Электрические отопительные системы - их виды и особенности

Электрокотёл ЭВПМ 9

Современные владельцы загородных домов имеют возможность выбрать оптимальный способ обогрева своего жилища — газом, жидким или твердым топливом, электричеством. Газ считается самым дешевым источником энергии, но при его отсутствии в частных домах устраивают систему с электро котлом отопления. Именно он является лучшей альтернативой твердому или жидкому топливу.

Насколько выгодно отопление электричеством

Если сравнить системы отопления, работающие на электричестве, твердом или жидком топливе, то предпочтение следует отдать первому способу, несмотря на высокие тарифы на электроэнергию.м статья

Для использования твердого топлива в качестве источника энергии для нагрева теплоносителя в системе отопления требуется:

• Устройство котельной с вентиляцией и дымоходной трубой.
• Место для хранения дров.
• Постоянный контроль над работой котла, так как дрова необходимо подкладывать через каждые 3-4 часа.
• Удаления золы, образующейся после сгорания твердого топлива.
• Ручной труд по распилу и колке дров.

Использование жидкого топлива мало чем отличается по трудоемкости обслуживания от системы отопления, работающей на дровах. Поэтому остается один выход — воспользоваться для обогрева своего дома электроэнергией как основным источником тепла или применить ее в качестве дополнительного способа обогрева жилья.

Электричество как основной вид отопления дома или квартиры может стать более или менее экономичным только в том случае, если обогреваемые помещения будут качественно утеплены.

Прежде чем выбрать в качестве отопления электричество, следует максимально полно произвести теплотехнические расчеты, в чем могут помочь специализированные организации. Выбирают систему отопления еще на стадии проектирования дома. Грамотно сделанный теплотехнический расчет позволит экономно расходовать электроэнергию с учетом всех конструктивных особенностей дома. А также даст возможность выбрать подходящее оборудование — электрокотел отопления.

Альтернативные виды отопления частного дома

Для обогрева загородного дома можно использовать всего три системы:

• систему водяного отопления
• воздушного обогрева
• инфракрасный обогрев, хотя это тоже можно отнести к воздушному типу

Водяная система предполагает наличие:

• отопительного котла, в котором расположен теплообменник
• радиаторов
• труб
• расширительного бака
• автоматических приборов контроля и учета
• циркуляционного насоса, хотя возможно и его отсутствие

Обогрев помещения с помощью воздушной системы отопления

Вода или заменяющей её теплоноситель нагревается в отопительном котле, который работает от разных источников энергии. По трубам она поступает в радиаторы, расположенные по всему дому согласно теплотехническому расчету. Отдав тепло окружающему воздуху через нагретую поверхность радиаторов, теплоноситель возвращается в котел, чтобы снова нагреться до определенной температуры и опять перейти в трубы и приборы отопления.

Система воздушного обогрева, хотя и называют её в России новой, имеет давнюю историю. Еще в царское время особняки и дворцы отапливали именно таким способом. Из подвального или цокольного помещения, где была установлена мощная печь, теплый воздух по специально сделанным воздуховодам подавался в жилые комнаты. Естественно, современные системы воздушного отопления кардинально отличаются от старорусских. Сейчас есть возможность автоматического регулирования температурного режима. А в летний период использования системы отопления для вентиляции или кондиционирования.

Бывают случаи, когда устройство автономного водяного отопления в загородном доме по различным причинам невозможно или нецелесообразно. Например, в домах непостоянного проживания или во временных сооружениях. В этом случае используют другие способы обогрева жилья:

• конвекторы
• теплый электрический пол
• инфракрасные обогреватели
• масляные радиаторы

К воздушному отоплению можно отнести ряд электрообогревателей, среди которых большей эффективностью обладают конвекторные устройства, работающие от электросети. Все они за счет накаливания своих конструктивных частей нагревают проходящий через них воздух. Современное электро отопление частного дома или квартиры, составленное из ряда конвекторов, может быть оборудовано программаторами, которые на расстоянии управляют работой данных устройств.

Инфракрасный обогрев жилья производится по принципу нагревания не самого воздуха, а предметов, на которые направлены потоки теплых инфракрасных лучей. А уже нагретые предметы отдают часть тепла воздушному пространству.

Виды электрических котлов

Электрические отопительные котлы

Для создания водяного отопления, наиболее эффективного в частных домах, используют отопительные котлы трех типов:

Кроме того, электрические котлы подразделяются:

• По мощности — работающие от сети напряжения 220 В или 380 В.
• По месту расположения — настенные или напольные.
• По количеству контуров — одноконтурные и двухконтурные.

Котлы с тэнами

Тэновые агрегаты состоят из металлического корпуса, в середине которого находятся нагревательные элементы. Они подобны известным бытовым кипятильникам. Кроме этого котел оборудован расширительным бачком, циркуляционным насосом и автоматической системой контроля.

