X

Электроотопление частного дома своими руками: 5 схем с дешевым теплом

Киловатт-час тепла, полученный электрокотлом, обходится в стоимость киловатт-часа электроэнергии (на начало 2017 года около 5 рублей), что делает этот источник тепла самым дорогим. Сегодня я хочу рассказать о том, как сделать электроотопление в доме максимально дешевым.

Электричество считается самым дорогим источником тепла. Однако есть несколько лазеек, позволяющих сделать его дешевле.

Электричество считается самым дорогим источником тепла. Однако есть несколько лазеек, позволяющих сделать его дешевле.

Почему электричество

Самый дешевый источник тепла — магистральный газ. Для владельца газового котла киловатт-час тепла стоит всего 50-70 копеек. Только вот беда, во многих поселках и пригородах нашей великой и необъятной газа просто-напросто нет.

Вслед за газом по дешевизне энергии следуют:

  • Дрова с результатом 0,9-1,1 р./кВт⋅ч;
Если нет магистрального газа, дешевле всего отапливать дом дровами.

Если нет магистрального газа, дешевле всего отапливать дом дровами.

  • Пеллеты (гранулированные опилки) — 1,4-1,5 р./кВт⋅ч;
  • Каменный уголь — 1,6 р./кВт⋅ч.

И каким же образом может тягаться с ними электрическое отопление, которое обходится дороже в 3-5 раз?

Камрады, на экономичности список ключевых свойств системы отопления не заканчивается. Для нее важна еще и автономность — способность поддерживать постоянную и комфортную температуру в доме без участия владельца. А по этому параметру твердое топливо проигрывает электроэнергии в пух и прах:

  • Классические твердотопливные котлы нуждаются в загрузке топлива и растопке каждые 3-6 часов;
Неудобство твердотопливного отопления в том, что котел нужно растапливать каждые несколько часов.

Неудобство твердотопливного отопления в том, что котел нужно растапливать каждые несколько часов.

  • Пиролизные котлы удлиняют промежуток между растопками до 10-12 часов;
  • Котлы на пеллетах с автоматизированной подачей топлива из бункера работают в автономном режиме до недели;
Котел на пеллетах с автоматической подачей топлива. Автономность ограничена только размером бункера.

Котел на пеллетах с автоматической подачей топлива. Автономность ограничена только размером бункера.

  • Все виды электрического отопления дома способны работать без ухода и обслуживания неограниченно долго.

Шах и мат. Отопление, не позволяющее вам отлучиться из дома на несколько суток без сброса и осушения отопительного контура (иначе он будет разморожен) — это крайне неудобно.

Пеллетный котел сможет поддерживать тепло в доме во время вашей отлучки на несколько дней. Только вот постоянные поставки пеллет доступны далеко не везде, а разброс цен на них часто ставит под сомнение экономичность этого вида топлива. Скажем, в Москве тонна пеллет стоит 7000 рублей, а в Севастополе — уже от 15000.

Цены на пеллеты варьируются в зависимости от удаленности от производителя и количества конкурирующих предложений.

Цены на пеллеты варьируются в зависимости от удаленности от производителя и количества конкурирующих предложений.

Итак, наша задача — найти способы снижения накладных расходов при отоплении электричеством.

Схема 1: котел с теплоаккумулятором

Устройство

Малый контур с принудительной циркуляцией воды соединяет электрический котел с теплоаккумулятором — баком с внешней теплоизоляцией объемом до 3000 литров.

Теплоаккумулятор, или буферная емкость для отопления — теплоизолированный бак с патрубками для подключения к нескольким контурам.

Теплоаккумулятор, или буферная емкость для отопления — теплоизолированный бак с патрубками для подключения к нескольким контурам.

Большой контур опоясывает дом, соединяя бак с отопительными приборами. В нем должна быть организована рециркуляция теплоносителя, обеспечивающая постоянную температуру батарей независимо от температуры воды в баке.

Принципиальная схема системы отопления с теплоаккумулятором. Гидрострелка обеспечивает подключение контуров с разной температурой теплоносителя.

Принципиальная схема системы отопления с теплоаккумулятором. Гидрострелка обеспечивает подключение контуров с разной температурой теплоносителя.

Для реализации этой схемы нужна двухставочная тарификация электроэнергии и двухтарифный счетчик.

Двухтарифный счетчик: дневное и ночное потребление электроэнергии тарифицируются по разным ставкам.

Двухтарифный счетчик: дневное и ночное потребление электроэнергии тарифицируются по разным ставкам.

