Электроотопление: как сократить затраты

"Любимая дача", октябрь 2012 г

Электроотопление популярно благодаря удобству в эксплуатации и монтаже, простоте автоматизации, высокому КПД и целому ряду других причин.

При этом способе отопления не надо постоянно грузить дрова или уголь (как в случае с твердотопливным котлом), ощущать запах солярки (что возможно при использовании котла жидкотопливного), не нужно строить дымоход и т.д.

Естественно, в электроотоплении есть не только достоинства, но и недостатки, при этом достаточно серьезные.

Главный из них – высокие расходы на эксплуатацию. К сожалению, киловатт сегодня совсем не дешев.

Если сравнивать затраты на отопление с помощью природного магистрального газа и электричества, то первые будут примерно в 10 (!) раз ниже. Так что, если к вашему дому подходит труба с магистральном газом, то электроотопление не кажется логичным. Во всех других случаях, электроотопление, как минимум, стоит рассмотреть в качестве варианта.


Кроме высокой стоимости электроэнергии есть и второй фактор, который сильно ограничивает распространение различных вариантов электроотопления - далеко не на всех участках есть выделенная электрическая мощность, достаточная для отопления дома.

Многие не представляют, сколько кВт потребуется для отопления их дома. Понятно, что точный ответ на этот вопрос может дать только профессионал, сделав теплотехничекий расчет. Узнать же ориентировочную цифру можно и самому. Для этого есть простая формула. Для отопления каждых 10 кв.м площади хорошо утепленного помещения с потолками не выше 3 м понадобится примерно 1 кВт. Например, 200 кв. м, понадобится мощность порядка 20 кВт.

Очевидно, не у каждого жителя загородного дома есть возможность использовать большую мощность для отопления.

Ниже будут рассмотрены различные варианты электрического отопления.

Водяные системы отопления с электрическими котлами

Водяные (жидкостные) системы отопления традиционно широко распространены в нашей стране.

В водяных системах теплоноситель (вода или антифриз) нагретый с помощью котла движется с помощью насоса по трубам и отдает тепло дому через отопительные приборы (радиаторы, конвекторы).

Нередко, в качестве теплогенератора в таких системах используется именно электрический котел.

Современный электрический котел – устройство достаточно простое. Его основными элементами можно назвать теплообменник, состоящий из бака с укрепленными в нем электронагревателями (ТЭНами), и блока управления и регулирования.

Нередко электрические котлы поставляются уже практически полностью укомплектованными для установки в систему отопления (в них встроены циркуляционный насос, расширительный бак, предохранительный клапан и фильтр), но бывают и модели с не столь широкой комплектацией.

Далеко не на всех участках есть трехфазное напряжение, поэтому важно отметить, что электрокотлы небольшой мощности бывают в двух разных исполнениях - однофазные (220 В) и трехфазные (380 В). Котлы же мощностью более 12 кВт обычно производятся только трехфазными.

Подавляющее большинство электрических котлов мощностью более 6 кВт выпускаются многоступенчатыми, что позволяет рационально использовать электроэнергию и не включать котел на полную мощность в переходные периоды - весной и осенью.

Системы прямого электрического обогрева

Под системами прямого электрического обогрева понимаются те, где тепло попадает в ваше помещение без «посредников», т.е. труб, идущих от источника тепла (котла) к радиаторам. В системах прямого электрического обогрева источник тепла находится непосредственно в помещении, которое требуется отопить.

К устройствам прямого электрического обогрева можно отнести электрические конвекторы, маслонаполненные радиаторы, инфракрасные обогреватели, электрические «теплые полы» и др.

Основными достоинствами систем прямого электрического обогрева можно назвать:

1) низкие первоначальные вложения по сравнению с традиционной водяной системой отопления, в состав которой входят электрический котел, радиаторы, трубы масса других элементов,

2) отсутствие теплоносителя (без которого не может обойтись традиционная система отопления) гарантирует, что не будет его утечек, и он не замерзнет при аварийном отключении электроэнергии.

Электрические конвекторы

Электрические конвекторы очень популярны во многих российских коттеджах. Они хорошо вписываются в интерьер, а главное просты и дешевы в монтаже.

Конвекторы - отдают тепло главным образом за счет движения поднимающегося более легкого теплого воздуха вдоль их поверхностей. Поэтому и размещать их логично под окнами, чтобы поднимающийся от них теплый воздух «отсекал» холодный воздух от оконного проема.

Электрический конвектор представляет собой устройство, защищенное снаружи декоративным металлическим корпусом, с отверстиями снизу для поступления холодного воздуха и сверху – для выхода нагретого. В корпус конвектора вмонтирован нагревательный элемент. Часто в комплект конвектора входит комнатный термостат, позволяющий автоматически поддерживать в помещении заданную вами температуру.

В случае, когда в помещении размещается несколько конвекторов, логично установить один общий термостат на все группу этих обогревателей. Большенство конвекторов крепятся к стене, но есть и напольные, и плинтусные модели.

