Отопление частного дома электричеством: популярные способы организации

Стоимость подвода магистрального газа и связанных с этим согласований толкает многих владельцев загородной недвижимости на организацию электрической системы отопления частного дома. Электричество является прекрасной альтернативой газу, более безопасной и не требующей специальных разрешений. Единственным недостатком в данном способе обогрева являются расходы на оплату счетов за использованные киловатты. В этой публикации попробуем разобраться, имеет ли смысл отопление загородного дома электричеством.

Возможные способы электрического обогрева частного дома

Существует два принципа, на которых построены все существующие электрические системы отопления (СО):

1. Прямое. Нагрев каждого помещения осуществляется устройствами, запитанными непосредственно от электросети.
2. Непрямое. В данном принципе заложено использование теплоносителя, который нагревает радиаторы, установленные в обогреваемых помещениях.

Существует масса мнений, какое электрическое отопление в частном доме лучше. Основным доводом приверженцев непрямого способа обогрева жилища является достаточно длительный процесс остывания теплоносителя в системе, что дает преимущества при остановке котла. Все, кто использует прямой нагрев утверждают, что значительно выигрывают на приобретении и установке оборудования.

Как обогреть жилище электричеством

Рассмотрим наиболее популярные варианты электрического отопления загородного дома.

• Водяное отопление с электрическим котлом.
• Обогрев при помощи электроконвекторов.

Первый вариант предполагает создание отопительного контура, в котором используются трубы для транспортировки теплоносителя, радиаторы для передачи помещению тепловой энергии, а также необходимые для работы системы приборы и механизмы (расширительный бак, циркуляционный насос, запорная и регулирующая арматура, приборы безопасности и контроля).

Кроме этого, необходима правильная схема СО вашего дома, согласно архитектуре постройки, конструктивным особенностям и прочим факторам.

Второй вариант предполагает установку в каждом помещении необходимого количества электроконвекторов. Выгоды налицо: не нужно создавать отопительные контуры, заниматься проектированием и сложным монтажом оборудования. Все работы можно выполнить самостоятельно, не переплачивая дорогостоящим специалистам.

Рассмотрим конструктивные особенности и принцип действия каждого варианта обогрева, что даст возможность сделать вывод, можно ли использовать электричество для обогрева частных и загородных домов.

Электрокотлы: конструктивные особенности, преимущества и недостатки

Существует три принципа нагрева теплоносителя, которые используются в современных водогрейных отопительных котлах:

• ТЭНами.
• Электродами.
• На основе магнитной индукции.

Первый тип котлов самый распространенный. Теплоноситель из системы поступает во внутреннюю емкость котлоагрегата, где и нагревается трубчатыми ТЭНами, после чего поступает в СО.

Данный тип оборудования безопасен, функционален, имеет встроенную автоматику для контроля за температурой теплоносителя и воздуха в помещении.

В электродных котлах для нагрева теплоносителя используется совершенно другой принцип. Нагревательный элемент в них состоит из пары электродов, на которые подается высокое напряжение.

Электрический ток, проходя от одного электрода к другому, нагревает теплоноситель, после чего он поступает в СО.

Важно! В котельных установкой этого типа не происходит процесса электролиза, (что исключает появления накипи) так как используется переменное напряжение с частотой не менее 50 Гц. В зависимости от интенсивности использования, электроды со временем становятся тоньше и их способность к нагреванию утрачивается. Замена электродов является стандартной процедурой в электродных котлоагрегатах.

Конструктивно, индукционные котлы выглядят более привлекательно, хотя и намного сложнее. В данном типе установок нет (привычных всем) нагревательных элементов.

Теплоноситель проходит по теплообменнику, являющемуся частью магнитного контура, в котором вырабатывается мощное магнитное поле. Именно оно и нагревает теплообменник и теплоноситель, который циркулирует по СО.

Электрическое отопление загородного дома, посредством непрямой передачи тепла имеет свои преимущества перед газовым и воздушным обогревом в следующем: электрические водогрейные котлы достаточно надежны, имеют высокий КПД и не требуют обустройства дымоходом.

