Електричне опалення

На сьогоднішній день існує як мінімум чотири основних види палива , які застосовуються для індивідуального опалення приватних заміських будинків, дач і котеджів. Це газоподібне паливо — природний і зріджений газ, рідке паливо — солярка, мазут, тверде паливо — вугілля, дрова, пелети, а так же електрика. При дотриманні відповідних будівельних правил і норм (СНіП) газ і електрику можна використовувати для індивідуального опалення квартир розташованих в багатоквартирних будинках. У цій статті мова піде про електричне опалення, його видах, а так же переваги та недоліки таких систем.
Відразу уточнимо, що під електричним опаленням ми розуміємо систему з рідким теплоносієм і водогрійним котлом. Різноманітні побутові опалювальні прилади, що працюють від електромережі, або як їх прийнято називати «обігрівачі» хоч і служать для опалення приміщень, але до складу опалювальної системи не входять.

Електрична система опалення — обладнання та принцип роботи

Електричне опалення

Далі ми наведемо перелік основних вузлів і комунікацій системи опалення з електричним котлом. Ми розглянемо систему, в якій електрокотел є основним і єдиним теплогенератором. При цьому в силу своїх особливостей, про які ми розповімо в другій частині статті, електричний котел часто використовується в якості додаткового або резервного теплогенератора в парі з котлом, що працює на іншому виді палива.

Устаткування і комунікації:

Електричний котел служить для перетворення енергії електрики в теплову енергію. Простіше кажучи, він нагріває воду або інший теплоносій у водяній системі опалення. Найбільшого поширення набули електрокотли двох типів: з трубчастим нагрівальним елементом (ТЕН) і електродні. Обидва типи надійні і володіють високим ККД.

Радіатори і трубопроводи забезпечують розподіл тепла по опалювальних приміщеннях. Теплоносій від котла надходить в опалювальні прилади — радіатори, розташовані в приміщеннях будинку. Радіатори сконструйовані таким чином, щоб забезпечувати ефективний теплообмін між теплоносієм і повітрям в приміщенні.

Додаткове обладнання, таке як розширювальні баки і циркуляційні насоси забезпечує безпеку і циркуляцію теплоносія в опалювальних контурах. За приготування води гарячого водопостачання відповідає бойлер непрямого нагріву або електричний бойлер. Так само до складу обладнання можуть входити різні датчики, автоматика і т.д. в залежності від особливостей конкретного об’єкта.

Принцип роботи:

Принцип роботи електричного опалення досить простий. Конструктивно такі системи простіші, ніж газові або дизельні. Так як в електрокотлів не спалюється паливо, немає необхідності його десь зберігати, не потрібен димар і т.д.

Після того як система змонтована, заповнена теплоносієм і проведені всі перевірки виробляють запуск котла. Котел нагріває теплоносій, який самопливом або за допомогою насоса починає циркулювати по системі опалення. Гарячий теплоносій від котла рухається по трубопроводах до опалювальних приладів (радіаторів) змонтованим в приміщеннях будинку. У радіаторах він остигає, віддаючи тепло повітрю в опалювальному приміщенні. Остиглий теплоносій по спеціальному трубопроводу — зворотної лінії або «обратке» повертається до котла для повторного нагріву, цикл повторюється.

Опалення електрикою — переваги і недоліки

На перший погляд електричне опалення здається ідеальним варіантом для опалення приватного заміського будинку або дачі. Електричні котли прості за конструкцією, надійні, мають малу вагу, що істотно спрощує їх установку. Завдяки безшумній роботі і відсутності димових газів такий котел можна розмістити практично в будь-якому приміщенні будинку, навіть на кухні квартири розташованої в багатоквартирному будинку.

Оскільки паливом для опалення служить електрика, немає необхідності підключатися до газопроводу, встановлювати бак для зберігання дизельного палива або обладнати склад для дров або вугілля. Можна істотно заощадити на монтажі димоходу, в ньому немає необхідності. Так як в електрокотлах нічого не горить, опалення на його базі можна назвати найбезпечнішим.

Тепер поговоримо про недоліки. Їх всього два, але дуже істотних.

По-перше, електрика є найдорожчим видом палива для опалення. Опалювати електрикою великий заміський будинок, призначений для постійного проживання, буде дуже накладно. З іншого боку для невеликого, добре утепленого дачного будинку використовуваного в основному у вихідні дні електричне опалення може стати прекрасним рішенням.

