Способы электрического отопления в частном доме

№9. Сплит-системы для отопления

Сплит-система может не только охлаждать помещение, но и нагревать его. Сразу оговоримся, возможно это только при плюсовых внешних температурах, т.е. получать тепло от сплит-системы можно будет в осенний и весенний период, когда на улице около +1…+5С. Устройство можно считать резервным источником тепла, когда основную систему отопления включать еще, вроде бы, рано или уже поздно, а прогреть в доме хочется.

Стоит помнить, что сплит-система – это не обогреватель, и нагревательного элемента в ней нет. Отсюда и ограничения по внешней температуре воздуха. Выдачу теплого воздуха сплит-системой можно назвать реверсом фреона: тепло забирается с улицы и подается внутрь, а это можно назвать не выработкой тепла, а его перекачкой. Следовательно, чем ближе к нулю температура на улице, тем ниже эффективность работы сплит-системы на обогрев. При плюсовых температурах количество поданного в помещение тепла может в 2-4 раза превышать величину потраченной на это энергии.

Пока электричеству еще трудно конкурировать с системами отопления на жидком, твердом и газообразном топливе. К тому же, появляются способы получать тепло от альтернативных источников энергии. Но в ряде случаев без электрического отопления загородный дом обойтись не сможет, и тут задача состоит в выборе наиболее подходящего источника тепла, ну и, конечно же, в правильном энергосбережении.

Статья написана для сайта remstroiblog.ru.

Как подключить твердотопливный котел

Каноническая схема подключения твердотопливного котла содержит два главных элемента, позволяющих ей надежно функционировать в системе отопления частного дома. Это группа безопасности и смесительный узел на основе трехходового клапана с термоголовкой и датчиком температуры, показанные на рисунке:

Примечание. Здесь условно не показан расширительный бак, поскольку он может располагаться в разных местах в различных отопительных системах.

Представленная схема показывает, как подключить агрегат правильно и должна всегда сопровождать любой котел на твердом топливе, желательно даже пеллетный. Вы можете где угодно найти различные общие схемы отопления – с теплоаккумулятором, бойлером косвенного нагрева или гидрострелкой, на которых данный узел не показан, но он там должен быть обязательно. Подробнее об этом рассказано на видео:

Задача группы безопасности, устанавливаемой прямо на выходе подающего патрубка твердотопливного котла, — сбрасывать в автоматическом режиме давление в сети при его росте сверх установленного значения (обычно – 3 Бар). Этим занимается предохранительный клапан, а кроме него элемент оснащен автоматическим воздухоотводчиком и манометром. Первый выпускает появляющийся в теплоносителе воздух, второй служит для контроля над давлением.

Внимание! На отрезке трубопровода между группой безопасности и котлом не допускается установка любой запорной арматуры

Как работает схема

Смесительный узел, предохраняющий теплогенератор от конденсата и температурных перепадов, работает по такому алгоритму, начиная от растопки:

1. Дрова только разгораются, насос включен, клапан со стороны системы отопления закрыт. Теплоноситель циркулирует по малому кругу через байпас.
2. При повышении температуры в обратном трубопроводе до 50—55 °С, где стоит накладной датчик выносного типа, термоголовка по его команде начинает нажимать на шток трехходового клапана.
3. Клапан потихоньку открывается и холодная вода понемногу поступает в котел, смешиваясь с горячей из байпаса.
4. По мере того как прогреваются все радиаторы растет общая температура и тогда клапан перекрывает байпас полностью, пропуская весь теплоноситель через теплообменник агрегата.

Данная схема обвязки – самая простая и надежная, ее монтаж можно спокойно выполнить своими руками и таким образом обеспечить безопасную работу твердотопливного котла. Касательно этого есть парочка рекомендаций, особенно при обвязке дровяного отопителя в частном доме полипропиленом или другими полимерными трубами:

1. Участок трубы от котла до группы безопасности сделайте из металла, а дальше прокладывайте пластик.
2. Толстостенный полипропилен плохо проводит тепло, из-за чего накладной датчик станет откровенно врать, а трехходовой кран – запаздывать. Для корректной работы узла участок между насосом и теплогенератором, где стоит медная колба, тоже должен быть металлическим.

