Электрическое отопление

Геотермальная электростанция
1
27/10/2017 00:33:02
Содержание:

В нашей северной стране отопление является не роскошью, а необходимостью. Мы привыкли к централизованному отоплению. Однако есть правило, по которому связывают начало отопительного сезона с внешней температурой. Получается, чтобы отопление все-таки включили сразу всем, нужно предварительно хорошенько промерзнуть

Отопление помещений пришло к нам из далекой древности. Сначала грелись у костра в пещере. Когда стали строить шалаши-юрты (или вигвамы), то костер переместился в центр такого жилища. Ноги грели, протягивая их поближе к огню босыми пятками, а дым уходил в специально оборудованный вверху дымоход, работавший как клапан из шкур. Наружу горячий дым он выпускал, обратно вход холодному воздуху снаружи перекрывал.

Худо-бедно, такая система дожила до наших дней как очень удачное изобретение отопления в мобильном жилье.

Жаровня с горячими углями совершенно так же обогревала босые пятки студентов среднеазиатских медресе, когда они сидели в своих небольших жилых комнатах с дыркой в потолке для выхода дыма.

А вот у нас такая роскошь — дыра наружу — была излишней, поэтому строили избы, топившиеся «по-черному». Печь топилась, а дым шел под потолок. Его для этого делали в полтора раза выше, и на этой полуторной высоте дым и крутился. Однако же он нес дополнительную полезную нагрузку: в таких избах сроду не водилось ни клопов, ни вшей, ни тараканов, а под потолком подвешивались припасы. Мясо и колбаса от этого становились копчеными и деликатными на вкус.

Согреть в мороз деревянные дома, особенно топящиеся «по-белому» — задачка не из легких, но решаемая. Надо топить, а тепло потом в доме удерживать, чтобы не выдуло все в трубу. Но дерево стен в этом случае — помощник.

А вот дома каменные только разогреть — огромная проблема. Для них и придумали камины, то есть каменные печи, которые вделывались в стену. А в стене могла быть устроена целая система дымовых полостей, чтобы разогреть замороженную каменюку. И все равно, углы и отдаленные стены оставались мертвенно холодными, что и приводило к простудам, чахотке обитателей. Еще камины предназначались для приготовления пищи. Это была открытая в комнату каменная топка, в которой в рыцарских замках можно было на вертеле зажарить целого быка. Это была самая уютная комната — а то и целый зал, — где массивные камни разогревались постепенно. Даже и пол мог делаться с внутренними полостями для прохода дыма. Соответственно, и сидеть у такого камина по вечерам было лучше, чем бродить по уходящим во тьму остальным ледяным апартаментам. 

Современные отопительные системы

Отопление бывает центральное, местное и индивидуальное. Центральное — это когда весь город включается одновременно: система ТЭЦ или котельных сразу запускается, и по трубам пошла горячая вода или горячий пар. Местное — когда строят отдельные котельные на дом или несколько домов. В этом случае включение тепла в дома гораздо проще, достаточно запустить котельную — и они будут обогреты.

Индивидуальное отопление возвращает нас к эпохе, когда каждый сам себя отапливает. И, соответственно, несет бремя расходов и ответственности за комфорт и здоровье себя и своих домочадцев. Что, собственно говоря, никогда и не отменялось для отопления частного дома. Где все и так делается для дома своими руками.

 Отопительные системы по источнику энергии для обогрева делятся на дровяные, угольные, газовые и электрические.

Бывают еще солнечные, но это в южных странах, например, Турции, где на крыше стоит водяной бак или солнечный коллектор, нагреваемый солнцем, а целая система современной автоматики отводит нагретую воду на отопление помещений.

Солнечный коллектор
Солнечный коллектор

Еще есть отопление термальными водами из-под земли в местах вулканической деятельности (Рейкъявик, Исландия). Очень хорошо и дешево. Однако…

Геотермальная ЭС, Исландия
Геотермальная ЭС, Исландия

В любом случае, независимо то топлива, помещение обогревается неким рабочим телом. Это то вещество или та среда, от контакта с которой помещение и получает тепло. По этому признаку отопительные системы бывают печные (дым и газ от горения), водяные, паровые и электрические.