По-друге, широке поширення електричного опалення обмежує низька установча потужність доступної електромережі, а так само незадовільна якість електропостачання в нашій країні. Виходить, що навіть маючи кошти, опалити великий будинок електрикою не вийде з-за того що місцева електромережа не розрахована на такі навантаження.

На закінчення скажемо, що незважаючи на недоліки, опалення електрикою знаходить широке застосування в заміських будинках, котеджах і квартирах. Електрокотел, як правило, встановлюють як додаткове або резервне джерело опалення.

Автономне опалення

Для того, щоб забезпечити опаленням і гарячим водопостачанням заміський будинок або дачу, розташований в районі, де відсутнє централізоване теплопостачання, не обійтися без автономної системи опалення. У деяких регіонах якість теплопостачання багатоквартирних будинків не забезпечує належного комфорту проживання. В цьому випадку є можливість встановити в квартирі індивідуальне опалення на природному газі або електриці. У даній статті ми постараємося розповісти про найбільш поширену схему автономного опалення квартир і заміських будинків, а так само перерахуємо основні види палива для котелень – їх переваги та недоліки.

Що мають на увазі під автономністю опалення? В першу чергу мають на увазі незалежність від централізованої тепломережі. При цьому існує можливість забезпечити заміський будинок або дачу повністю автономним опаленням, незалежних, від будь-яких комунікацій. Але такі системи встановлюють не часто. Через обмежену функціональність вони знаходять застосування в основному у віддалених районах.
Говорячи про індивідуальне опалення, ми будемо розглядати так зване водяне опалення (з рідким теплоносієм) так як в нашій країні такі системи набули найбільшого поширення. Альтернативою водяному опаленню є повітряне опалення широко поширене в США і Канаді.

Схема автономного опалення.

Схема автономного опалення.

Теплогенератором в індивідуальній системі опалення є водогрійний котел. У котлі відбувається нагрів теплоносія (вода або спеціальний склад) за допомогою спалювання палива — газу, дизельного палива, твердого палива (вугілля, дрова, пелети). В електричних котлах нагрів відбувається завдяки трубчастим електронагрівачам (ТЕН) або індукції.

За розподіл тепла відповідає система трубопроводів і опалювальних приладів — радіаторів (батарей), а так само система «Тепла підлога». Радіатори сконструйовані таким чином, щоб забезпечувати ефективний теплообмін між гарячим теплоносієм і повітрям в опалюваних приміщеннях. Рух теплоносія по трубопроводах здійснюється самопливом (гравітаційна схема) або за допомогою циркуляційних насосів (з примусовою циркуляцією).

У системах індивідуального опалення з водогрійним котлом для приготування води гарячого водопостачання (ГВП) в приміщенні котельні встановлюють бойлер непрямого нагріву. Бойлер представляє собою накопичувальний бак, усередині якого проходить змійовик. Через змійовик циркулює гарячий теплоносій, нагріваючи воду для побутових потреб.

Вище ми перерахували основні елементи індивідуальної опалювальної системи. Крім них роботу забезпечує різне додаткове устаткування: розширювальні баки, колектори, циркуляційні насоси, датчики, автоматика, запірна арматура і т.д.

Принцип роботи:

Після завершення монтажних робіт систему перевіряють на відповідність проекту, заповнюють теплоносієм і перевіряють на герметичність. Після виконання всіх перевірок виробляють запуск котла. За рахунок згоряння палива або перетворення електроенергії котел нагріває теплоносій, який по трубах надходить до опалювальних приладів: бойлеру непрямого нагріву, системі «тепла підлога», системі сніготанення і антизледеніння і т.д. Віддавши тепло, теплоносій по зворотній лінії повертається в котельню для повторного нагріву, цикл повторюється.

Автономне опалення на різних видах палива

Одним з основних питань, на яке необхідно відповісти, плануючи забезпечити індивідуальним опаленням квартиру, дачу або заміський будинок, — це на якому паливі буде працювати котельня? Існують чотири основних види палива для котелень: газ, рідке паливо, тверде паливо і електрику. Перші три види палива спалюють в котельній камері водогрійного котла, електрика перетворюється в теплоту за іншими принципами, тому електричне автономне опалення стоїть осібно і безпосередньо порівнювати його з газовим або дизельним не цілком коректно.

