Електроопалення приватного будинку своїми руками: 5 схем з дешевим теплом

Кіловат-годину тепла, отриманий електрокотлом, обходиться в вартість кіловат-години електроенергії (на початок 2017 року біля 5 рублів), що робить це джерело тепла найдорожчим. Сьогодні я хочу розповісти про те, як зробити електроопалення в будинку максимально дешевим.

Електрика вважається найдорожчим джерелом тепла. Однак є кілька лазівок, що дозволяють зробити його дешевше.

чому електрику

Найдешевший джерело тепла – магістральний газ. Для власника газового котла кіловат-годину тепла коштує всього 50-70 копійок. Тільки от біда, в багатьох селищах і передмістях нашої великої і неосяжної газу просто-напросто немає.

Слідом за газом по дешевизні енергії слідують:

Дрова з результатом 0,9-1,1 р. / кВт⋅ч;

Якщо немає магістрального газу, найдешевше опалювати будинок дровами.

Пелети (Гранульовані тирса) – 1,4-1,5 р. / КВт⋅ч;
Кам'яне вугілля – 1,6 р. / КВт⋅ч.

І яким же чином може змагатися з ними електричне опалення, яке обходиться дорожче в 3-5 разів?

Камради, на економічності список ключових властивостей системи опалення не закінчується. Для неї важлива ще й автономність – здатність підтримувати постійну і комфортну температуру в будинку без участі власника. А за цим параметром тверде паливо програє електроенергії в пух і прах:

Класичні твердопаливні котли потребують завантаження палива і розпалюванні кожні 3-6 годин;

Незручність твердопаливного опалення в тому, що котел потрібно розтоплювати кожні кілька годин.

піролізні котли подовжують проміжок між розпалювання до 10-12 годин;
Котли на пеллетах з автоматизованою подачею палива з бункера працюють в автономному режимі до тижня;

Котел на пеллетах з автоматичною подачею палива. Автономність обмежена тільки розміром бункера.

Всі види електричного опалення будинку здатні працювати без догляду і обслуговування необмежено довго.

Шах і мат. Опалення, що не дозволяє вам відлучитися з дому на кілька діб без скидання і осушення опалювального контуру (інакше він буде розморожений) – це вкрай незручно.

Пелетний котел зможе підтримувати тепло в будинку під час вашої відлучки на кілька днів. Тільки ось постійні поставки пелет доступні далеко не скрізь, а розкид цін на них часто ставить під сумнів економічність цього виду палива. Скажімо, в Москві тонна пелет коштує 7000 рублів, а в Севастополі – вже від 15000.

Ціни на пелети варіюються в залежності від віддаленості від виробника і кількості конкуруючих пропозицій.

Отже, наше завдання – знайти способи зниження накладних витрат при опаленні електрикою.

Схема 1: котел з теплоаккумулятором

Пристрій

Малий контур з примусовою циркуляцією води з'єднує електричний котел з теплоаккумулятором – баком з зовнішньої теплоізоляцією об'ємом до 3000 літрів.

Теплоаккумулятор, або буферна ємність для опалення – теплоізольований бак з патрубками для підключення до декількох контурах.

Великий контур оперізує будинок, поєднуючи бак з опалювальними приладами. У ньому повинна бути організована рециркуляція теплоносія, що забезпечує постійну температуру батарей незалежно від температури води в баку.

Принципова схема системи опалення з теплоаккумулятором. Гідрострелка забезпечує підключення контурів з різною температурою теплоносія.

Для реалізації цієї схеми потрібна двоставковий тарифікація електроенергії і двухтарифні лічильник.

Двухтарифні лічильник: денний і нічний споживання електроенергії тарифікуються за різними ставками.

Принцип роботи

Котел працює тільки вночі, під час дії нічного тарифу (він в 3-4 рази нижче денного). Виробляється їм тепло витрачається на нагрів води в баку теплоаккумулятора.Днем, коли кіловат-година коштує дорожче, котел простоює, а накопичене тепло поступово витрачається на обігрів будинку.

Довідка: нагрів 3000 літрів води на 40 градусів, ви запасеться 175 кВт ⋅ год тепла. Цього вистачить для опалення протягом 16 годин (всього часу дії денного тарифу) будинку площею 100-120 квадратів.

