Электроотопление частного дома своими руками

Алан-э-Дейл       13.09.2022 г.

Устройство

В качестве среды-донора системы обычно выступает:

  • Почва ниже уровня промерзания. Вдали от верхних слоев температура земли в основном стабильная (в пределах +10-14 градусов).
  • Незамерзающий водоем или грунтовые воды. Их откачивают из скважины с хорошим запасом. После отдачи тепла воду направляют в дренаж.
  • Воздух на улице. Минимальная температура воздуха ограничена особенностями применяемых хладагентов. Оптимальный температурный уровень для работы воздушных тепловых насосов – не меньше -25 градусов. По мере снижения этого показателя будет также падать эффективность насоса.

Отопление электрическим котлом

Это классическая схема системы автономного отопления. Есть два варианта нагрева теплоносителя – косвенный и прямой.

Электрические котлы косвенного нагрева бывают двух типов: ТЭНовые и индукционные.

Устройство и принцип работы ТЭНовых котлов довольно просты – есть нагревательная спираль, заключенная в герметичную металлическую оболочку с диэлектрическим теплопроводным наполнителем, тепло от спирали через наполнитель передается на поверхность оболочки ТЭНа, с которой контактирует теплоноситель системы отопления.

Так выглядит «начинка» ТЭНового котла на 9 кВт, который несмотря на компактные размеры способен обогреть дом площадью 100м2

Индукционные котлы появились для бытовых систем отопления относительно недавно. Их принцип действия заключается в свойстве металлов нагреваться под воздействием переменного магнитного поля. Сам нагревательный элемент представляет собой индуктивную катушку с сердечником из ферромагнитного сплава, через «вторичную обмотку» которой проходит теплоноситель.

Схема работы индукционного нагревателя

Особенность электрических котлов прямого нагрева в том, что вода выступает не только теплоносителем, но и является частью электрической схемы – через нее проходит переменный ток между электродами. Откуда и название котлов – электродные.

Каждый тип котла имеет свои недостатки. У ТЭНовых образуется накипь, которая ведет к снижению полезной мощности и ресурса котла. Индукционные – довольно дороги, громоздки и имеют «ступенчатую» регулировку мощности. Электродные имеют жесткие ограничения по качеству и составу воды, которая должна иметь определенное удельное электрическое сопротивление переменному току.

Каскад из четырех электродных котлов для обогрева большого дома

Ну а главный недостаток отопления загородного дома электрическим котлом – наличие самого теплоносителя и «громоздкая» система циркуляции из труб и батарей. Обустройство такой системы требует затрат, а КПД по сравнению с электрическими обогревателями прямого действия может быть меньше, если применяют циркуляционные насосы.

Базовые варианты

Существует несколько способов, как сэкономить на отоплении электричеством. Строго говоря, применять их можно как по отдельности, так и комбинируя разные технологии для разных зон жилого дома. В гараже можно поставить отдельную систему, установив более низкую общую температуру и выгадав дополнительные средства.

Элетрокотёл

Наверняка многим будет интересно, как экономить электроэнергию с электрокотлом, между тем, всё предельно просто, для того, чтобы снизить расход электричества в доме, нужно всего лишь снизить рабочую температуру котла в дневное время и увеличивать её на ночь. Для этого можно воспользоваться одним из нескольких вариантов – установить реле времени, или реостат, позволяющий контролировать температуру теплоносителя.

Одним из вариантов экономии средств при отоплении частного дома является изменение рабочей температуры котла в дневное время и увеличение ее на ночь.

Использовать в системе отопления воду, так как она быстрее нагревается, лучше передаёт тепловую энергию, и обладает меньшей плотностью, что позволяет использовать насос малой мощности или систему, работающую независимо от насоса.

Применение этих простых правил позволит существенно сократить расходы на отопление в доме с электрокотлом.

Конвекторы

Ещё один способ обогрева помещений. Неоспоримым плюсом данной системы является простота её монтажа: отопление частного дома электричеством, с применением конвекторов позволяет не тратить деньги на установку труб или прокладку дополнительных коммуникаций. Всё, что необходимо – это розетка, для подключения прибора в сеть.