Принцип работы

Котел работает только ночью, во время действия ночного тарифа (он в 3-4 раза ниже дневного). Вырабатываемое им тепло расходуется на нагрев воды в баке теплоаккумулятора. Днем, когда киловатт-час стоит дороже, котел простаивает, а накопленное тепло постепенно расходуется на обогрев дома.

Справка: нагрев 3000 литров воды на 40 градусов, вы запасете 175 кВт ⋅ ч тепла. Этого хватит для отопления в течение 16 часов (всего времени действия дневного тарифа) дома площадью 100-120 квадратов.

Выигрыш: согласно актуальной для нашей столицы на начало 2017 года тарифной сетке, на одноставочном тарифе киловатт-час электроэнергии стоит 5,38 рубля. При двухставочной тарификации ночью (с 23 до 7 часов) цена падает до 1,64 р. Разница — в 3,3 раза.

Минусы:

  • Большие габариты буферной емкости. Не во всякой котельной можно разместить бак объемом в несколько кубометров;
Объем теплоаккумулятора может достигать 3 кубов. Такой бак поместится не в каждой котельной.

Объем теплоаккумулятора может достигать 3 кубов. Такой бак поместится не в каждой котельной.

  • Разброс региональных тарифов. В Севастополе, где я живу, при потреблении электричества свыше 600 кВт⋅ч в сутки разница между одноставочным и ночным тарифами будет всего 5,4 против 3,78 рублей.

Превед, маркетолог

Раз уж мы затронули электрокотлы, мне следует развеять одно связанное с ними весьма распространенное заблуждение.

Некоторые виды котлов (конкретно — электродные и индукционные) позиционируются производителями и продавцами как экономичные. Такое позиционирование — первостатейная ложь.

Любой прибор прямого нагрева имеет КПД, равный 100%. Это утверждение вытекает из закона сохранения энергии: электрокотел просто не производит никакой другой энергии, кроме тепловой. Он не перемещается в пространстве против вектора гравитации, а все потери на излучение и даже на циркуляцию воды в контуре в конечном счете преобразуются во всю ту же тепловую энергию.

Надпись "Eco-Energy" на упаковке электродного котла должна указывать на его экономичность. Как говорил герой Булгакова, "поздравляю вас, гражданин, соврамши".

Надпись «Eco-Energy» на упаковке электродного котла должна указывать на его экономичность. Как говорил герой Булгакова, «поздравляю вас, гражданин, соврамши».

Схема 2: теплые полы

Устройство

Теплый пол — это отопительная система, в которой радиаторы заменяет вся поверхность пола. Ее нагрев может быть реализован несколькими способами:

  • Трубами с теплоносителем, уложенными в стяжку или на теплораспределительные пластины под чистовое покрытие;
Водяной теплый пол подготовлен к укладке стяжки.

Водяной теплый пол подготовлен к укладке стяжки.

  • Греющим кабелем. Он укладывается не только в стяжку, но и в слой плиточного клея под кафель;
  • Пленочными нагревателями. Нагревательный элемент этого типа — лист плотного диэлектрического полимера с парой медных токоведущих жил и соединяющими их между собой токоведущими дорожками с высоким электрическим сопротивлением. Пленочный теплый пол укладывается под чистовое напольное покрытие с достаточно высокой теплопроводностью — линолеум, ламинат или паркетную доску.

Водяное отопление с теплым полом и электрокотлом — решение, скажем вежливо, странное. Оно получается неоправданно сложным, а посредничество теплоносителя дополнительно снижает КПД (коэффициент полезного действия) отопительной системы. Вместо котла принято использовать кабельные и пленочные системы обогрева.

Уложенная под чистовое покрытие пленка обладает куда меньшей инерционностью по сравнению с кабелем, уложенным под плитку и тем более в стяжку. Пленочный нагреватель прогревает покрытие до комфортных +25 °С за 5-10 минут, кабель под плиткой — за 30, кабель в стяжке — за 3-5 часов.

В моем доме пленочный теплый пол смонтирован под рабочим столом. При включенном нагреве за ним комфортно работать даже при +16 в комнате.

В моем доме пленочный теплый пол смонтирован под рабочим столом. При включенном нагреве за ним комфортно работать даже при +16 в комнате.