В качестве недостатков такого обогрева дома можно отметить, что применение электрокотлов требует хорошей проводки, стабильного напряжения в сети.

Создание водяной СО с электрокотлом требует существенных первоначальных затрат, в особенности если привлекать стороннюю организацию для разработки проекта, монтажа, настройки и балансировки системы. Следует быть готовым к дополнительным расходам на обслуживание такой СО, которая включает в себя регулярную промывку радиаторов, проверку работы клапанов и пр.

Электроконвекторы: конструкция и принцип действия

Конструкция конвекторов проста и благодаря этому эффективна: в нижнюю часть металлического (стального, алюминиевого) корпуса помещены сухие ТЭНы, работой которых управляет регулируемый термостат. Воздух нагревается, поднимается и выходит через решетку в верхней части корпуса. «Освободившееся» место в корпусе устройства занимает более холодные воздушные массы., которые нагреваясь, выходят, через решетку в помещение. Происходит циркуляция воздуха, которая обеспечивает равномерный прогрев отапливаемого помещения.

Сегодня, на российском рынке климатической техники представлена широчайшая линейка конвекторов, которые различаются мощностью (от 1 до 5 кВт), дизайном и методом установки (напольные, настенные, универсальные).

Электрическое отопление частного дома конвекторами требует минимальных первоначальных затрат на приобретение оборудования и проверку проводки квалифицированным электриком. Сложность заключается в подборе необходимой мощности и числа конвекторов. Для этого потребуются расчеты, которые проводят специализированные организации на основе данных о теплопотерях каждого помещения. Впрочем, можно руководствоваться и приблизительными данными: для обогрева 10 м 2 частного дома требуется 1 кВт мощности. Для помещения в 10 м 2 нужно один маленький конвектор на 1 – 2 кВт, который можно приобрести в специализированных магазинах менее, чем за 100 у.е. Например, в одном из крупнейших федеральных интернет-магазинов РУСКЛИМАТЕ огромный выбор конвекторов от 2241руб, а при заказе через сайт еще и скидка 3%. А в климатической компании mircli.ru цены на конвекторы стартуют от 2260руб.

Отопление электричеством: выгоды, затраты, выводы

Для того, чтобы ответить на вопрос, можно ли отапливать частный дом электричеством, следует произвести некоторые расчеты.

Исходные данные: кирпичный дом с базовым утеплением чердака и пола, площадью 150 м 2 . Московская область. Исходим из данных, что для обогрева 10 м 2 требуется 1 кВт тепловой мощности. Для обогрева такой недвижимости требуется 15 кВт электроэнергии в час. На практике, в течение отопительного сезона бывает примерно половина таких дней, когда такой мощности не требуется. Принимаем среднее значение – 7,5 кВт/ч на отопление исходного загородного дома.

Итак: 7,5 кВт/ч умножаем на 24 часа и на 30 дней. Получаем 5400 кВт. Так как средняя продолжительность отопительного сезона в центральном регионе страны равна 5 месяцем, полученное значение умножаем на 5 и на стоимость 1 кВт/ч в Москве (5,03); 5400 х 5 х 5,03 = 135810 руб. Данная цифра показывает стоимость оплаты электроэнергии за пользование электрической СО один сезон. Сюда стоит добавить стоимость оборудования: для конвекторного обогрева это будет 300-400 у.е. Для водяной системы данная сумма увеличится до 8 – 10 тыс. у.е на создание проекта СО, покупку оборудования и стоимость монтажных и пусконаладочных работ.

Для примера, газовая СО потянет за собой следующие затраты:

• Закупка необходимого оборудования, проект, монтажные и пусконаладочные работы составят 10 -13 тыс.у.е.
• При КПД котельной установки 90% средний расход газа на исходный загородный дом будет составлять в сезон 3,5 – 4 тыс. м 3 . В Москве, стоимость 1 м 3 газа варьируется в пределах 6 руб.Итого за сезон будет потрачено 24 тыс. руб.
• Стоимость подключения к газовой магистрали – более полумиллиона рублей.

Даже не вдаваясь в подробности видна разница в эксплуатационных затратах, на основании чего можно сделать вывод: газовое отопление дешевле, если не считать грандиозных первоначальных вложений.