Очевидно, что почти всегда кроме достоинств есть и какие-то недостатки. Можно найти их и у конвекторов.

Во-первых: это образование конвекционных потоков воздуха, которые циркулируют по помещению и могут увлекать за собой пыль.

Во-вторых: неравномерный нагрев помещения по высоте (теплый воздух оказывается преимущественно в верхней части помещения). Поэтому конвекторы лучше использовать для отопления зданий с не очень высокими потолками (до 3 м).

Как уже отмечалось выше, электроэнергия штука очень недешевая. Есть ли способы сократить эксплуатационные затраты? Рассмотрим основные из них.

Теплый пол

Начнем с того, что система «теплого пола» позволяет создать условия, наиболее полно соответствующие поговорке: «Держи голову в холоде, а ноги в тепле».

За счет чего это происходит? Как известно, теплый воздух всегда стремится подняться вверх и замещается более холодным. Поэтому при использовании «теплых полов», благодаря тому, что источник тепла находится прямо под вашими ногами, создаются условия максимально соответствующие этой очень правильной поговорке. Обычно при использовании этого вида отопления температура на уровне пола примерно на 3 градуса выше, чем на уровне головы.

Схема работы «теплых полов» следующая: непосредственно под полом (в бетонной стяжке) укладывается специальный нагревательный электрический кабель, там же размещается и датчик температуры, позволяющий поддерживать заданную комфортную температуру.

Стоит помнить, что из-за того, что температура пола не может быть очень высокой (не более 30 С), то для отопления всего помещения теплых полов обычно недостаточно. Чаще всего напольное отопление используется как дополнительное - для повышения комфорта. Удобна такая схема, когда кроме теплых полов еще устанавливаются и отопительные приборы с терморегулятором, который отслеживает температуру воздуха в помещении и снижает потребляемую мощность в случае, если тепла от напольного отопления достаточно. При хорошо утепленном помещении отопление с помощью теплых полов может стать и основным.

К достоинствам отопления при помощи теплого пола можно отнести также то, что в помещении не занимается полезная площадь и не портится интерьер.

Как сделать дешевле

Есть несколько основных путей сокращения эксплуатационных затрат.

Рациональное использование тепла, автоматическое регулирование и программирование

Вот простые советы, которые позволят вам сэкономить достаточно большие деньги.

Во-первых, гораздо логичнее один раз хорошо утеплить свой дом, чем ежемесячно платить дополнительные тысячи рублей, за нерациональное электроотопление. При использовании электроотопления дополнительное утепление дома окупится очень быстро.

Во-вторых, еще на стадии проектирования дома лучше избегать нерациональных (с точки зрения) архитектурных решений. В частности, помещения со «вторым светом» потребуют для отопления гораздо больше средств, чем обычные. Дело в том, что теплый воздух легче холодного и поэтому стремится вверх ближе к потолку. Поэтому в домах со «вторым светом» бОльшая часть теплого воздуха будет находится высоко над головами жильцов, а ближе к полу нижнего этажа вполне может быть холодновато. Понятно, что можно прогреть весь воздух этого огромного объема, но это «съест» огромные деньги.

В-третьих, при использовании электрокотла, конвекторов, маслонаполненных радиаторов, для экономии электроэнергии можно использовать различные датчики температуры и программаторы, которые позволят не отапливать помещение тогда, когда это не нужно.

Например, вся семья уходит из дома на целый день на работу. Зачем поддерживать в помещении температуру 20 градусов и платить за это огромные деньги. Некоторые отвечают, что им хочется возвращаться в теплый уютный дом, а не в «остывшую коробку». В этой ситуации есть простой и логичный способ экономии. Можно установить программатор задать на нем такой режим, при котором днем котел будет работать на небольшой мощности, а за час-два до возвращения хозяев дома переведет котел на нормальный режим работы, что позволит прогреть помещение к нужному времени.

Кроме того, сокращения эксплуатационных затрат можно добиться с помощью применения специального, зачастую пока не самого распространенного в России оборудования.

Тепловые насосы

К одному из самых перспективных направлений развития отопления с использованием электроэнергии стоит отнести тепловые насосы.

Тепловые насосы позволяют очень существенно снизить затраты электроэнергии. Экономия происходит за счет того, что энергия в этом случае затрачивается не на выработку тепла, а на его перемещение, например, из теплых глубин земли.

Если попробовать объяснить принцип работы теплового насоса простыми словами, то логично провести параллель с кондиционером.

В кондиционере тепло переносится из помещения на улицу и в помещении становится холоднее, а в тепловых насосах тепло переносится из земли (!) внутрь здания, а обратно, из здания в землю перемещается холод! При этом энергия затрачивается не на выработку тепла, а на его перемещение.

В результате, затратив 1 кВт электроэнергии можно получить примерно 2,5 кВт тепловой энергии! В данном случае затраты электрической энергии в 2,5 раза меньше, чем при прямом преобразовании электрической энергии в тепловую.