виграш: Згідно актуальною для нашої столиці на початок 2017 року тарифною сіткою, на одноставковому тарифі кіловат-годину електроенергії коштує 5,38 рубля. При двоставковий тарифікації вночі (з 23 до 7 години) ціна падає до 1,64 р. Різниця – в 3,3 рази.

мінуси:

Великі габарити буферної ємності. Чи не в кожній котельні можна розмістити бак об'ємом в кілька кубометрів;

Обсяг теплоаккумулятора може досягати 3 кубів. Такий бак поміститься не в кожній котельні.

Розкид регіональних тарифів. У Севастополі, де я живу, при споживанні електрики понад 600 кВт⋅ч на добу різниця між одноставочному і нічним тарифами буде всього 5,4 проти 3,78 рублів.

Превед, маркетолог

Раз вже ми торкнулися електрокотли, мені слід розвіяти одне пов'язане з ними досить поширена помилка.

Деякі види котлів (конкретно – електродні та індукційні) позиціонуються виробниками і продавцями як економічні. Таке позиціонування – першорядна брехня.

Будь-прилад прямого нагріву має ККД, що дорівнює 100%. Це твердження випливає з закону збереження енергії: електрокотел просто не виробляє жодної іншої енергії, крім теплової. Він не переміщається в просторі проти вектора гравітації, а все втрати на випромінювання і навіть на циркуляцію води в контурі в кінцевому рахунку перетворюються на всю ту ж теплову енергію.

Напис «Eco-Energy» на упаковці електродного котла повинна вказувати на його економічність. Як казав герой Булгакова, «вітаю вас, громадянин, збрехавши».

Схема 2: теплі підлоги

Пристрій

Тепла підлога – це опалювальна система, в якій радіатори замінює вся поверхня підлоги. Її нагрів може бути реалізований декількома способами:

Трубами з теплоносієм, Укладеними в стяжку або на теплорозподільні пластини під чистове покриття;

Водяна тепла підлога підготовлена до укладання стяжки.

гріє кабелем. Він укладається не тільки в стяжку, але і в шар плиткового клею під кахель;
плівковими нагрівачами. Нагрівальний елемент цього типу – лист щільного діелектричного полімеру з парою мідних струмопровідних жив і з'єднують їх між собою токоведущими доріжками з високим електричним опором. Плівкова тепла підлога укладається під чистове покриття підлоги з досить високою теплопровідністю – лінолеум, ламінат або паркетну дошку.

Водяне опалення з теплою підлогою і електрокотлом – рішення, скажімо чемно, дивне. Воно виходить невиправдано складним, а посередництво теплоносія додатково знижує ККД (коефіцієнт корисної дії) опалювальної системи. Замість котла прийнято використовувати кабельні та плівкові системи обігріву.

Покладена під чистове покриття плівка володіє куди меншою інерційністю в порівнянні з кабелем, покладеним під плитку і тим більше в стяжку. Плівковий нагрівач прогріває покриття до комфортних +25 ° С за 5-10 хвилин, кабель під плиткою – за 30, кабель в стягуванні – за 3-5 годин.

У моєму будинку плівковий тепла підлога змонтований під робочим столом. При включеному нагріванні за ним комфортно працювати навіть при +16 в кімнаті.

Укладання нагрівальної плівки своїми руками не становить особливих складнощів:

Навантаження на один терморегулятор не повинна бути більше 3,6 кВт. Якщо приміщення має велику площу, змонтуйте кілька роздільних ланцюгів харчування з незалежними терморегуляторами;
Греющую плівку можна укладати під меблі і інші теплоізоляційні підлогу предмети. Як і будь-який електроприлад, вона не любить перегріву.

Принцип роботи

Конвекційне опалення (старі добрі настінні батареї) прогрівають, перш за все, простір під стелею: конвекційні потоки відносять тепле повітря, що володіє меншою щільністю вгору. Щоб отримати хоча б +20 ° С на рівні підлоги, повітря над головою потрібно прогріти до +26 – +30 градусів.

Розподіл температури при конвекційному опаленні: на підлозі холодно, під стелею жарко.