Экономное отопление достигается в этом случае благодаря тому, что в каждом конкретном помещении, на каждом конкретном устройстве вы сможете задать свой температурный режим. Каждый прибор снабжён датчиком замеряющим температуру воздуха и реостатом, он будет нагревать помещение до тех пор, пока не будет достигнута установленная температура, после чего перейдёт в энергосберегающий режим.

Более дешевое отопление электричеством можно получить, только применяя инфракрасные обогреватели, о которых речь пойдёт далее.

Инфракрасные приборы

Задаваясь вопросом: как сэкономить электроэнергию при отоплении электричеством (1), далеко не все знают правильный ответ, так как эта технология сравнительно новая и не получила ещё широкого распространения – знают о ней немногие, но те, кто знает, уже по достоинству оценили её.

ПЛЭН – плёночные электрические нагреватели. Выглядят они как руло обоев, только не совсем обычных. За плотной прозрачно плёнкой, закрывающей прибор с двух сторон, угадываются решётки, которые при подаче напряжения начинают излучать инфракрасные тепловые волны.

КПД у таких приборов почти 95%, то есть большая часть потребляемой энергии уходит в тепло. Монтировать такие системы можно практически на любые поверхности, пряча их за декоративной отделкой. Рассмотрим установку такого обогревателя под ламинат:

  • Черновой пол покрывают специальным строительным материалом – изолоном. Это полимерная пена, на одну из сторон которой нанесена фольга. Фольга будет отражать тепло в помещение, сводя к нулю потери тепловой энергии на рассеивание;
  • На изолон, положенный фольгой вверх, укладывают сами нагревательные элементы, вся слои проклеиваются специальным скотчем и простреливаются строительным степлером, только так, чтобы не задевать нагревательные элементы;
  • Когда система смонтирована, к ней подводят электрические коммуникации, каналы для прокладки кабеля вырезают непосредственно в изолоне, датчик температуры помещают также под нагреватели, вырезав для него место в уже упомянутом материале. Все концы замыкают на реостат, предназначенный для управления нагревателем;
  • Собранный тёплый инфракрасный пол включают и проверяют надёжность контактов, правильность монтажа, и общую работоспособность конструкции;
  • Завершающим этапом служит перекрытие нагревателей плотным строительным полиэтиленом, для защиты от внешних воздействий и укладка ламината.

Система собрана, установлена и полностью готова к работе, КПД у неё составляет 95%, при этом ПЛЭН не видно, он не занимает места в помещении, а тепла даёт больше, чем классическое отопление. К тому же такой прогрев позволяет получить самую комфортную температуру именно на уровне от пояса и выше, а пол всегда будет тёплым. Особенно хороши такие системы для детских комнат.

Инфракрасное отопление отлично подходит для детских комнат и дает больше тепла, чем классическое.

Варианты используемого оборудования

Для организации отопления можно использовать:

  • Масляные и безжидкостные электрические радиаторы. Они отличаются высокими показателями безопасности и КПД.
  • Кабельные и пленочные системы подогрева в напольном покрытии. Популярность теплых полов в последнее время все возрастает. Для нагрева пола используются нагревательные кабеля разных видов. Их можно монтировать прямо в бетонную стяжку или под напольным покрытием. Для устройства теплого пола нужны теоретические знания и опыт работы. Тонкая пленочная, из матов или нагревательного кабеля системы отличаются установкой и подключением.

Перед монтажом теплого пола делается надежная теплоизоляция основания. В каждой комнате, где смонтирован теплый пол, устанавливается терморегулятор для регулирования работы системы электроотопления. Такие полы устраивают во всех помещениях или выборочно. В основном монтаж проводится в ванных, туалетах или на кухне.

Настенные конвекторы сухие и жидкостные. Сухие конвекторы электрическую энергию сразу преобразуют в тепловую. Их основное преимущество состоит в том, что они могут быть отключены длительное время без угрозы размораживания. Особых трудностей с проведением монтажа конвекторов не наблюдается. Для каждого установленного конвектора проводится заземленная силовая розетка с установленным в электрощите автоматом. Жидкостные конвекторы заполняются незамерзающей жидкостью или водой. После выключения такой конвектор еще некоторое время отдает тепло помещению.