Другой момент – место установки циркуляционного насоса. Лучше всего ему стоять там, где он изображен на схеме – на обратке перед дровяным котлом. Вообще, ставить насос можно и на подаче, но вспомните, о чем говорилось выше: при аварийной ситуации в подающем патрубке может появиться пар. Насос не может перекачивать газы, поэтому при попадании в него пара циркуляция теплоносителя остановится. Это ускорит возможный взрыв котла, ведь он не будет охлаждаться протекающей из обратки водой.

Способ удешевления обвязки

Схему защиты от конденсата можно удешевить, если поставить трехходовой смесительный клапан упрощенной конструкции, не требующий подключения накладного температурного датчика и термоголовки. В нем уже вмонтирован термостатический элемент, настроенный на фиксированную температуру смеси 55 либо 60 °С, как это изображено на рисунке:

Специальный 3-ходовой клапан для твердотопливных отопительных агрегатов HERZ-Teplomix

Примечание. Подобные клапаны, поддерживающие фиксированную температуру смешанной воды на выходе и предназначенные для установки в первичный контур твердотопливного котла, выпускают многие известные бренды — Herz Armaturen, Danfoss, Regulus и другие.

Установка такого элемента однозначно позволяет сэкономить на обвязке ТТ-котла. Но при этом теряется возможность изменения температуры теплоносителя с помощью термоголовки, а ее отклонение на выходе может достигнуть на 1—2 °С. В большинстве случаев эти недостатки несущественны.

ВОДЯНОЕ ОТОПЛЕНИЕ

Принцип работы такой системы состоит в том, что : вода циркулирует по замкнутому контуру в помещении — от котла до отопительных устройств и обратно. При использовании электронной системы возможна регулировка температуры. Этот вид отопления эффективнее обычных нагревательных приборов.

Воду нагревает бойлер или котёл. Чтобы организовать автономную электрическую отопительную систему, используются установки с ТЭНами, индукционные и электродные установки.

Котлы с ТЭНами популярнее остальных устройств. Их работа основана на следующем: вода поступает в бак, в котором расположен ТЭН. Он греется и даёт тепло воде. С помощью насоса теплоноситель распространяется по системе к радиаторам.

Преимущество ТЭНовых устройств в том, что электрические элементы в них не контактируют с водой.

В котле расположены два контура – теплообменный и магнитный. Нагрев теплоносителя идёт за счёт магнитного поля, создаваемого в катушке. А из теплообменного контура нагретый теплоноситель поступает в систему.

Это небольшие ёмкости с электродами внутри. После заполнения бака водой на электроды подаётся ток, за счёт чего происходит нагрев. Преимущество отопления с использованием в качестве теплоносителя воды в том, что источник тепла устанавливается в одном месте. Но это не мешает ему обогревать и отдельные комнаты, и всё жилище целиком.

С тёплыми полами можно создать равномерное отопление пола во всём помещении. Но они редко выступают в роли полноценного отопительного оборудования.

Разновидности тёплых полов:

• греющие кабели – монтируются под стяжку;
• обогревательные маты на сетчатой основе – укладываются под плитку;
• стрежневые маты из двух проводников с перемычками.

Достоинства последних заключаются в том, что при поломке одного элемента вся система продолжает работать.

Виды обогрева деревянных домов

Чтобы в доме из сруба летом было прохладно, а зимой тепло и уютно, важно правильно выбрать варианты отопления, базирующиеся на современных отопительных системах

Электроотопление

Обогрев деревянного дома посредством электрического отопления гарантирует жильцам легкость управления приборами и отсутствие вредных выхлопов. Кроме того, нет необходимости в строительстве отдельной котельной и дымохода.

Электросистема практически не имеет недостатков, но на нее могут повлиять внешние факторы в виде постоянно повышающейся стоимости ресурса и несовершенной работы электросетей с частыми перепадами напряжения. Чтобы обезопасить себя от подобных проблем, можно запастись генератором, но в этом случае вопрос с экономией становится спорным.