При опаленні теплою підлогою картина інша: найсильніше нагрітий повітря над підлогою, а в міру підйому до стелі його температура знижується.

Що дає такий розподіл тепла?

суб'єктивний комфорт. Ноги в теплі – це приємно, повірте;
Відсутність протягів на рівні підлоги. Ви можете спокійно відпустити немовляти досліджувати дитячу кімнату або вітальню: застуди обійдуть його стороною;

Протяги? Застуди? Не, не чули.

Зниження середньої температури в приміщенні. Цей параметр має пряме відношення до економії: втрати тепла опалювальним приміщенням завжди прямо пропорційні дельті температур з вулицею.

виграш: При 0 ° С на вулиці зниження середньої температури в кімнаті з 25 (30 під стелею і 20 на підлозі) до 20 (22 на підлозі і 18 під стелею) градусів дасть економію в 20%. З ростом вуличної температури економічність рішення буде збільшуватися, зі зниженням – падати.

мінуси: Навіть якщо монтувати електричне опалення приватного будинку своїми руками, воно обійдеться приблизно в 800 рублів на квадратний метр (при використанні недорогого плівкового нагрівача з механічним терморегулятором). Якщо монтаж виконується силами найманих робітників, витрати зростуть ще в півтора-два рази.

Недорогий плівковий нагрівач обходиться в 600-700 рублів за квадрат. До його вартості додадуться витрати на проведення й терморегулятори.

Схема 3: інфрачервоний обігрів

Пристрій

Будь-опалювальний прилад віддає тепло оточуючим предметів двома способами:

За рахунок конвекції (Тобто прямого контакту з повітрям і перенесення теплової енергії його потоками);
За рахунок теплового випромінювання. З його дією знаком будь-яка людина, хоч раз сидів у зимового багаття: повітря холодний, але руки і обличчя відчувають тепло.

Змінюючи температуру і площа поверхні приладу, можна домогтися переваги одного із способів передачі тепла. Джерело теплової енергії з невеликою площею і порівняно високою температурою буде обігрівати кімнату переважно ІК-променями, а помірно тепла батарея з розвиненим ребрами секцій – конвекцією.

Інфрачервоне електроопалення приватного будинку може бути організовано приладами декількох різновидів:

Як організувати інфрачервоний обігрів будинку своїми руками? Ось кілька нескладних правил монтажу інфрачервоних обігрівачів:

оптимальне розміщення: На стелі, так, щоб теплове випромінювання було направлено вниз.

ІК-обігрівач краще розташувати під стелею. Тоді він буде гріти низ кімнати.

підключення: До звичайної розетки або проводці напругою 220 вольт через колодки.

обмеження:

Навантаження на одну розетку не повинна бути більше 3,5 кВт;
Перетин мідного проводки не повинно бути менше 1 мм 2 на 10 ампер пікового струму.

Принцип роботи

Коли джерела інфрачервоного випромінювання знаходяться під стелею і гріють підлогу, розподіл температур в кімнаті стає таким же, як при використанні теплої підлоги: внизу тепло, вгорі прохолодно.

Інфрачервоний обігрів стельових приладом: розподіл температур – то ж, що при стосується систем опалення.

Але це не все. Теплове випромінювання гріє не тільки підлогу і меблі: шкіра і одяг знаходяться в кімнаті людей теж відчуває тепло. В результаті зона комфортної температури знижується з 22-24 до 14-16 градусів.

Витрати на монтаж системи обігріву при цьому на порядок менше, ніж в разі теплої підлоги: прилад потужністю 1 кВт і вартістю 1500 рублів здатний обігріти площу в 15-20 м 2. Для порівняння – на недорогий плівковий нагрівач тієї ж площі з найпростішим механічним терморегулятором піде як мінімум 12-15 тисяч.

виграш: При вуличній температурі 0 ° С зниження середньої температури в кімнаті з 25 до 15 градусів забезпечить економію електроенергії в 40%.

мінуси: В зону випромінювання інфрачервоних обігрівачів повинна потрапляти вся житлова площа будинку. Поза цією зоною буде просто-напросто холодно.

У приміщенні з інфрачервоним опаленням вам буде тепло лише в зоні дії обігрівача.