Рабочее тело как раз и разогревается в помещении, где различными физическими или химическими явлениями энергия топлива передается ему для обогрева. После этого перед системой стоит задача по доставке тепла, переданного рабочему телу, в помещение, нуждающееся в отоплении. Причем отдельной ответственной задачей здесь стоит качество этой передачи с уменьшением потерь от «обогрева улицы». Как известно, система централизованного отопления как раз и страдала этой проблемой: многокилометровые теплотрассы очень часто бывали местами оголены и не только теряли энергию, но часто и горячая вода хлестала фонтанами, которые застывали, по мере отдаления «в природу и зиму», красивыми, но бесполезными ледяными сталагмитами, а кое-где даже и сталактитами.

Прорыв на теплотрассе
Прорыв на теплотрассе

Электрическая система отопления

Электроотопление для дома содержит в себе многие плюсы от всех перечисленных систем обогрева дома или квартиры.

Нам не нужно заботиться о топливе — это делается там, где электричество вырабатывают, — а также о доставке «рабочего тела». Электричество нам доставляют по проводам, и не наша это забота. А вот включение его в работу для отопления дома (квартиры) — это уже задача нашего вкуса, средств и удобства. Электричество у нас — система централизованная, а отопление мы при этом будем делать вполне индивидуально. А видя свою квартиру как на ладони, можно организовать это с максимальной экономией. Кроме того, мы сами можем строить экономное электрическое отопление как систему поэтапно, разумно распланировав все затраты. При этом, так как отопление дома электричеством обходится дешево, постепенно построить вполне современное, развитое, но экономное электроотопление.

При этом мы не ограничены одним каким-то способом. Вырабатывая электричеством тепло, можно направлять его на обогрев разными техническим средствами и попробовать добиться при этом оптимального решения.

Электрическое отопление дома: плюсы и минусы

 К электричеству мы привыкли везде: и в городском жилье многоквартирного дома, и в автомобиле, гараже, обиходе дачного или загородного жилого дома. Поэтому, несмотря на то, что за электричество мы платим немало, хотелось бы трезво взвесить плюсы и минусы, чтобы наметить путь получения в конце некого идеала: отопление дома электричеством — самый экономный способ. Итак, плюсы:

  • «Пластичность» — электроэнергию гораздо легче подать в любую точку пространства, чем другие виды энергии.
  • Простота, компактность и доступность установки и монтажа. Требуются самые обыкновенные инструменты и материалы.
  • Простота в управлении и эксплуатации. Вся работа на виду, легко контролируется, включается и выключается. Доступ к любому узлу или элементу для проверки работы, для ремонта или замены.
  • Высокий КПД и настраиваемость. Так как вся система лежит в пределах жилого помещения, нет проблем с потерей энергии наружу. Разносторонний подход к технике позволяет настроить отопление для разных помещений в достаточной и экономичной степени.
  • Надежность. Выбрав элементы электрических схем, подходящие по условиям работы и электрическим параметрам, можно быть уверенным в их безотказной работе.
  • Безвредность. При нормальной работе не выделяются вредные продукты, газы, дым, а также не беспокоят шум и вибрация.   
  • Безопасность. Правильный монтаж и соответствующая по токам и напряжениям техническая защита позволяют быть уверенным в адекватной реакции системы на возможную аварийность. Все неполадки легко устранимы.

Но самым главным плюсом автономного отопления частного дома является то, что оно полностью наше, мы включим его, когда хотим, а не когда уже полностью смерзнемся и потеряем всякую надежду.

Но, у всего, что имеет плюсы, обязательно находятся и минусы:

  • Главный недостаток, который имеет отопление квартиры электричеством, — это большие затраты на расход электроэнергии. Там, где электричество дорого, электрическое отопление в квартире или частном доме станет просто невыгодным.
  • Зависимость от электросети. При отключении электроэнергии немедленно остановится сразу все электроотопительное оборудование, работающее на обогрев дома.
  • Дополнительная нагрузка на электрическую сеть. И, в отличие от многих других энергопотребляющих устройств нашей сети питания, эта нагрузка должна работать непрерывно. Если кухонную технику мы включаем и выключаем по мере надобности, утюги — достаточно редко, холодильник включается и выключается сам, причем его агрегат отдыхает гораздо дольше, чем работает, то тепловая электросеть должна работать всегда.