Если используется водяное электроотопление, то риск заключается в теплоносителе, который при некорректной эксплуатации оборудования может вытекать или замерзать.

Электрическое отопление обеспечивается за счет:

• обогревателей (навесных, напольных, встроенных – типа теплых полов);
• радиаторов, оснащенных индивидуальными обогревательными элементами;
• радиаторной схемы отопления, «сердцем» которой считается нагревательный электрокотел.

Газовое отопление

Газовое отопление в деревянном доме – легкий в обслуживании и достаточно эффективный метод, обеспечивающий высокий КПД, но одновременно с этим требующий повышенного внимания к технике безопасности. Особенно это касается деревянных сооружений, в которых планируется установить газовый котел.

Кроме того, далеко не ко всем загородным населенным пунктам подведен газ, что тоже является проблемой, которую можно решить, установив на участке специальный контейнер для хранения завозимого газа – газгольдер или закупая баллоны, но это значительно увеличит затраты.

Твердотопливное

Твердотопливное оборудование считается оптимальным вариантом для отопления тех домов, которые лишены доступа к газопроводу и где наблюдается сомнительная работа электросетей.

Такой обогрев является эффективным и менее затратным, чем электрический агрегат, а также привлекает невысокой ценой оборудования и возможностью монтажа всех элементов своими руками. В современных моделях твердотопливных котлов предусмотрены узлы и детали, совершенствующие их эффективность: например, автомат для дозированной подачи угля в котел.

Для нормального функционирования агрегата необходимо устанавливать его на цокольном этаже или в специально построенной котельной.

Сырьем для отопления котла такого вида является уголь, торф, дрова, опилки или пеллеты. При работе устройство очень нагревается, что повышает риск возникновения пожара

С целью обеспечения безопасности важно, чтобы котельная была облицована негорючим материалом. Кроме того, необходимо позаботиться о помещении, предназначенном для хранения сырья

Печное

Печное отопление в деревянном доме обеспечивает тепло и уют. Чаще всего применяют печи типа «шведки», сочетающие в себе не только функции теплоотдачи, но и оснащенные варочной поверхностью и духовкой. При желании такую печь дополняют камином и устраивают у ее стены спальные места.

Недостаток печного обогрева в вероятности отравления продуктами горения или воспламенения. Кроме того, печь сможет прогреть дровами или углем дом квадратурой не более 100 кв. м.

Жидкотопливное

Котлы, работающие на жидком топливе, также пользуются особой популярностью в тех районах, где другие варианты отопления невозможны.

В качестве основного сырья используют дизтопливо (солярку). Преимуществом этого вида отопления считается низкая стоимость сырья, а главным недостатком – возможность отравления угарным газом, возникновение пожаров при несоблюдении техники безопасности и необходимость оборудования специальных помещений.

Инфракрасное

Учитывая трудности с популярными системами отопления, была разработана инновационная и рациональная схема обогрева на основе инфракрасного излучения.

Принцип работы этого оборудования заключается в работе обогревательных элементов, излучающих тепловую энергию на поверхности деревянного дома (мебель, стены, потолки, полы), которые при нагревании отдают тепло в воздух. При этом теплый воздух поднимается и смешивается с холодным, что позволяет избежать перегрева и экономит до 70% энергии.

Иногда используют комбинированные виды отопления, когда применяют несколько видов одновременно. Это может быть обогрев электрическим котлом, функции которого в случае отключения электроэнергии начинает выполнять твердотопливный агрегат.

Способ 6 — электродный котел

Внутри электродного котла находятся электроды, которые и выполняют функцию нагревательного элемента. При прохождении тока через жидкость выделяется тепло. Это означает, что в электродных котлах нет собственно нагревательного элемента, на котором могла бы образовываться накипь. Отсутствие накипи существенно облегчит эксплуатацию.