К положительным свойствам такого агрегата можно отнести:

• относительную безопасность по сравнению с электродными котлами
• легкое управление температурными режимами
• привлекательный дизайн
• компактность
• возможность использовать различные виды теплоносителя
• несложную настройку и легкость в эксплуатации

Автоматика обычно представлена двумя датчиками, один из которых поддерживает заданный температурный режим теплоносителя, а другой направляет работу первого, ориентируясь на температуру окружающего воздуха.

К недостаткам данных устройств относится их короткий срок службы из-за образования со временем накипи на нагревательных элементах. В результате этого уменьшается теплоотдача, и увеличивается потребление электроэнергии.

Электродные устройства

Котел электрический электродный

Электрические отопительные системы, устраиваемые при помощи электродных котлов, отличаются по принципу нагрева теплоносителя. Если в тэновых приборах теплоноситель нагревается трубчатыми элементами, то в электродных агрегатах таких предметов изначально не существует. Теплоноситель нагревается при прохождении через него электрического тока.

Вместо тэнов в котле установлены электроды с положительным и отрицательным полюсами. Из школьного курса физики известно, что вода является хорошим проводником электричества. В момент прохождения по ней электрического тока происходит расщепление молекул воды на отрицательно и положительно заряженные ионы, двигающиеся каждый к своему полюсу. В результате этого процесса и происходит нагрев теплоносителя.

Такие устройства отличаются компактностью и простотой конструкции, что можно отнести к их положительным свойствам. Кроме того, направленное движение ионов не позволяет образовываться накипи на стенках котла.

Однако отрицательных сторон в использовании электродных котлов значительно больше:

• сложная система водоподготовки
• выделение газов в результате происходящих химических реакций в теплоносителе
• высокая опасность поражения электрическим током при эксплуатации и обслуживании
• достаточно сложная система регулирования мощности
• необходимость периодической замены электродов, поскольку с течением времени они попросту растворяются, снижая тем самым эффективность работы электродного устройства

Сложность подготовки теплоносителя заключается в том, что нормальная работа устройства возможна лишь при определенном удельном сопротивлении воды, что в бытовых условиях оценить практически невозможно. Не рекомендуется использовать вместо воды жидкости типа антифриза или ему подобной. Теплоноситель должен циркулировать в системе с определенной скоростью, так как в случае её понижения вода может закипеть, а в случае увеличения темпа движения котел не включится.

Индукционные котлы

Индукционные котлы нового поколения

Используемая система электрического отопления с индукционным котлом основана на принципе индукции. В качестве нагревательных элементов используются специальные сплавы, образующие катушку индуктивности. Она размещена в герметичной емкости, предохраняющей её от непосредственного контакта с теплоносителем. Общий вид такого устройства напоминает обычный трансформатор, где сердечником является трубопровод. Нагреваясь, он передает тепло корпусу, вокруг которого циркулирует вода.

Индукционные котлы работают при частоте тока 50 Гц. Однако современные производители выпускают оборудование, способное функционировать на более высоких частотах электрического тока, для чего требуются специальные преобразователи. Такие устройства более компактны по габаритам.

Преимущества данных котлов заключаются:

• в их высокой производительности
• в отсутствии элементов нагрева, что ведет к уменьшению неисправностей
• в герметичности соединения, исключающей возникновение протечек и, как следствие, необходимость ремонтных работ в процессе эксплуатации
• в образовании минимального количества осадка и накипи
• в возможности использования в качестве теплоносителя антифриза и других аналогичных жидкостей
• в высокой степени электробезопасности благодаря отсутствию нагревательных элементов в теплоносителе

К недостаткам можно отнести высокую стоимость данного оборудования, если сравнивать с котлами электродного действия или тэновыми, а также значительные размеры.

Особенности электрических котлов

Промышленный котел Ferroli

Если говорить о мощности электрического котла, то для напольных агрегатов она может быть выше 60 кВт, а для настенных, как менее мощных, 12-60 кВт.

Маломощные устройства могут работать от сети 220 В, котлы же с мощностью более 12 кВт следует подсоединять к электрической сети с напряжением 380 В.

Электрические устройства для нагрева воды могут быть одно и двухконтурными, что позволяет не только обогреть загородный дом, но и обеспечить его горячим водоснабжением. Также циркуляция в системах с электрокотлами может быть как с естественным движением теплоносителя, так и с принудительным.

Эти устройства не требуют наличия дымохода, а располагаться могут в любом месте дома. Отсутствие продуктов сгорания говорит об их высокой степени экологичности.

Заключение

Большой выбор отопительных котлов, работающих от электричества, дает возможность домовладельцам выбрать оптимальную систему для обогрева своего дома. Наличие автоматических приборов учета и контроля позволяет экономно пользоваться любым электрооборудованием, делая проживание в загородном доме максимально комфортным даже при столь высоких тарифах на электроэнергию.