Совет: если нет возможности, средств или желания использовать газ в качестве энергоносителя, то самый экономный способ отопления дома электричеством – это применение электроконвекторов.

Электрическое отопление загородного дома: отопление дома электричеством

Вступление

Давайте посмотрим, что доступнее для частного домовладельца, газ или электричество. С одной стороны, как доложил Алексей Миллер, на начало 2017 года газификация в России населенных пунктов достигла 67%. С другой стороны, выделение участков под частное строительство должно сопровождаться получением разрешения на его электрификацию. Отсюда можно сделать вывод, участок для строительства своего дома, скорее будет электрифицирован, чем газифицирован. А значит, электричество, а не газ, пока более доступны для отопления частного дома.

Особенности электрификации коттеджных посёлков

Вряд ли вы найдете коттеджный поселок, без электричества. Даже если такие посёлки встречаются, покупка дома или участка на них занятие, мягко сказать странное. По общим правилам электрификация посёлка должна соответствовать следующим правилам:

• Строительство ЛЭП в посёлке должно проходить по техническим условиям на технологическое присоединение электроустановок, которое входит в комплекс согласованной и утвержденной документации (ПОЗТ и ППМТ). ПОЗТ и ППМТ это проекты организации и застройки/ планировки и межевания территории. Выполняется электроснабжение поселка по второй категории надежности с двумя независимыми фидерами 110/10 кВ.
• Сам поселок имеет, как минимум, одну ТП (трансформаторную подстанцию) 10/0,4 кВ.
• Для каждого дома, должен быть предусмотрен отдельный электрический вводной щит, с индивидуальным счетчиком учета электроэнергии. Как правило, на дом выделяется 15 Квт мощности, напряжением 380 или 220 В.

Вот здесь и остановимся. 15 кВт выделяемой мощности на дом это очень хороший показатель, который работает только для коттеджных поселков. Для деревень, различных товариществ, этот показатель выделенной электрической мощности падает до 5 Квт. Этого вполне достаточно для жизни, но совсем не достаточно для электрического обогрева дома.

Вывод 1

Для воплощения проекта обогрева дома электричеством, придется заранее подумать и/или решать вопрос о выделении дополнительных электрических мощностей.

Дополнительные электрические мощности

Чтобы начать разговор о выделении дополнительных электрических мощностей, разумно посчитать, сколько её нужно для различных типов электрического отопления. Это я сделаю чуть ниже, здесь прикидочный вариант.

Расчет мощности необходимого котла отопления, по самой упрощенной схеме, дает, что для дома в 100 метров, нужна минимальная мощность котла в 10 кВт. С движением на Север и центр России эта мощность увеличивается в 1,2-1,5 раз.

Важно! Какая бы выделенная мощность не была у вашего дома, подключение электрического устройства мощностью от 10 кВт, требует согласования в энергоснабжающей организации и Энергонадзора. Выделение дополнительных мощностей делается там же.

Особая проблема использования электрического отопления возникает в товариществах. В них на дом выделяют не более 5 кВт и подключение электрических котлов без выделения дополнительных мощностей просто не возможно.

Другое электрическое отопление загородного дома

Но обогрев дома электрическим котлом не единственный вариант отопления электричеством. Давайте посмотрим на все современные типы электрического отопления, а также подумаем какую часть из них реально можно использовать для обогрева загородного дома.

Примечание: Мы говорим о загородных домах постоянного проживания, где отапливать дом нужно каждый день, а не три дня в неделю. Хотя о таких домах-дачах, я тоже кое-что скажу.

Существует несколько вариантов, сделать электрическое отопление загородного дома. Объединяет их, общий принцип работы, а именно, использование перехода электрической энергии в тепловую энергию нагревательных элементов, которая в сою очередь расходуется на нагрев либо воздуха в помещении, либо теплоносителя в системе отопления. Теплоноситель циркулируя по системе отопления, через радиаторы, нагревает воздух комнат в доме.