Электродные котлы обладают большой надёжностью и работают гораздо дольше, чем трубчатые нагреватели. Кроме того, они имеют небольшие размеры, что очень удобно для небольшого жилого дома. К недостаткам относят высокие требования к жидкости, используемой в качестве теплоносителя. Вода должна подвергаться специальной обработке. Зачастую антифриз вообще должен быть эксклюзивным — от разработчика устройства.

На фото электродный котел Галан, Россия

4 Техника безопасности

Во время эксплуатации отопительных приборов следует соблюдать некоторые меры предосторожности. Они помогут избежать серьёзных поломок и получения каких-либо травм

Правила техники безопасности:

1. Монтаж элементов системы в жилой квартире лучше всего доверить специалистам, имеющим большой опыт подобной работы. Можно выполнять эту процедуру и самостоятельно, но для этого нужно владеть определёнными навыками установки других электроприборов.

2. Запрещается устанавливать устройства, которые не соответствуют требованиям безопасности.

3. Любые ремонтные или профилактические мероприятия можно проводить только после обесточивания всего оборудования.

4. Не рекомендуется включать электрообогрев, если устройства имеют видимые повреждения корпуса или проводки. В противном случае можно получить удар электрическим током.

5. Все элементы отопительной системы обладают определёнными мощностными характеристиками
Их обязательно нужно брать во внимание, чтобы избежать перегрузок в сети и поломок дорогостоящих приборов.

6
Важно исключить попадание влаги на плохо изолированные части отопительных устройств
Если этого не сделать, то может произойти короткое замыкание, которое выведет из строя оборудование.

7. Отопительная система должна использоваться только по прямому назначению.

8
Запрещается ставить рядом с работающим электрическим устройством горючие и легковоспламеняющиеся материалы

Малейшая неосторожность может привести к возгоранию, которое перерастёт в пожар.

9. Не рекомендуется оставлять приборы без присмотра, так как любой сбой в работе или поломка может стать причиной возникновения аварийной ситуации.

10

При обнаружении поломки необходимо сразу же обесточить отопительные приборы, а только потом приступать к поиску и устранению проблемы.

https://youtube.com/watch?v=ELCU3vGvtCc

№4. Конвекторы для отопления дачи

Электрический конвектор относится к одному из самых популярных способов отопления дачного дома. Установить прибор можно где угодно, в управлении он прост, много места не занимает, а помещение прогревает достаточно быстро и бесшумно, КПД около 95%. В качестве нагревательного элемента используется вольфрамовая спираль, которая может нагреваться до 600С. Она помещена в керамический изолятор, а тот – в привлекательный стальной или алюминиевый корпус. В нижней части корпуса расположены отверстия для поступления холодного воздуха, в верхней – для выхода теплого. Нагретый воздух поднимается вверх, уступая место холодному, и так по кругу.

Циркуляция воздуха может происходить естественным образом или ускоряться при помощи вентиляторов. Лучше всего использовать вентиляторы во время первичного нагрева помещения, а потом уже полностью перейти на естественный обмен воздуха. За счет конструкции конвектора внешний его корпус не нагревается выше 60С, поэтому устройство абсолютно безопасно. Поддержание заданной температуры осуществляется за счет наличия механического или электронного блока управления.

Конвектор может быть напольным или настенным, встраиваемым или внешним, его вес небольшой – от 2,8 до 6,2 кг. Мощность электрических конвекторов от 0,5 до 3 кВт. Этот параметр и число приборов выбирают в зависимости от площади отапливаемого помещения и того, единственный ли этот способ отопления или нет.

Как рассчитать мощность и количество необходимых конвекторов? Необходимо знать площадь отапливаемого помещения (расчет можно проводить для всего дома или комнаты) и его высоту. Умножив площадь на высоту, получаем объем. Мощность, требуемая на обогрев кубометра воздуха, зависит от качества утепления помещения. Для хорошо утепленных домов (по всем требованиям энергосбережения) это около 20 Вт, для домов с утепленными стенами, перекрытиями и стеклопакетами – 30 Вт, для строений с недостаточной теплоизоляцией – 40 Вт, с плохой изоляцией – 50 Вт.

