Опалення заміського будинку електрикою та його види

Опалення заміського будинку електрикою - це загальнодоступне, але дуже затратне вирішення проблеми обігріву житла. Втім, відносно дешеві способи обігріву все ж таки існують. Тому в цій статті ми розглянемо як типові, так і альтернативні технології опалення електроенергією.

Електричне опалення в приватному будинку

Електричне опалення у приватному будинку: типові варіанти

Стандартні електричні нагрівачі працюють із типовими теплоносіями – водою чи олією.

Ну а сам принцип такої роботи реалізується так:

Електрична енергія розігріває тугоплавкий нагрівальний елемент.
Розігрітий елемент підвищує температуру теплоносія.
Підігрітий теплоносій циркулює за системою за рахунок природної або примусової конвекції. І віддає свою енергію опалювальному простору.

Причому природну конвекцію забезпечує різниця щільності гарячого та холодного середовища, а примусовий кругообіг теплоносія можливий лише у разі використання спеціальних насосів чи вентиляторів.

На основі цієї конструкційної схеми працюють такі опалювальні прилади:

Олійні радіатори, нагрівальний елемент яких передає енергію теплоносія (олії), що циркулює по внутрішньому простору корпусу природним чином. Далі нагріте масло транслює тепло на корпус, який розігріває повітря у приміщенні. Повноцінне опалення дачного будинку електрикою на базі такого нагрівача, зрозуміло, не збудуєш, але невелику кімнату в квартирі обігріти можна
Електричні котли, нагрівальний елемент яких передає енергію добезлічі радіаторів, з'єднаних з опалювальним приладом спеціальним трубопроводом. Теплоносій (зазвичай це вода, рідше – олія) циркулює трубами, транслюючи енергію від нагрівального елемента на корпус радіатора, який опалює навколишній простір. Причому циркуляцію у системі забезпечує особливий насос.

Словом, всі вищезгадані нагрівальні прилади працюють за непрямою схемою опалення, коли енергія транслюється не в простір, а в теплоносій, що віддає тепло в простір, що опалюється.

Економне опалення електрикою: альтернативні варіанти

Всі альтернативні рішення передбачають безпосереднє нагрівання опалювального простору, за рахунок трансляції енергії безпосередньо в опалювальне середовище.

Тобто передбачається наступна схема роботи:

Електрична енергія розігріває нагрівальний елемент.
Нагрівач передає енергію повітрі або навколишнім предметам.

Причому циркуляція потрібна лише у разі розігріву повітря. І як у вищеописаному випадку вона буває природною (теплова конвекція) та примусовою (за допомогою вентилятора).

Альтернативні схеми електричного опалення реалізують такі опалювальні прилади:

Пристрій електричного конектора

Електричні конвектори, нагрівальний елемент яких розігріває саме повітря. Тобто, у ролі теплоносія виступає саме опалювальне середовище, внаслідок чого підвищується ККД усієї системи опалення.
Інфрачервоні обігрівачі, що трансформують електричну енергію, теплове випромінювання, за допомогою якого гріють не повітря, а навколишні предмети, стіни і навіть тіло людини.

Тобто в цьому випадку відбувається пряма передача енергії, що виключаєвтрати енергії на етапі розігріву теплоносія

Оптимальні системи опалення приватного будинку електрикою

Всі описані варіанти конструкцій опалювальних приладів експлуатують або пряму, або непряму схему нагріву.