Инфракрасные обогреватели нагревают рядом стоящие предметы и пол, а от них прогревается воздух. Их использование дает возможность отдельно регулировать заданный температурный режим в каждой комнате. Если у вас в доме пять комнат, вам понадобится по пять инфракрасных обогревателей, автоматов, терморегуляторов и электрический кабель. Одно из преимуществ этой системы обогрева дома — экономия полезной площади.

Водяное электроотопление нашло свое широкое применение для обогрева частных домов. От газовой системы или печной с водяным контуром отличается установкой электрического котла. Если в доме уже установлено водяное отопление, электрокотел можно установить вместо или параллельно старому котлу. Недостатком такой системы считается использование водяного контура.

Эти системы используют для постоянного обогрева здания. Для временного обогрева дома электричеством используют электрокамин или тепловентилятор.

Комбинированные котлы

Главным достоинством комбинированного котла является его универсальность, ведь для его работы может использоваться как электроэнергия, так и различное твердое топливо, к примеру, дрова или уголь. Благодаря своей конструкции, это устройство способно поддерживать нужный температурный режим достаточно долго. В том числе если на даче никого нет. В этом случае, мощность его работы будет минимальной.

Его универсальность позволяет не опасаться возможных перебоев с электричеством. Ведь при наличии запаса угля или дров, ими можно с легкостью заменить электроэнергию.

Благодаря своим многочисленным достоинствам комбинированные котлы дают возможность быстро и качественно обогреть любые дачные дома электричеством или твердым топливом даже в сильные холода. Кроме того, их применение, позволяет неплохо сэкономить. Ведь их мощность работы может меняться. В том числе и автоматически.

Схема 3: инфракрасный обогрев

Устройство

Любой отопительный прибор отдает тепло окружающим предметам двумя способами:

  1. За счет конвекции (то есть прямого контакта с воздухом и переноса тепловой энергии его потоками);
  2. За счет теплового излучения. С его действием знаком любой человек, хоть однажды сидевший у зимнего костра: воздух холодный, но руки и лицо чувствуют тепло.

Меняя температуру и площадь поверхности прибора, можно добиться преобладания одного из способов передачи тепла. Источник тепловой энергии с небольшой площадью и сравнительно высокой температурой будет обогревать комнату преимущественно ИК-лучами, а умеренно теплая батарея с развитым оребрением секций — конвекцией.

Инфракрасное электроотопление частного дома может быть организовано приборами нескольких разновидностей:

Изображение Разновидность инфракрасного нагревателя
С кварцевой трубкой. В нее помещена нагревательная спираль, разогревающаяся при подаче питания до 600-800 °С.
С керамической или стеклянной нагревательной панелью. Ее температура гораздо ниже — 80-90 градусов.
С металлической панелью (алюминиевой или стальной). За декоративным экраном скрывается низкотемпературная нагревательная спираль в керамическом изоляторе.
Пленочный. В качестве источника тепла может использоваться уже знакомая нам греющая пленка для теплого пола или тонкий полимерный лист с вплавленной в него карбоновой нитью.

Как организовать инфракрасный обогрев дома своими руками? Вот несколько несложных правил монтажа ИК-обогревателей:

Оптимальное размещение: на потолке, так, чтобы тепловое излучение было направлено вниз.

ИК-обогреватель лучше расположить под потолком. Тогда он будет греть низ комнаты.

Подключение: к обычной розетке или проводке напряжением 220 вольт через колодки.

Ограничения:

  • Нагрузка на одну розетку не должна быть больше 3,5 кВт;
  • Сечение медной проводки не должно быть меньше 1 мм2 на 10 ампер пикового тока.

Принцип работы

Когда источники ИК-излучения находятся под потолком и греют пол, распределение температур в комнате становится таким же, как при использовании теплого пола: внизу тепло, вверху прохладно.

Инфракрасный обогрев потолочным прибором: распределение температур — то же, что при внутрипольном отоплении.

Но это не все. Тепловое излучение греет не только пол и мебель: кожа и одежда находящихся в комнате людей тоже чувствует тепло. В результате зона комфортной температуры снижается с 22-24 до 14-16 градусов.