Например, у нас есть небольшой дачный дом площадью 33 м2 с высотой потолка 2,5 м, объем получается 82,5 м3. Допустим, дом у нас утеплен, но не идеально (возьмем мощность 30 Вт): 82,5*30 = 2475 Вт, или почти 2,5 кВт. Получается надо купить либо один достаточно мощный конвектор на 2,5 кВт, либо два на 1,2-1,3 кВт.

№6. Тепловентиляторы для дачи

Тепловентилятор – это еще один способ резервного отопления загородного дома. Постоянно поддерживать им необходимую температуру не представляется возможным. Тем не менее, тепловентиляторы заслужили большую популярность, так как:

• стоят недорого;
• компактны и мобильны;
• позволяют достаточно быстро прогреть помещение;
• просты в эксплуатации.

Среди недостатков неэкономичность, пожароопасность, шум и неприятный запах, так как в процессе эксплуатации на раскаленную спираль попадают частицы пыли и грязи. Большую площадь таким устройством не прогреешь, но для этого существуют тепловые завесы и тепловые пушки, которые работают по тому же принципу, что и тепловентилятор.

Устройство достаточно примитивно: воздушные массы нагреваются за счет соприкосновения с разогретым ТЭНом, а перемещаются благодаря наличию вентилятора. Различия только в типе нагревательного элемента (спиральный – самый дешевый, но опасный, а керамический безопасный, но дорогой), мощности (0,4-2,5 кВт), типе управления, в виде и форме вентилятора.

Теплый пол — экономичное отопление частного дома

Электрический котел, конвекторы не единственные варианты оборудовать частный дом эффективной отопительной системой, работающей от электросети. Теплый пол, который сегодня стало модным монтировать в загородных домах и в квартирах может стать удачной альтернативой любому другому варианту отопления. С точки зрения физики, заметного эффекта теплый пол в обогреве жилых помещений не дает, однако, в сравнении с работой других электрических нагревательных устройств благодаря теплому полу можно добиться снижения энергозатрат на отопление.

Необходимый эффект достигается за счет рационального распределения тепла. Полы, как известно, являются наиболее прохладной частью в любом помещении. Благодаря теплым полам самая холодная часть помещения автоматически перепрофилируется из охладителя в источник тепловой энергии. Нагретый снизу по всей площади помещения воздух  равномерными потоками поднимается вверх. Для жилых помещений теплые полы дают экономию в 30-40%, для обогрева остальных помещений экономия может составить 50% и более.

С помощью регуляторов температуры достигаются оптимальные параметры нагрева. Самостоятельно определившись с температурным режимом внутри помещения реально добиться существенной экономии энергопотребления.

Преимущества теплого пола таковы:

• эффективный способ быстрого прогрева помещений;
• приемлемые экономические показатели;
• сохраняется комфортный микроклимат внутри помещения (кислород не сжигается);
• простота и надежность в эксплуатации.

На фоне преимуществ, которыми обладает теплый пол, единственный недостаток этого варианта электрического отопления выглядит несущественным. Проблема заключается в сложности монтажа подобной системы отопления, связанного с необходимостью реорганизации напольного покрытия.

Предварительный расчет стоимости расходов на отопление в данном случае следующий:

Ориентировочная мощность стандартных моделей, используемых в быту, составляет 1,5 кВт на 10 м2. Считаем среднесуточное потребление и получаем цифру в 360 кВт.  Для помещений других размеров расчеты делаются по тому же принципу, мощность меняется пропорционально площади.

Сегодня существует большой выбор вариантов добиться необходимого комфорта внутри жилого дома, используя электрическое отопление.

Каждый из нас вправе выбирать, какой вариант отопления ему больше всего подходит. Электрический котел, теплый пол или электронагревательные приборы – варианты, которые решают определенные задачи. Вы можете решить проблему глобально, создав капитальную систему отопления или решать вопросы локально. Добиться экономии можно в любом случае, если рационально оборудовать свой дом обогревательными элементами, снизить теплопотери в помещении и оптимизировать работу всей энергосистемы в доме.