Причому порівнюючи «прямі» та «непрямі» види електричного опалення можна зробити такі висновки:

Електрична система опалення

По економічності рішення, безумовно, виграє альтернативна схема прямого нагріву. Вона характеризується мінімальними тепловими втратами, адже енергія від нагрівального елемента транслюється в опалювальний простір без посередника-теплоносія.
За доступністю рішення, зрозуміло, виграє традиційна схема опосередковано нагріву. Олійний радіатор можна купити та поставити в кімнаті вже сьогодні. А електричний котел інтегрують у типову систему водяного опалення, монтуючи прямо над газовим чи твердопаливним обладнанням.
По ефективності рішення сумнівні майже всі варіанти «нагрівачів». Олійний радіатор – гріє лише невеликі приміщення. Електричний котел має дуже низький ККД. Інфрачервоні обігрівачі – коштують дорого та монтуються під покриття для підлоги або за настінні панелі.У результаті найефективніше опалення електрикою приватного будинку можна реалізувати тільки на базі конвектора. Він дешевий, його легко змонтувати і має відносно високу ККД (за цим показником конвектор програє тільки інфрачервоному обігрівачу).

Тому далі по тексту ми розглянемо, як облаштувати автономне опалення приватного будинку електрикою за допомогою теплових конвекторів, що розігрівають повітря. Ця інформація стане в нагоді всім домовласникам, які підшукують гідну заміну газовому або твердопаливному.казану.

Електричне опалення будинку конвектором: розрахунок та облаштування

Типовий конвектор складається з наступних деталей та вузлів:

Опалення будинку конвектором

Алюмінієвого або сталевого корпусу, у верхній частині якого облаштовані витяжні прорізи (для виходу нагрітого повітря), а в нижній частині – патрубок припливу (для підсмоктування холодного повітря).
Нагрівальний елемент – вольфрамової спіралі, вмонтованої в керамічну трубу. Нагрівач встановлений у внутрішній частині корпусу. Він розігрівається до 600 градусів за Цельсієм, підвищуючи температуру повітря в корпусі конвектора.
Циркуляційного блоку – вентилятора, що монтується у припливному патрубку (у нижній частині корпусу). Цей вузол посилює природну (теплову) конвекцію, прискорюючи процес прогрівання приміщення. Причому вентилятор можна використовувати лише на первинному етапі, переходячи в міру нагрівання приміщення на природну конвекцію.
Блок управління – цей елемент відстежує температуру в опалювальній зоні і управляє роботою нагрівального елемента. Причому управління може бути як механічним (на основі таймера, що включає і вимикає нагрівальні елементи), так і електронним (на основі датчика температури сигнали якого зчитує мікросхема).

Подібна конструкційна схема передбачає наступний порядок монтажу конвектора:

Під вікном (або будь-якому іншому місці) на опорну поверхню (стіну) монтують кронштейн, фіксуючи його саморізами або дюбелями. Причому конверторне електричне опалення в дерев'яному будинку передбачає особливі заходи захисту поверхні, що несе – між стіною і кронштейном, в даному випадку, монтують теплоізоляційну прокладку, що захищає деревину від контакту з розігрітими деталями.
Далі до точки кріплення підводять окремий трижильний кабель, перетином жили від 2,5 мм2. Причому кабель підключають до окремого пристрою захисного відключення (ПЗВ), до вільних контактів якого підключають сам конвертер.
Датчики температури розміщують на деякому віддаленні і від конвертера, і від вікна.

Кількість та потужність конвекторів визначається за наступною схемою:

Спочатку обчислюємо обсяг опалювального приміщення. Для цього необхідно помножити площу на висоту стелі. Тобто, при площі 32 м2 та висоті стелі 2,5 м обсяг опалювального приміщення складе 80 м3.
Далі переводимо об'єм у вати – одиницю потужності. Для цього потрібно помножити кубатуру приміщення на 30-50 Вт - коефіцієнт потужності, значення якого залежить від ступеня утеплення будинку. І якщо оперувати середніми показниками, то для обігріву 80 м3 потрібно витратити 3,2 кВт електроенергії.
Знаючи енергоємність процесу обігріву, можна обчислити і потужність, і кількість конвекторів. Наприклад, для обігріву 80 м3 простору необхідні 2-3 конвектори потужністю 1,5 кВт/год. Або 3-4 нагрівачі потужністю 1 кВт.

Причому зазначені вище розрахунки можна виконати і для загальної площі всього будинку (або квартири), і для кожної кімнати окремо.