Разумеется, предварительно должны быть сделаны все, хотя бы приблизительные, расчеты потребления электроэнергии, а также сопоставления с другими методами обогрева дома.

Чтобы снизить зависимость от энергосети, можно предложить искать решение в комплексном варианте. Так как квартирные дома у нас обычно уже с имеющимся отоплением, можно оставить водяное или паровое отопление в качестве резервного. Перевести его в экономный режим можно, установив счетчики отопления и отключающие вентили. Тогда можно постепенно переходить на электричество, а водяное уменьшать на соответствующую величину.

В частных домах на случай аварий с электросетью пользуются автономными генераторами. При обширном хозяйстве загородного дома это часто решает многие проблемы, в том числе и проблему отопления.

Альтернативные источники энергии — солнечные батареи, солнечное отопление, модные в Европе ветрогенераторы — также могут быть во многих случаях решением. Вообще для живучести хорошо иметь дублирующие системы жизнеобеспечения.

Экономичное электрическое отопление: устройства электрообогрева

Электрические устройства обогрева работают по разным принципам. А также по методу охвата отапливаемого объема нашей жилой недвижимости. Самое первое, что придумалось, это сделать систему совершенно такой же, как обычное центральное отопление.

1.Электрическое отопление в частном доме

Источником тепла является водяной электрокотел.

Электрическое отопление частного дома
Электрическое отопление частного дома

Рабочее тело – вода. В доме проложена отопительная сеть, по которой разогреваемая в котле вода циркулирует непрерывно.

Это очень высокое по стоимости решение. С большим расходом электроэнергии. Из-за большой потребляемой мощности, причем расходуемой непрерывно, может вызвать значительный дисбаланс в общей трехфазной сети района. Особенно если учесть, что дома подобных друг другу габаритов и подходов к комфорту обычно не стоят отдельно. То есть суммарная нагрузка для районной сети может быть очень тяжелой.

Чтобы уменьшить дисбаланс потребления и перекос фаз в сети, лучше подключаться сразу к трем фазам 380 В. Это должно снизить и общее потребление, конечно, система отопления частного дома не станет экономной, но все-таки.

В качестве промежуточного варианта для загородного дома или дачи можно предложить в качестве первой стадии проводки автономного отопления вариант с печным разогревом воды, но электрической циркуляцией с помощью электронасоса.

Экономичное отопление частного дома
Экономичное отопление частного дома

В системе отопления с традиционной печью единственный минус — это то, что она должна работать на обогрев непрерывно, или следует подумать о массивных теплонакопителях, в которые и встраивается радиатор — обогреватель.

2.Автономные конвекторы

Могут дать дешевое отопление электричеством, если их включать и выключать где и когда надо и настроить на нужные параметры обогрева.

   Электроконвектор
Электроконвектор
Электроконвектор другой модели
Электроконвектор другой модели
Еще один электроконвектор
Еще один электроконвектор

Электроконвекторы можно покупать постепенно и использовать, обустраивая электрическое отопление и квартиры, и загородного дома. Безопасное и дешевое отопление частного жилья. Конвекторы работают на ТЭНах, поэтому разогреваются за секунды. Но и остывают быстро. Зато компактны. Выпускаются как в напольном, так и подвесном исполнении.

Масляный электрический нагреватель
Масляный электрический нагреватель

Сюда же следовало бы отнести различные спиральные обогреватели, электрокамины и тепловые пушки.

Электрокамин
Электрокамин
Электрообогреватель
Электрообогреватель
Тепловентилятор
Тепловентилятор

В них обогрев не только конвекционный, спирали испускают мощное инфракрасное излучение. Однако их минус в выжигании спиралью кислорода в воздухе помещения.