Выигрыш: при уличной температуре 0 °С снижение средней температуры в комнате с 25 до 15 градусов обеспечит экономию электроэнергии в 40%.

Минусы: в зону излучения ИК-обогревателей должна попадать вся жилая площадь дома. Вне этой зоны будет просто-напросто холодно.

В помещении с инфракрасным отоплением вам будет тепло лишь в зоне действия обогревателя.

Тэновые

В тэновых котлах используется такой же принцип работы, как и в обычном кипятильнике для воды. В качестве нагревателя здесь выступает ТЭН – трубчатый электронагреватель. Тэновый электрокотел в состоянии нагревать любые виды теплоносителя, в том числе незамерзающие жидкости. Он является отличным вариантом в тех случаях, когда обустраивается основное электрическое отопление. Стоимость приборов этого типа отличается доступностью. Сами же котлы обладают компактными размерами и внешней привлекательностью.

Для регулировки мощности нагрева предусмотрена возможность включения и отключения отдельных нагревательных элементов. Если один ТЭН сломается, устройство не прекратит свою работу благодаря оставшимся элементам. Основным недостатком котла с ТЭНом считается нужда в постоянных чистках нагревателей от накипи, которая появляется во время работы. Из-за накипи происходит снижение КПД оборудования, что провоцирует повышение потребления электричества.

Виды элетроотопитальных систем и их особенности

Любая электрическая система отопления частного дома может быть построена по двум принципам:

  • Прямое. Нагрев каждого помещения осуществляется устройствами, которые питаются непосредственно от сети.
  • Непрямое. При таком принципе используется теплоноситель, который нагревает радиаторы, установленные в помещениях.

Существует достаточно большое количество мнений, какое для частного дома электрическое отопление является оптимальным вариантом. Большинство приверженцев непрямого способа обогрева дома как основной довод приводят длительный процесс остывания в системе, что дает достаточные преимущество во время остановки котла. Другие же, сторонники прямого нагрева, говорят о меньших затратах во время приобретения и установке оборудования.

Рассмотрим разнообразные системы электроотопления по порядку увеличения стоимости вложений:

  • тепловентиляторы и конвекторы;
  • обогрев при помощи инфракрасного излучения;
  • электронагреватели плинтусные;
  • теплые полы кабельного и пленочного типа;
  • стандартная водная система, оборудованная электрическим котлом и радиаторами.

Монтаж настенных электрических конвекторов осуществляется в тех районах, где по обыкновению устанавливаются радиаторы водяного отопления – у холодных стен и под окнами. Тепловентиляторы обычно имеют принудительное нагнетание воздуха и мобильную конструкцию. Их можно располагать в наиболее удобных местах. Данный вид электроотопления является наиболее дешевым, но вместе с тем и менее эффективным.

Отопительная система на основе оборудования инфракрасного излучения более эффективна. Эти приборы, крепящиеся к потолку, нагревают все поверхности, от которых впоследствии нагревается воздух. Достаточно эффективными показали себя плинтусные конвективные обогреватели, которые располагаются по периметру комнаты. Но на подобную конструкцию потребуются дополнительные расходы из-за того что ее нужно будет установить вместо плинтусов.

Большой популярностью пользуется такой проверенный метод электроотопления как теплый пол. Этот метод в своей основе использует нагревательную пленку, электрические кабельные маты либо греющий кабель, которые способны отопить достаточно большое помещение. Сама конструкция стоит достаточно недорого, но установка под стяжку либо покрытие может нанести серьезный удар по вашему бюджету. Такой метод обогрева, является самым экономичным, более того он дарит приятное тепло и создает ощущение комфорта.

Все вышеописанные способы имеют существенный минус, их работа возможно только при наличии электроэнергии. Если повысится стоимость электроэнергии, появится возможность провести в дом природный газ или по каким-либо причинам понадобится поменять энергоноситель, предыдущее оборудование может оказаться бесполезным.

Для предотвращения подобного недоразумения, рекомендуется для обогрева установить электрокотел и стандартную водную систему с радиаторами. Если появится желания сменить энергоноситель, деньги понадобится тратить лишь на новый источник тепла.