Схема 4: теплові насоси

Пристрій

Тепловий насос – це, як і випливає з назви, прилад для перекачування теплової енергії. Найбільш наочний приклад теплового насоса – звичайний холодильник: він відбирає теплову енергію у холодильної камери і віддає її повітрю кімнати, в якій стоїть.

Як працює цей пристрій?

Ось повний цикл роботи приладу на нагрів.

Основні вузли теплового насоса і напрямок руху холодоагенту.

Компресор стискає газоподібний фреон. Той при зростанні тиску переходить в рідке агрегатний стан і нагрівається на кілька десятків градусів;
Гарячий холодоагент проходить через внутрішній теплообмінник насоса, де віддає надлишок тепла теплоносія або повітрю в кімнаті;
Пройшовши розширювальний клапан (Попросту кажучи – ділянку магістралі з різко збільшується перетином), остиглий рідкий фреон перетворюється в газ і … миттєво охолоджується ще на кілька десятків градусів;
Холодоагент проходить зовнішній теплообмінник і нагрівається, відбираючи тепло у зовнішнього середовища – холодної порівняно з повітрям в опалювальному приміщенні, але теплою порівняно з ним;
Далі – стиснення компресором і повторний цикл.

Звичайний холодильник працює за тим же принципом, що і тепловий насос.

Виграшність такого циклу в тому, що:

Зовнішнє середовище (Донор тепла) може бути набагато холодніше повітря в будинку;
Електроенергія витрачається тільки компресором, Причому його електрична потужність може бути в кілька разів нижче ефективної теплової потужності насоса (тобто кількості тепла, яке він перекачує в будинок за одиницю часу).

При роботі теплового насоса більшу частину теплової енергії ви отримуєте абсолютно безкоштовно.

Кращі теплові насоси дозволяють отримати до 7 кВт ⋅ год тепла на кожен кіловат-годину витраченої електроенергії.

Монтаж насоса вам волею-неволею доведеться довірити представникам дилера або виробника: в іншому випадку ви втратите гарантії на обладнання.

У системи водяного опалення, що працює з цим приладом, є всього одна особливість: воно повинно бути низькотемпературних (не вище 55 градусів, бажано – 40-45). В цьому випадку ви отримаєте максимальну ефективність роботи теплового насоса: дельта температур між його теплообмінниками буде мінімальною.

Зміна ефективності роботи теплового насоса (COP) в залежності від температур теплоносія і зовнішнього теплообмінника. Чим менше різниця між ними, тим дешевше обійдеться опалення.

З тепловими насосами з внутрішнім водяним контуром використовують водяний тепла підлога або звичайні радіатори із збільшеною кількістю секцій.

Принцип роботи

Середовищем-донором можуть служити:

Грунт нижче за рівень промерзання. На глибині кількох метрів його температура постійна і тримається на рівні 10-14 градусів тепла;
вода в незамерзаючому водоймі або грунтові води, що відкачуються з свердловини з достатнім дебітом. Вода, яка віддала тепло, скидається в дренажну свердловину;

Тепловий насос, що працює за схемою «вода-вода»: зовнішній теплообмінник поміщений в незамерзаючий водоймище.

вуличний повітря.

Мінімальну температуру навколишнього повітря обмежують характеристики існуючих холодоагентів. Повітряні теплові насоси здатні працювати при температурі повітря не нижче -25 ° С. У міру падіння вуличної температури знижується ефективність роботи насоса (тепловіддача на кіловат потужності).

Для теплового насоса Mitsubishi Zubadan виробником заявлена нижня межа робочої температури в -25 градусів.

виграш: Кіловат тепла обходиться в 2,5-7 разів дешевше кіловата електрики в залежності від характеристик приладу і температур опалювального приміщення або теплоносія і зовнішнього середовища.

мінуси: Висока вартість обладнання і монтажу.Я можу навести конкретні цифри: при установці повітряного теплового насоса в сусідньому зі мною будинку з опалювальною площею 300 м2 все обладнання (включаючи теплі підлоги і фанкойли) і його монтаж під ключ обійшлися в 850 тисяч рублів.