Тепловая пушка
Тепловая пушка

Обогревательные приборы, мощно нагревающие воздушный поток, который быстро расходится по обширному помещению, хороши там, где имеется большое пространство для работы людей, а окружающие подсобные помещения греть не обязательно. Поэтому их используют на производстве: на складах, в цехах, сервисных центрах, теплицах. Причем в пересчете на объем помещения они способны сделать электрическое отопление достаточно недорогим. А вот отопление электричеством квартиры или загородного дома можно сделать мягким и комфортным с помощью инфракрасного излучения, выделяемого целыми поверхностями.

3.Инфракрасное отопление

Его можно делать поверхностным или объемным. Инфракрасное излучение пронзает пространство и воздействует на предметы: пол, стены, мебель, людей. При этом меньше работает конвекция, унося тепло вверх к потолку и неизбежно охлаждая нижнюю часть помещения вовлекаемыми в движение массами ненагретого воздуха.

Инфракрасную панель можно повесить на стену
Инфракрасную панель можно повесить на стену

Тогда перед ней будет тепло, а стена может оставаться довольно прохладной.

Можно застелить нагревательным матом потолок
Можно застелить нагревательным матом потолок

Он будет обогревать все под собой сверху вниз. Пол будет нагреваться не от воздуха, а от излучения, а воздух останется свежим.

Нагревательную инфракрасную пленку можно резать (по линии) полосами какой нужно длины и располагать под линолеумом, обоями, ламинатом
Нагревательную инфракрасную пленку можно резать (по линии) полосами какой нужно длины и располагать под линолеумом, обоями, ламинатом

Имея четкие параметры обогрева и расхода энергии, например, 220 Вт/пог.м, можно выполнить расчет и сделать обогреватель ровно тот, который даст отопление самое, самое экономичное.

Теплый пол, настраиваемый и автоматически регулируемый, как нельзя лучше подойдет для детской, спальни
Теплый пол, настраиваемый и автоматически регулируемый, как нельзя лучше подойдет для детской, спальни
Но бывает теплый пол, который все-таки нагревается водой, однако не из водопровода, а от котла, скорее всего, электрического
Но бывает теплый пол, который все-таки нагревается водой, однако не из водопровода, а от котла, скорее всего, электрического

Отопить дом электричеством именно таким способом может оказаться самым экономичным вариантом. Хотя чтобы сделать водяной (водно-электрический) пол, придется хорошо повозиться.  Ну а как же, когда идет строительство, делать лучше сразу и надолго.

Во-первых, скорость и движение воды там не очень высоки, поэтому для ее перекачки не потребуется много электрической мощности. Во-вторых, обогревать не следует до высокой температуры — в разумных пределах (до 22–28 °С). В третьих, в полу под змейкой кладется слой фольги, отражатель инфракрасного излучения, а под ним — хорошая теплоизоляция. В-четвертых, накладываемая сверху стяжка будет инерционным, накапливающим тепло элементом, который остывать будет долго, а проводит тепло лучше, чем дерево.

Заключение

Отопить дом — вполне посильная задача. Как сделать электроотопление экономным?

При всех вариантах самым главным остается одно: хорошая теплоизоляция. Не будем отапливать улицу — все будет рационально и экономно. Ну и немного сообразительности. А автономное отопление дома электричеством дает возможность маневра: самому включать там, где холодно, и выключать там, где жарко.

Изображение пользователя Кононенко Владимир
Кононенко Владимир Инженер-электрик
комментарии:
Чтобы оставить отзыв, пожалуйста, авторизируйтесь используя социальные сети.
добавить комментарий:
Нажимая кнопку Отправить вы соглашаетесь с Пользовательским соглашением и Правилами размещения информации.
Мнение редакции может не совпадать с мнением автора отзыва.
Сколько денег вы тратите на ремонтные работы в год?
от 10 000 до 100 000 рублей
60% (6 ответов)
от 1 000 до 10 000 рублей
40% (4 ответа)
до 1 000 рублей
0% (0 ответов)
Всего проголосовало: 10