В небольшой квартире идеальным вариантом будут кабельные теплые полы, их степень комфорта выше всяких похвал. Более дешевые методы тоже имеют право на существование. Но при более сильных холодах их возможностей может не хватать и в помещениях будет более прохладно.

В большой квартире оптимальным вариантом будет установка радиаторного автономного электрического отопления либо теплые водяные полы.

Лучший вариант выбрать было бы намного сложней, если бы не цена энергоносителя. Но владельцы квартир сталкиваются также с проблемой ограниченного лимита потребления (около 3-5 кВт).

Об этом рекомендуется подумать заранее, как только планируется организация электроотопления квартиры. Нужно внимательно изучить договор о поставке электроэнергии, где указывается данный лимит, в этом договоре также может оговариваться и то, что обогрев жилья с помощью электричества запрещен.

Электроотопление организовать в частном доме несколько проще, нежели в квартире. Лимит потребляемой мощности гораздо выше, есть возможность проверить проводку и при необходимости привести ее в порядок, начиная с линии электропередач. Из списка выше, владельцу коттеджа, наиболее удачным вариантом будет водяная система отопления с электрическим котлом.

Это достаточно легко объяснить: нужно обеспечить использование различных энергоносителей, а не только электроэнергии. Исходя из этого, потребуется подобрать котел, смонтировать его и собрать одно- или двухтрубную систему.

Плюсы и минусы обогрева дома электричеством

Отопление частного дома электрическим котлом обладает массой неоспоримых преимуществ:

  • Легкость и простота выполнения монтажных работ.
  • Для установки системы не требуется применение сложного и дорогостоящего инструмента. Сделать электроотопление в собственном доме можно самостоятельно. Оборудование не обладает большими габаритами, монтируется с минимальными затратами, а уже использующееся оборудование можно легко перевозить и переносить в разные комнаты. Не требуется устройство отдельной котельной и дымохода.

  • Безопасность.
  • При работе электроотопительных систем не образуется вредных выбросов по причине полного отсутствия продуктов сгорания. Ни материалы, ни оборудование не содержат никаких вредных веществ.

  • Низкие затраты.
  • Нет нужды в подготовке и разработке проектной документации, приглашения специальных служб, не требуются разрешительные документы.

  • Бесшумная и надежная работа.
  • Правильно сделанное электроотопление не нуждается в каком-либо обслуживании сторонними специалистами. Оборудование отличается бесшумностью работы в связи с отсутствием циркуляционного насоса и вентилятора.

  • Простота эксплуатации.
  • В системе отсутствуют быстро изнашивающиеся элементы, не нужно следить за уровнем топлива и датчиками давления.

  • Высокий КПД.
  • Возможность быстро отопить и прогреть дом даже во время самых сильных морозов. Система снабжена специальным оборудованием, при помощи которого регулируется температура в каждом помещении, что также позволяет оптимизировать затраты в отопительный сезон.

Недостатки:

  • Значительный расход электроэнергии.
  • Это является основным недостатком, так как стоимость электроэнергии достаточно высока. В некоторых районах такой способ обогрева жилища может быть абсолютно нецелесообразным и невыгодным.

  • Зависимость от подачи энергии извне.
  • Если по какой-либо причине электричество будет отключено, то отопление будет невозможным.

  • Подверженность колебаниям напряжения в сети.

Это зачастую характерно для сельской местности. Проблема решается приобретением генератора, однако при этом существенно возрастут и расходы.

Каждый из рассмотренных типов электроотопления обладает своими преимуществами и недостатками, которые обязательно следует учесть, если вы хотите устроить хорошую систему обогрева собственного дома. В любом случае, об утеплении дома следует задуматься еще на этапе проектирования, так как от этого в немалой степени зависят эффективность и экономичность отопления посредством электричества.

Виды водяных систем отопления в частном доме

Существует несколько видов водяного отопления для частных домов. Здесь мы подразумеваем стандартные системы обогрева с помощью радиаторов, теплые полы и плинтусное отопление. Отдельные виды могут совмещаться друг с другом, что позволяет достичь эффективного обогрева. Например, в спальнях и гостиных монтируются обычные радиаторы, а в ванных комнатах и туалетах нередко прокладываются теплые полы – отличное решение для тех, кто не выносит холода и не любит холодный кафель. Давайте разберемся в отдельных видах отопления и в их преимуществах.

