.

Что делать, если нет газа и электричества?

В населенных пунктах, не имеющих газового снабжения и имеющих лимит на подключение электрической мощности к каждому дому, или в коттеджных и дачных поселках с автономными системами электроснабжения приходится решать еще более сложную задачу — как отопить дом без газа и электричества.

Способов несколько:

  • Классический — отопительная печь на твердом топливе. Потребуется кладка печи и постоянное наличие дров (угля). Способ эффективен, однако требует постоянного присутствия человека — истопника. Еще одним недостатком является малый объем прогреваемых помещений, поэтому используют несколько печей в разных местах здания;
  • Водогрейный котел на твердом или жидком топливе. Более эффективный способ, печь для нагрева теплоносителя нужна одна, может вообще находиться вне жилых помещений. Современные котлы на твердом топливе имеют автоматическую подачу топлива и используют различное топливо — брикеты из древесных отходов, угля, топливные элементы (пеллеты). Возможно применение жидкого топлива — дизельного горючего;
  • Камин. Это древний способ отопления, который имеет крайне низкий КПД, требует большого расхода топлива и притока свежего воздуха. В современных домах нецелесообразно использование каминного отопления;
  • Солнечное отопление. Использует солнечную энергию для нагрева теплоносителя в специальных трубчатых теплообменниках, установленных на крышах зданий. Однако, современные солнечные системы не способны полностью заменить полноценную систему обогрева дома и используются как дополнительные, дающие эффект экономии топлива в основных системах;
  • С помощью тепловых насосов. Наиболее современный и надежный способ, в котором используется тепло земных недр. Установка такого отопления — дорогое удовольствие, но эффективность метода довольно высока и система окупается за несколько лет.

Затраты на обогрев любого здания существенным образом зависят от объема теплопотерь. Чтобы снизить теплопотери и сэкономить на топливе, электроэнергии, необходимо самым серьезным образом решить вопросы утепления помещений, например, использовать современные теплоизоляционные материалы, пластиковые оконные системы.

WordPress: 9.11MB | MySQL:60 | 0,170sec