Укладка нагревательной пленки своими руками не представляет особых сложностей:

Изображение Этап монтажа пленочного теплого пола
table_pic_att14953301770 Укладка подложки. На полу расстилается пенофол (вспененный фольгированный утеплитель) фольгой вверх.
table_pic_att14953301781 Подключение пленки к терморегулятору и питанию. Клеммы обжимаются на токоведущих жилах и на проводе, затем изолируются битумными накладками. Под пленку укладывается термодатчик.
table_pic_att14953301802 Укладка финишного покрытия. Поверх пленочного нагревателя настилается ламинат, линолеум или паркет.

Пара тонкостей:

  1. Нагрузка на один терморегулятор не должна быть больше 3,6 кВт. Если помещение имеет большую площадь, смонтируйте несколько раздельных цепей питания с независимыми терморегуляторами;
  2. Греющую пленку нельзя укладывать под мебель и другие теплоизолирующие пол предметы. Как и любой электроприбор, она не любит перегрева.

Принцип работы

Конвекционное отопление (старые добрые настенные батареи) прогревают, прежде всего, пространство под потолком: конвекционные потоки уносят теплый воздух, обладающий меньшей плотностью вверх. Чтобы получить хотя бы +20 °С на уровне пола, воздух над головой нужно прогреть до +26 — +30 градусов.

Распределение температуры при конвекционном отоплении: на полу холодно, под потолком жарко.

Распределение температуры при конвекционном отоплении: на полу холодно, под потолком жарко.

При отоплении теплым полом картина иная: сильнее всего нагрет воздух над полом, а по мере подъема к потолку его температура снижается.

Что дает такое распределение тепла?

  1. Субъективный комфорт. Ноги в тепле — это приятно, поверьте;
  2. Отсутствие сквозняков на уровне пола. Вы можете спокойно отпустить грудного ребенка исследовать детскую комнату или гостиную: простуды обойдут его стороной;
Сквозняки? Простуды? Не, не слышали.

Сквозняки? Простуды? Не, не слышали.

  1. Снижение средней температуры в помещении. Этот параметр имеет прямое отношение к экономии: потери тепла отапливаемым помещением всегда прямо пропорциональны дельте температур с улицей.

Выигрыш: при 0 °С на улице снижение средней температуры в комнате с 25 (30 под потолком и 20 на полу) до 20 (22 на полу и 18 под потолком) градусов даст экономию в 20%. С ростом уличной температуры экономичность решения будет увеличиваться, со снижением — падать.

Минусы: даже если монтировать электрическое отопление частного дома своими руками, оно обойдется примерно в 800 рублей на квадратный метр (при использовании недорогого пленочного нагревателя с механическим терморегулятором). Если монтаж выполняется силами наемных рабочих, расходы возрастут еще в полтора-два раза.

Недорогой пленочный нагреватель обходится в 600-700 рублей за квадрат. К его стоимости добавятся расходы на провода и терморегуляторы.

Недорогой пленочный нагреватель обходится в 600-700 рублей за квадрат. К его стоимости добавятся расходы на провода и терморегуляторы.

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
table_pic_att14953302830 С кварцевой трубкой. В нее помещена нагревательная спираль, разогревающаяся при подаче питания до 600-800 °С.
table_pic_att14953302841 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.
table_pic_att14953302862 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.

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.

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.

Расходы на монтаж системы обогрева при этом на порядок меньше, чем в случае теплого пола: прибор мощностью 1 кВт и стоимостью 1500 рублей способен обогреть площадь в 15-20 м 2 . Для сравнения — на недорогой пленочный нагреватель той же площади с простейшим механическим терморегулятором уйдет как минимум 12-15 тысяч.

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.

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

Схема 4: тепловые насосы

Устройство

Тепловой насос — это, как и следует из названия, прибор для перекачки тепловой энергии. Самый наглядный пример теплового насоса — обычный холодильник: он отбирает тепловую энергию у холодильной камеры и отдает ее воздуху комнаты, в которой стоит.

Как работает это устройство?

Вот полный цикл работы прибора на нагрев.

Основные узлы теплового насоса и направление движения хладагента.

Основные узлы теплового насоса и направление движения хладагента.

  1. Компрессор сжимает газообразный фреон. Тот при росте давления переходит в жидкое агрегатное состояние и нагревается на несколько десятков градусов;
  2. Горячий хладагент проходит через внутренний теплообменник насоса, где отдает избыток тепла теплоносителю или воздуху в комнате;
  3. Пройдя расширительный клапан (попросту говоря — участок магистрали с резко увеличивающимся сечением), остывший жидкий фреон превращается в газ и… мгновенно охлаждается еще на несколько десятков градусов;
  4. Хладагент проходит внешний теплообменник и нагревается, отбирая тепло у внешней среды — холодной по сравнению с воздухом в отапливаемом помещении, но теплой по сравнению с ним;
  5. Дальше — сжатие компрессором и повторный цикл.
Обыкновенный холодильник работает по тому же принципу, что и тепловой насос.