Радиаторные

Радиаторные системы отопления являются неустаревающей классикой. Принцип их работы заключается в передаче тепла от теплоносителя через устанавливаемые в помещениях радиаторы. Такие отопительные системы смонтированы в подавляющем большинстве зданий различного назначения – в жилых, производственных, административных, хозяйственных и многих других. Они отличаются относительной легкостью в монтаже – достаточно протянуть трубы и подключить к ним радиаторы.

Раньше водяное отопление в частном доме предусматривало монтаж громоздких чугунных радиаторов. Со временем им на смену пришли более легкие и тонкие стальные радиаторы, изготовленные из стойкой к коррозии стали. Позднее на свет появились алюминиевые батареи – они отличаются легкостью, дешевизной и выносливостью. Для частного дома это самый идеальный вариант батарей.

Главным плюсом радиаторных систем является то, что для их прокладки не нужно заливать бетонные стяжки. Весь монтаж сводится к установке котла и радиаторов с их последующим подключением. Радиаторы обеспечивают эффективный прогрев помещений и не нарушают дизайн интерьеров, особенно, если в качестве них выступают современные алюминиевые многосекционные батареи.

Теплый пол

Водяное отопление пола в частном доме может работать как в самостоятельном режиме, так и во вспомогательном. В самостоятельном режиме надобность прокладывать трубы с радиаторами отпадает, а все тепло испускают полы. Благодаря этому на таких полах могут без опаски играть дети, их не продует и не просквозит. У вас постоянно мерзнут ноги? Тогда вам обязательно придутся по душе всегда теплые полы. Во вспомогательном режиме они работают как дополнение к радиаторным системам.

Системы теплых полов хороши на кухнях, в ванных комнатах и туалетах. где на полу чаще всего лежит вечно холодная плитка. Прокладка отопления поможет сделать полы теплыми и комфортными. Например, в ванной комнате вам больше не придется становиться босыми ногами на холодную плитку. То же самое относится и к туалету. Если у вас на кухне лежит кафельный пол, смело укладывайте системы теплых полов и здесь. Еще одно место, где теплый пол станет атрибутом комфорта, это спальня – согласитесь, мало приятного вылезать из-под теплого одеяла и становиться пятками на холодные полы.

Для теплых полов характерна низкая температура теплоносителя, не превышающая +55 градусов, что позволяет создавать экономичные системы отопления. Но необходимость делать бетонные стяжки и проходить сквозь стены и дверные коробки является весомым минусом. Лучше всего продумать необходимость монтажа системы еще на этапе постройки дома.

Плинтусные

Современные отопительные системы, построенные на основе классических алюминиевых радиаторов, отличаются тем, что тепло от них распространяется только вверх – за счет естественной конвекции. В результате весь теплый воздух поднимается, а на его место поступает холодный воздух. Нет ничего удивительного в том, что у домочадцев начинают мерзнуть ноги. Единственным плюсом является отсутствие холода от окон, так как он уносится конвекцией к потолку. Но что делать с отоплением? Не опускать же радиаторы на самый пол?

Выходом из ситуации становятся плинтусные системы отопления. Здесь используются малогабаритные радиаторы, сделанные из латуни или алюминия. Подача теплоносителя осуществляется с помощью пластиковых труб небольшого диаметра. Система дополняется кранами, спускниками воздуха и прочими необходимыми аксессуарами.

Все это уложено в специальный пластиковый плинтус – попадающий сюда воздух нагревается и нагревает находящиеся сверху стены. Далее помещение согревается инфракрасным излучением от нагретых стен и полов. Сквозняки, дующие по полу, в обогреваемых помещениях отсутствуют. Здесь прогреваются не только стены, но и сами полы, делая комнаты теплыми и комфортными.

Достоинством плинтусного отопления является то, что его можно проложить на любом этапе, даже после завершения строительства. Недостатки – высокая стоимость монтажа и куча требований к размещению плинтусов и прочих элементов. Допускается и одновременный монтаж всех видов описанных систем.

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.