Отопление в деревянном доме

В деревянном доме, впрочем, как и в любом другом, невозможно смонтировать качественную систему отопления без проекта. Он должен учитывать, как должна проходить генерация тепла в доме.

Отопление в деревянном доме

Немаловажно учесть и тот фактор, что деревянная конструкция даёт усадку. В первый год после строительства больше, в последующие пять – чуть меньше

Для деревянного дома, который не может быть утеплён обязательно должно быть большое количество батарей (конвекторов) и довольно мощный котёл.

В и срубах, и в других частных домах может быть использована любая, кроме тёплого пола, система отопления, из тех, что перечислены ниже.

Водяная система отопления

Она представляет собой следующее: устанавливается электрический котёл, к нему подводятся трубы отопления. В последних циркулирует вода.

Электрическая система автономного отопления:1 — электрокотел; 2 — расширительный бак; 3 — шкаф управления; 4 — датчик температуры теплоносителя; 5 — датчик температуры воздуха в доме; 6 — батареи; 7 — циркулярный насос.

Подобная система – вид экономичного электрического отопления частного дома. Вода запускается в систему один раз, её уровень контролирует датчик давления в котле. Для маленького дома электрическая водяная система отопления может быть смонтирована по принципу естественной циркуляции воды, а вот для большого и несколько этажного должен быть установлен насос.

Конвекторная система

Конвекторы — самый простой способ отопления. В каждой комнате устанавливается этот прибор, подключается просто к розетке и через несколько минут здесь уже будет значительно теплее. Нужно только учитывать размеры помещения и мощность конвектора.

Конвектор на стене

1. Не нужен отопительный котёл.

2. Нет необходимости монтировать трубы отопления.

3. Замена обогревателя, вышедшего из строя, происходит без ущерба для остальных отопительных приборов.

К недостаткам можно отнести следующие факторы:

1. Необходима большая мощность для нагрева даже маленького помещения.

2. Это самый дорогой вид электрического отопления.

Электрическое отопление частного дома конвекторами чаще всего промежуточный вариант отопления.

*********************

Это важно! Частный дом, в котором ещё нет общей системы отопления, можно обогреть не только конвекторами, но и любыми электрическими нагревателями для отопления дома. Это могут быть электрические масляные радиаторы, тепловентиляторы, другие электроприборы, способные вырабатывать тепло

*********************

Система тёплый пол

Под напольное покрытие (лучше всего, чтобы это была керамическая плитка, так как у неё самая высокая теплопроводность) монтируется электрическая система.

Монтаж теплого пола

Это может быть:

— электрический кабель, который уложен зигзагообразно или волнами,

— готовые маты с инфракрасными наконечниками,

— пленочные маты.

Готовая система тёплого пола может быть залита стяжкой, но также можно обойтись и без неё. При правильных расчётах необходимого количества емкости электрического кабеля, тёплый пол способен очень качественно обогревать весь частный дом.

Не рекомендуется устанавливать такую систему под деревянный пол. Дерево – очень плохой проводник тепла, поэтому чтобы оно стало хоть чуть-чуть теплее, нужен будет большой расход тепловой энергии. При этом под воздействием постоянного нагрева дерево будет усыхать, что неизбежно приведёт к щелям в полу.

Воздушная система электрического отопления

Воздушная электрическая система отопления частного дома используется нечасто. Монтировать её не столько сложно, сколько проблема в выделении места для специальных вентиляционных каналов.

Воздушная система отопления

Электрический котёл должен будет нагревать воздух, который станет циркулировать по специальным каналам. По затратам это такая система сопоставима с обычной водяной, особого экономического эффекта от её использования также не будет. Но к плюсам можно отнести отсутствие батарей.

Видео: экономичное электрическое отопление частного дома.

Электрическая система отопления, безопасная и эффективная, требует точного расчета и правильного монтажа. В этом случае любой из вариантов (конвектор, воздушное, водяное отопление или тёплый пол) может быть вполне эффективным и достаточно экономичным.