Обыкновенный холодильник работает по тому же принципу, что и тепловой насос.

Выигрышность такого цикла в том, что:

  • Внешняя среда (донор тепла) может быть гораздо холоднее воздуха в доме;
  • Электроэнергия расходуется только компрессором, причем его электрическая мощность может быть в несколько раз ниже эффективной тепловой мощности насоса (то есть количества тепла, которое он перекачивает в дом за единицу времени).
При работе теплового насоса большую часть тепловой энергии вы получаете абсолютно бесплатно.

При работе теплового насоса большую часть тепловой энергии вы получаете абсолютно бесплатно.

Лучшие тепловые насосы позволяют получить до 7 кВт ⋅ ч тепла на каждый киловатт-час потраченной электроэнергии.

Монтаж насоса вам волей-неволей придется доверить представителям дилера или производителя: в противном случае вы лишитесь гарантии на оборудование.

У системы водяного отопления, работающей с этим прибором, есть всего одна особенность: оно должно быть низкотемпературным (не выше 55 градусов, желательно — 40-45). В этом случае вы получите максимальную эффективность работы теплового насоса: дельта температур между его теплообменниками будет минимальной.

Изменение эффективности работы теплового насоса (COP) в зависимости от температур теплоносителя и наружного теплообменника. Чем меньше разница между ними, тем дешевле обойдется отопление.

Изменение эффективности работы теплового насоса (COP) в зависимости от температур теплоносителя и наружного теплообменника. Чем меньше разница между ними, тем дешевле обойдется отопление.

С тепловыми насосами с внутренним водяным контуром используют водяной теплый пол или обычные радиаторы с увеличенным количеством секций.

Принцип работы

Средой-донором могут служить:

  • Грунт ниже уровня промерзания. На глубине нескольких метров его температура постоянна и держится на уровне 10-14 градусов тепла;
  • Вода в незамерзающем водоеме или грунтовые воды, откачиваемые из скважины с достаточным дебитом. Вода, отдавшая тепло, сбрасывается в дренажную скважину;
Тепловой насос, работающий по схеме "вода-вода": внешний теплообменник помещен в незамерзающий водоем.

Тепловой насос, работающий по схеме «вода-вода»: внешний теплообменник помещен в незамерзающий водоем.

  • Уличный воздух.

Минимальную температуру окружающего воздуха ограничивают характеристики существующих хладагентов. Воздушные тепловые насосы способны работать при температуре воздуха не ниже -25 °С. По мере падения уличной температуры снижается эффективность работы насоса (теплоотдача на киловатт мощности).

Для теплового насоса Mitsubishi Zubadan производителем заявлена нижняя граница рабочей температуры в -25 градусов.

Для теплового насоса Mitsubishi Zubadan производителем заявлена нижняя граница рабочей температуры в -25 градусов.

Выигрыш: киловатт тепла обходится в 2,5-7 раз дешевле киловатта электричества в зависимости от характеристик прибора и температур отапливаемого помещения или теплоносителя и внешней среды.

Минусы: высокая стоимость оборудования и монтажа. Я могу привести конкретные цифры: при установке воздушного теплового насоса в соседнем со мной доме с отапливаемой площадью 300 м2 все оборудование (включая теплые полы и фанкойлы) и его монтаж под ключ обошлись в 850 тысяч рублей.

В случае геотермальных насосов свой весомый вклад в бюджет проекта вносит монтаж грунтовых теплообменников. Вертикальные коллекторы погружаются в скважины глубиной 50-100 метров (бурение погонного метра скважины стоит 2000-3000 рублей в зависимости от типа грунта). Горизонтальный коллектор требует рытья котлована с площадью втрое больше отапливаемой.

Укладка в грунт горизонтального теплообменника геотермального теплового насоса.

Укладка в грунт горизонтального теплообменника геотермального теплового насоса.

Схема 5: кондиционеры

Устройство

Кондиционер считается электроприбором для охлаждения воздуха (термин «кондиционирование» возник не на пустом месте). Однако любой кондиционер является частным случаем теплового насоса, работающего по схеме «воздух-воздух», и при работе на нагрев он оказывается выгоднее любого прибора прямого нагрева.

Современный инверторный кондиционер от компании Самсунг. Его устройство ничем не отличается от устройства воздушного теплового насоса.