В статье рассмотрим следующие типы электрического отопления дома:

• Электрический котёл;
• Электрические конвектора;
• Теплый пол (электрический);
• Инфракрасные электрические излучатели
• Система ПЛЭН.

Электрический котел

Современный электрический котел это высокотехнологическое устройство с высочайшим КПД, достигающим 98%. Популярность электрических котлов обусловлена их компактностью (размеры), бесшумной работой, мощной автоматикой, простотой подключения, элементарным уходом и доступностью электрического тока.

Однако, высокая стоимость электричества и возможная сложность получения дополнительных мощностей, не позволяют им вытеснить другие типы котлов с рынка.

Принцип работы электрических котлов

Принцип работы электрических котлов достаточно прост. Нагрев теплового элемента (элементов) котла от проходящего по нему электрического тока, приводит к нагреву теплоносителя системы отопления.

Для работы котла требуется подключение к источнику тока, обычно, достаточно мощному. Поэтому, перед покупкой котла требуется тщательно продумать подключение дополнительных электрических мощностей. Электрические котлы мощностью до 12 кВт, подключаются к элеткропитанию 220 или 380 Вольт, более мощные котлы от 12 кВт работают только от 380В.

По способу монтажа, электрические котлы выпускаются как настенного, так и напольного монтажа. Особенно, популярны котлы настенного исполнения, из-за своей компактности.

К плюсам котлов настенного типа, можно отнести наличие встроенного расширительного бака для воды и встроенного циркуляционного насоса. Правда, эти плюсы присутствуют не во всех моделях и не у всех производителей. Для примера, картинка устройства электрокотла.

Типы электрических котлов отопления

Стоит вспомнить, о типах электрических котлов. Их три:

• Котлы с электродными нагревателями

Электродные электрические котлы НЕ имеют нагревательных элементов. Электрический ток протекает непосредственно через теплоноситель, из-за чего происходит его нагрев;

• Котлы с ТЭН нагревателями

ТЭН это рубчатые электрические нагреватели, всем знакомые по старым электрочайникам;

• Котлы с индукционными элементами

Здесь, нагрев теплоносителя происходит вихревыми токами, наводимыми в сердечнике магнитной катушки, при прохождении по ней переменного тока.

Стоимость отопления электрическим котлом

Считаем стоимость отопления котлом. Дом 100 метров, нужен котел 10 кВт. Расчет проводим для постоянной работы (максимум).

• 10 кВт×24 часа×30 дней=7200кВт в месяц.
• 7200 кВт×3 рубля =21600 рублей в месяц.

Что на практике не так. Котел работает не всегда, управляется автоматикой и его работа зависит от погоды. Расчетную стоимость можно снизить в 3-4 раза. То есть на практике можно рассчитывать, что в месяц на отопление электрокотлом нужно 5-6 тысяч рублей.

Вывод по электрическим котлам

Электрические котлы всем хороши, если бы не обходились так дорого. Споры и факты о стоимости отопления электрокотлами вы можете найти в сети масса. Однако, современная автоматика котлов и новые технологии нагрева позволяют снижать стоимость электрического отопления.

Отопление электрическими конвекторами (радиаторами)

Идея отопления конвекторами достаточно проста. Под каждое окно дома ставятся электрические радиаторы отопления с регулировкой мощности. Монтируются эти радиаторы на стену и для работы включаются в розетку специальной электрической сети. Мощность конвекторов от 1 кВт до 3 кВт.

Сразу плюсы.

• Элементарная установка, не требующая разрешений. Однако, требуется проверка, а лучше новая электропроводка для питания конвекторов.
• Стоимость всей системы в 2-3 раза дешевле установки электрокотла.
• Не требуется эксплуатационного обслуживания. Включил в розетку – работает, сломался – заменил.

Но есть и недостатки:

Основной недостаток электрических конвекторов это высокая инерционность. Они долго греются, долго прогревают помещение, и быстро остывают при выключении.

Именно поэтому особое значение в эффективном прогреве конвекторами играет качество утепления дома. В этом типе отопления утепление и теплоизоляция дома играют решающие значение.

Расчет конвекторного отопления

Расчет конвекторного отопления стандартный: на 10 кв. метров дома нужно 1 кВт мощности конвекторов.