У разі геотермальних насосів свій вагомий внесок в бюджет проекту вносить монтаж ґрунтових теплообмінників. Вертикальні колектори занурюються в свердловини глибиною 50-100 метрів (буріння погонного метра свердловини коштує 2000-3000 рублів залежно від типу грунту). Горизонтальний колектор вимагає риття котловану з площею втричі більше опалювальної.

Укладання в грунт горизонтального теплообмінника геотермального теплового насоса.

Схема 5: кондиціонери

Пристрій

Кондиціонер вважається електроприладом для охолодження повітря (термін «кондиціонування» виник не на порожньому місці). Однак будь-який кондиціонер є окремим випадком теплового насоса, що працює за схемою «повітря-повітря», і при роботі на нагрів він виявляється вигідніше будь-якого приладу прямого нагріву.

Сучасний побутовий кондиціонер від компанії Самсунг. Його пристрій нічим не відрізняється від пристрою повітряного теплового насоса.

C.O.P. (Coefficient of Performance, ставлення теплової потужності до споживаної) сучасних інверторних кондиціонерів варіюється від 3,6 до 5;
Нижня межа робочої температури при роботі на обігрів – -25 градусів дозволяє приладу опалювати будинок в теплих регіонах країни всю зиму. У середній смузі Росії кондиціонер може використовуватися в міжсезоння в якості допоміжного джерела тепла.

Встановити прилад можна як своїми руками, так і силами численних фірм, що пропонують монтаж і обслуговування кліматичної техніки.

Найпростіше встановити віконний кондиціонер. Його потрібно просто вставити в відкриту стулку.

Принцип роботи

Від теплових насосів, що гріють теплоносій, кондиціонер відрізняється тим, що віддає тепло безпосередньо повітрю в кімнаті. Якщо потрібно опалювати кілька кімнат – немає проблем: поставте кілька інверторів або спліт-систему (один зовнішній блок з декількома внутрішніми).

Пара маленьких хитрощів:

При роботі на тепло направте потік повітря з внутрішнього блоку вниз. Якщо жалюзі встановлені в горизонтальне положення, кондиціонер буде гріти повітря під стелею;

У режимі обігріву направте жалюзі спліт-системи вниз. Тоді повітря в кімнаті буде прогрітий рівномірно.

вентилятор внутрішнього блоку повинен працювати на великих оборотах. У цьому випадку потік теплого повітря дістає до підлоги і нагріває його. В першу чергу рекомендація стосується будинків з бетонними перекриттями: висока теплопровідність бетону змусить прогрітися вся підлога в кімнаті.

виграш: Економія електроенергії досягає 3-5 разів в порівнянні з класичним опаленням електрокотлом.

Цей кондиціонер віддає 3,6 кВт тепла на кіловат споживаної потужності.

мінус: Обмежений діапазон вуличних температур.

Основне джерело тепла в моєму будинку – інверторні кондиціонери. Можливо, мій досвід виявиться корисним шановному читачеві. Отже, цифри і факти:

Опалювальна площа: 154 квадратних метра на двох поверхах.

кліматична зона: Місто Севастополь, півострів Крим. Середня температура січня +3 ° С.

кількість кондиціонерів: 5 штук.

Спліт-системи на фото відповідають за обігрів спальні і дитячої на першому поверсі мого будинку.

Сумарна теплова потужність: 14 кіловат.

Мінімальна вулична температура: Виробниками заявлені -15-25 ° С. На практиці все кондиціонери продовжували справно гріти в пік торішніх заморозків, коли температура впала до -21 градуса.

енергоспоживання: Від 800 до 1500 кВт⋅ч в місяць в залежності від вуличної температури. За поточними тарифами витрати приблизно відповідають тій сумі, яку мої сусіди платять за дрова і вугілля. Але при вдвічі більшій площі будинку і непорівнянному зручність користування опаленням.

Актуальні для Севастополя на початок 2017 року тарифи на електроенергію.

висновок

Як бачите, електроопалення може бути досить економним і успішно конкурувати за дешевизною з твердим паливом, а то і з магістральним газом. Дізнатися більше про способи опалення будинку електрикою вам допоможе відео в цій статті. Будь ласка, не соромтеся доповнювати і коментувати її. Успіхів, камаради!