Современный инверторный кондиционер от компании Самсунг. Его устройство ничем не отличается от устройства воздушного теплового насоса.

Голые факты:

  • C.O.P. (Coefficient of Performance, отношение тепловой мощности к потребляемой) современных инверторных кондиционеров варьируется от 3,6 до 5;
  • Нижняя граница рабочей температуры при работе на обогрев — -25 градусов позволяет прибору отапливать дом в теплых регионах страны всю зиму. В средней полосе России кондиционер может использоваться в межсезонье в качестве вспомогательного источника тепла.

Установить прибор можно как своими руками, так и силами многочисленных фирм, предлагающих монтаж и обслуживание климатической техники.

Проще всего установить оконный кондиционер. Его нужно просто вставить в открытую створку.

Проще всего установить оконный кондиционер. Его нужно просто вставить в открытую створку.

Принцип работы

От тепловых насосов, греющих теплоноситель, кондиционер отличается тем, что отдает тепло непосредственно воздуху в комнате. Если нужно отапливать несколько комнат — нет проблем: поставьте несколько инверторов или мультисплит-систему (один внешний блок с несколькими внутренними).

Пара маленьких хитростей:

  • При работе на тепло направьте поток воздуха из внутреннего блока вниз. Если жалюзи установлены в горизонтальное положение, кондиционер будет греть воздух под потолком;
В режиме обогрева направьте жалюзи сплит-системы вниз. Тогда воздух в комнате будет прогрет равномерно.

В режиме обогрева направьте жалюзи сплит-системы вниз. Тогда воздух в комнате будет прогрет равномерно.

  • Вентилятор внутреннего блока должен работать на больших оборотах. В этом случае поток теплого воздуха достает до пола и нагревает его. В первую очередь рекомендация касается домов с бетонными перекрытиями: высокая теплопроводность бетона заставит прогреться весь пол в комнате.

Выигрыш: экономия электроэнергии достигает 3-5 раз по сравнению с классическим отоплением электрокотлом.

Этот кондиционер отдает 3,6 кВт тепла на киловатт потребляемой мощности.

Этот кондиционер отдает 3,6 кВт тепла на киловатт потребляемой мощности.

Минус: ограниченный диапазон уличных температур.

Мой опыт

Основной источник тепла в моем доме — инверторные кондиционеры. Возможно, мой опыт окажется полезным уважаемому читателю. Итак, цифры и факты:

Отапливаемая площадь: 154 квадратных метра на двух этажах.

Климатическая зона: город Севастополь, полуостров Крым. Средняя температура января +3 °С.

Количество кондиционеров: 5 штук.

Сплит-системы на фото отвечают за обогрев спальни и детской на первом этаже моего дома.

Сплит-системы на фото отвечают за обогрев спальни и детской на первом этаже моего дома.

Суммарная тепловая мощность: 14 киловатт.

Минимальная уличная температура: производителями заявлены -15-25 °С. На практике все кондиционеры продолжали исправно греть в пик прошлогодних заморозков, когда температура упала до -21 градуса.

Энергопотребление: от 800 до 1500 кВт⋅ч в месяц в зависимости от уличной температуры. По текущим тарифам расходы примерно соответствуют той сумме, которую мои соседи платят за дрова и уголь. Но при вдвое большей площади дома и несопоставимом удобстве пользования отоплением.

Актуальные для Севастополя на начало 2017 года тарифы на электроэнергию.

Актуальные для Севастополя на начало 2017 года тарифы на электроэнергию.

Заключение

Как видите, электроотопление может быть достаточно экономным и успешно конкурировать по дешевизне с твердым топливом, а то и с магистральным газом. Узнать больше о способах отопления дома электричеством вам поможет видео в этой статье. Пожалуйста, не стесняйтесь дополнять и комментировать ее. Успехов, камрады!

загрузка...


Поделиться
Советуем прочитать
Электроотопление частного дома своими руками: 6 решений с разным экономическим эффектом Обогреватели инфракрасного излучения для обогрева помещений: ответы на 9 вопросов по особенностям, подключению и безопасной эксплуатации Лучистое отопление и его особенности


Подписывайся на наши новости Вконтакте!




Please leave this field empty.

Задайте вопрос эксперту

Обязательно приложите ФОТОГРАФИЮ проблемы! Чем яснее проблема - тем проще ответить эксперту









Удалить

Удалить

Удалить

Удалить

Добавить файл

Ответ эксперта придет вам на почту. Обычно время ответа от 30 минут до 2 суток

Top