Газ.

Газове автономне опалення завдяки своїм якостям є найкращим для житлових будинків. За вартістю природний газ є найбільш доступним видом палива на території України. При цьому газове опалення забезпечує комфорт на найвищому рівні завдяки: низькому рівню шкідливих викидів, тихій роботі атмосферних газових котлів та широким можливостям по автоматизації системи. При дотриманні СНіП газовий котел можна встановити на кухні квартири розташованої в багатоквартирному будинку.

Єдиним недоліком установки газового обладнання є необхідність узгоджувати роботи в місцевій організації, що відповідає за експлуатацію газопроводу (газовий трест тощо). Якщо система спроектована і встановлена професіоналами з цим проблем, як правило, не буває. На жаль, не скрізь є можливість підключитися до централізованої системи газопостачання, тому домовласникам доводиться розглядати альтернативні варіанти палива для індивідуального опалення. Альтернативою може стати установка газгольдера для зберігання зрідженого газу або використання інших типів палива.

рідке паливо.

Рідке паливо для котельні це в першу чергу солярка (дизельне паливо). Так само існують опалювальні котли на мазуті або відпрацьованому маслі, але в заміському житловому будівництві і тим більше для індивідуального опалення квартир вони не застосовуються. За потужністю, ефективністю і можливостям по автоматизації рідкопаливне опалення не поступається газовому, але має ряд особливостей роблять його не найкращому рішенням для житлового будинку. Для установки дизельного котла немає необхідності отримувати будь-які дозволи. Досить дотримуватися СНіП при проведенні проектування і монтажних робіт.

Головними недоліками є: висока вартість дизельного палива, шумна робота, високий рівень шкідливих викидів в атмосферу (кіптява, неприємний запах). При цьому більшість недоліків крім, мабуть, вартості палива можна компенсувати певними інженерними рішеннями, тому індивідуальне опалення на дизельному паливі слід знаходити широке застосування там де газ недоступний. Воно відмінно підходить для забезпечення теплом господарських будівель: гаражів, автосервісів, складів і т.д.

Тверде паливо.

Автономне опалення на твердому паливі є традиційним, згадаємо хоча б російську піч. Але в рамках даної статті ми будемо розглядати системи з водогрійним твердопаливним котлом в якості теплогенератора. До твердих видів палива, що застосовуються для опалення приватних заміських будинків і дач, відносяться: вугілля, дрова, деревні гранули — пелети. У деяких регіонах тверде паливо є і може за цим показником конкурувати з газом. Опалення на дровах або вугіллі може бути в прямому сенсі автономним, незалежним від будь-яких комунікацій.

При цьому всі твердопаливні котли за винятком пелетних мають один суттєвий недолік — необхідністю стежити за наявністю палива в котельній камері котла, що не завжди зручно. Час роботи на одній закладці палива залежить від моделі котла та якості дров або вугілля (вологість, щільність і т.д.) і становить близько трьох діб в ідеальних умовах для вугілля і близько доби для дров. Індивідуальне опалення, яке працює на пеллетах, позбавлене цього недоліку. Пелети можуть подаватися в котел автоматично за допомогою спеціального шнекового транспортера.

Електрика

На перший погляд електричний опалювальний котел є ідеальним теплогенератором для систем індивідуального опалення. Простота монтажу, відсутність будь-яких викидів (не потрібен димохід), тиха робота, широкі можливості по управлінню і автоматизації. Електрокотел можна встановити в квартирі. Але є один суттєвий недолік — це висока вартість електроенергії, опалення електрикою виходить дорожче, ніж іншими видами палива. Ще одним недоліком обмежує розповсюдження систем даного типу є недостатня потужність доступної електромережі, що не дозволяє повністю опалювати середній або великий будинок.
Проте, електричні водогрійні котли знаходять застосування в якості додаткових або резервних джерел тепла для автономних систем опалення. А так же для опалення невеликих дачних будинків використовуваних час від часу, наприклад у вихідні дні.

Водяне опалення

Опалення є обов’язковим елементом інженерних систем сучасного заміського будинку або затишної дачі. Якісна опалювальна система дає можливість використовувати заміську нерухомість круглий рік, забезпечуючи комфорт проживання на рівні міської квартири.