Тепловой насос – это реальная энергосберегающая альтернатива традиционным теплогенераторам – котлам. Тепло, получаемое с применением теплового насоса, может использоваться как для отопления, так и для горячего водоснабжения.

Источником низкопотенциальной тепловой энергии для тепловых насосов могут служить: тепло почвы, тепло грунтовых, артезианских вод, озер, морей и т.д.

К сожалению, в России тепловые насосы пока распространены очень слабо, но во многих зарубежных странах такими устройством удивить уже сложно. Годовой объем производства тепловых насосов в мире исчисляется несколькими миллионами штук!

Распространение тепловых насосов в России в первую очередь ограничивается большими первоначальными вложениями. Да и просто некоторой инертностью профессионалов рынка отопления и покупателей, которая мешает применению нового непривычного оборудования.

Теплонакопители (тепловые аккумуляторы)

Еще одним вариантом серьезного сокращения затрат на электричество является применение теплонакопителей (электрических обогревателей совмещенных с аккумуляторами тепла).

Сокращение затрат в этом случае происходит за счет того, что энергия в теплонакопителе акумулируется ночью, тогда когда ее стоимость минимальна (естественно, хозяину дома для этого надо перейти на трехтарифный вариант оплаты электороэнергии).

Аккумулировав тепло ночью, теплонакопитель отдает его круглосуточно, по мере необходимости. Эффективность съема тепла обеспечивается встроенным вентилятором, который прогоняет воздух из помещения через теплонакопительный сердечник и подает уже горячий воздух обратно в помещение.

Накопление тепла происходит в сердечнике из магнезитовых блоков. Эффективный слой теплоизоляции обеспечивает хранение энергии почти как в термосе.

Теплонакопители устанавливаются в каждом помещении, которое требуется отопить и имеют стационарное подключение к сети 3х фазного тока напряжением 380 вольт (некоторые модели имеют возможность подключения к сети однофазного тока напряжением 220 вольт).

Теплонакопители, способные накапливать необходимое количество тепла на сутки вперед, получили широкое распространение в Германии в 1970-е годы как один из элементов выравнивания графика нагрузки в энергосистеме и снижения затрат электросетевых и генерирующих компаний.

___________________________________________________________________

Это интересно. Новое – это хорошо забытое старое. Выдержки из статьи про теплонакопители «Дешевое электрическое освещение», опубликованной в журнале «Наука и техника» в 1930 г.

Для понижения цены на электрический ток для бытовых нужд за границей введены льготные тарифы на энергию в определенные часы дня и ночи… За последние годы, с целью распространения электронагревательных приборов и печей, за границей были выпущены на рынок электрические теплоаккумулирующие водяные баки и печи. Они используют электрическую энергию дешевого тарифа…

Печи автоматически накапливают в себе в часы дешевого тарифа значительное количество тепла, отдавая его затем, по мере нужды, в часы дорогого тарифа для нагревания помещений. Эти новые теплоаккумулирующие устройства на много приблизили электрофикацию быта и, несмотря на свою сравнительную неэкономичность (в 1,5 раза дороже газового отопления, в 2,6 – антрацитового и в 3,1 – отопления дешевым углем), объясняющуюся новизной дела и малым опытом конструкторов, уже успели приобрести многих сторонников вследствие своего удобства, простоты, автоматичности действия и абсолютной чистоты.

___________________________________________________________________

Инфракрасные обогреватели

В определенных ситуациях, самый экономичный способ электроотопления – это инфракрасные обогреватели. В первую очередь, они «имеют право на жизнь» в помещениях с высокими потолками.

Главное отличие инфракрасных обогревателей от других вариантов электрообогрева состоит в том, что лучи от инфракрасных обогревателей, подобно солнечным, проходят сквозь воздух и согревают пол и то, что на нем находится (мебель и т.д.).

Т.е. они практически не нагревают воздух, а нагревают предметы (в инфракрасных обогревателях до 90% энергии преобразуется в поток тепловых лучей длинноволнового спектра и только 10% уходит на нагрев воздуха, соприкасающегося с обогревателем).

Как уже отмечалось выше, при использовании радиаторов или конвекторов температура воздуха у пола, как правило, на несколько градусов ниже, чем у потолка (и чем выше помещение, тем эта разница больше).

При применении инфракрасных обогревателей разница температур под потолком и около пола незначительная.

В результате можно значительно снизить общую мощность обогревателей.

Это свойство делает оптимальным применение таких устройств в помещениях с высокими потолками.

Еще одной из особенностей инфракрасных обогревателей, позволяющей в определенных случаях сократить расход энергии, является зональность обогрева. То есть с помощью инфракрасного обогревателя есть возможность обогревать не все помещение, а только конкретное место, в котором требуется создать комфортные условия.

Кроме того, благодаря своим особенностям инфракрасные обогреватели могут быть применены даже на улице, например, для обогрева веранд.

Суммируя вышесказанное можно выделить основные достоинства инфракрасных обогревателей:

- возможность наиболее экономичного отопления помещений с высокими потолками,

По материалам сайта: http://www.prokotly.ru