На сьогоднішній день найбільшого поширення набула схема опалення з водогрійним котлом в якості теплогенератора. Котел нагріває рідкий теплоносій (спеціальний склад, або звичайну воду) який по трубах подається в опалювальні прилади — радіатори, розташовані в опалювальних приміщеннях. Радіатори або, як їх ще називають, батареї опалення сконструйовані таким чином, щоб забезпечувати ефективний теплообмін між теплоносієм і повітрям в приміщенні. Проходячи через радіатори, теплоносій віддає тепло, після чого по зворотному трубопроводу повертається до котла для повторного нагріву. Цикл повторюється. Це загальна схема роботи всіх систем водяного опалення, далі ми докладніше розповімо про основні види таких систем, їх переваги та недоліки.

Види водяного опалення

Водяне опалення класифікують за типом циркуляції теплоносія. Відповідно існують дві основні схеми: з природною і примусовою циркуляцією теплоносія. Кожен вид водяного опалення має як переваги, так і недоліки які є швидше особливостями даних систем. Залежно від умов в районі будівництва ці особливості можуть грати як позитивну, так і негативну роль.

Водяне опалення з природною циркуляцією

У системах водяного опалення з природною циркуляцією, теплоносій рухається самопливом завдяки різниці температур. Теплоносій, нагрітий в котлі легший, тому він піднімається вгору по стояку на самий верхній поверх будівлі. Віддавши частину тепла, він стає важчим і починає рух вниз по опалювальній системі. Послідовно, поверх за поверхом. Пройшовши через усі поверхи відповідно всі радіатори, охоловший теплоносій повертається в котел для повторного нагріву. Таку схему так само називають гравітаційною.

Можна сказати, що така схема роботи опалення є традиційною. Вона широко застосовується для опалення багатоквартирних будинків. При цьому в заміському будівництві поступово здає свої позиції.

переваги:

автономність. Водяне опалення з природною циркуляцією не залежить від електропостачання, так як в системі не використовуються насоси. Вона може працювати при наявності палива для котла, наприклад газу або дров, що робить дану схему ідеальною для віддалених районів або областей де зустрічаються регулярні перебої з електропостачанням.

недоліки:

ККД нижче, ніж у систем з примусовою циркуляцією

немає можливості керувати температурою в окремих приміщеннях, тільки у всій будівлі.

вище витрати на монтаж і матеріали, так як необхідно використовувати труби великого діаметру.

Водяне опалення з примусовою циркуляцією.

У системах з примусовою циркуляцією рух теплоносія відбувається завдяки різниці в тиску створюваної електричними насосами. Така схема роботи дозволяє розділити опалення на окремі контури опалення. Що це дає? Опалювальний контур це відособлена частина опалювальної системи, для якої можна задати свою температуру теплоносія. На практиці така схема роботи дозволяє задавати свою температуру на різних поверхах або навіть окремим приміщенням будинку. Наприклад, в гаражі підтримується температура в 10 С˚, в спальні 20 С˚, в басейні 22 С˚ і т.д. що дозволяє істотно економити на паливі для котельні.
Водяне опалення з примусовою циркуляцією є найбільш ефективним, а так само надає широкі можливості автоматизації. Наприклад, можливість використовувати погодозалежноу автоматику. Автоматика регулює роботу опалення в автоматичному режимі за показаннями датчиків температури встановлених в приміщеннях і зовні будівлі, що дозволяє домогтися істотної економії і підвищує комфорт.

переваги:

економічність і високий ККД (коефіцієнт корисної дії)

комфорт завдяки широким можливостям по управлінню системою, в тому числі в автоматичному режимі

при монтажі можна використовувати труби з доступних матеріалів малого діаметра

недоліки:

залежність від електропостачання. За винятком самих «важких» випадків вирішується установкою ДБЖ або резервного генератора.

Підводячи підсумок можна сказати, що водяне опалення є найбільш поширеним і зручним варіантом для забезпечення теплом заміських будинків, котеджів і дач. У типових для більшості регіонів України умовах найкращим рішенням буде схема з примусовою циркуляцією теплоносія, а система з природною циркуляцією, як правило, застосовується у вийняткових випадках.