На практике, по форумам и отзывам, можно сделать выводы:

• Электрическое отопление конвекторами, не подходит для больших домов и домов с высокими потолками (теплый воздух скапливается вверху). Чаще его используют для бань и домов до 40 кв. метров, в том числе в 2 этажа;
• На полный прогрев дома в зимний период от уличной температуры тратится несколько часов, что делает затруднительным комфортный отдых наездами;
• Много времени уходит на дополнительный нагрев при резком снижении температуры;
• Стоимость отопления конвекторами колеблется в пределах 12тыс.-15тыс рублей за три зимних месяца (от 3 до 6 тыс. в месяц), для дома 40-50 кв. метров.

Вывод по конвекторам

Электрическое отопление загородного дома конвекторами, не лучший вариант. Как отдельный способ отопления дома, конвектора подходят плохо, из-за долгого прогрева помещения. Для решения проблемы долгого прогрева, используют дополнительное электрическое отопление инфракрасными обогревателями или теплым полом. Конвектора служат для поддержания тепла, причём круглосуточного. Также, требуют особо хорошего утепления дома.

Электрические теплые полы

Электрические теплые полы несомненный вариант отопления электричеством. Здесь несколько вариантов воплощения, в зависимости от дома:

• Кабельный теплый пол (деревянная или полистирольная система);
• Теплыми матами;
• Инфракрасной пленкой.

У всех этих систем тот же недостаток, что и у конвекторов, долго прогревают помещение, быстро остывают. На практике, электрические теплые полы рекомендуются, как дополнительный источник отопления или, как его называют, источник комфортного отопления.

Яркий пример это квартира. Есть центральное отопления, а при сильных морозах или для дополнительного комфорта, делаем и включаем теплые полы местного назначения (ванна, кухня, детская).

Согревать дом одними электрическими теплыми полами не возможно.

Инфракрасные электрические излучатели (нагреватели)

Это мощные источники рассеянного инфракрасного излучения (лучевое отопление), прогревающего не комнату целиком, а место в основном под этим обогревателем. Выпускаются бытовые обогреватели напольного, настенного и потолочного исполнения.

Тепловым элементом таких обогревателей является безопасный ТЭН. Мощность излучателей от 300 до 600 Вт. С их помощью можно обогреть комнату от 3 до 6 метров.

Эти источники используются для создания условий комфортного отопления, а также для быстрого прогрева помещения. Однако практически не подходят для постоянного обогрева из-за высокой стоимости самих приборов и стоимости израсходованного электричества.

Стоимость ИК обогрева

Считаем стоимость, дом 100 метров полезной площади. Для обогрева такого дома, нужно обогревателей на 10 кВт. Считаем: Для 1 метра площади нужно 100 Вт ИК обогревателя. Для 100 метров площади нужно 10 кВт. Умножаем 10 кВт на 24 часа и на 30 дней. Получаем 7200 кВт в месяц. Стоит 1 кВт 3 рубля (для примера), получаем 21600 рублей в месяц.

Инфракрасные пленки (ПЛЭН)

С специально вынес этот тип отопления из «теплых полов» и вот почему. Инфракрасные теплые пленки (ПЛЭН) достаточно экономичны и стали использоваться не только для отопления полами, но и стенами и потолками. Смотрим фото.

Монтируя пленку на пол, стены и даже потолки создается достаточно комфортное отопление дома. Реальные плюсы лучистого излучения (ИК):

• Прогрев комнаты менее часа;
• Использование автоматики по терморегулятору;
• Бесшумная работа;
• Быстрый и не сложный монтаж.

Стоимость отопления ПЛЭН

Главный вопрос, как всегда в стоимости. ПЛЭН (плёночный лучистый электронагреватель) потребляет 15–20 Вт/м2 в час. Считаем дом 100 метров полезной площади. Пленкой закрываем 70% потолка.

70 метров площади умножаем на 20 Вт и умножаем на 24 часа и на 30 дней. Получаем 1008 кВт в месяц. Стоит 1 кВт 3 рубля (для примера), получаем 3024 рублей в месяц.

Вывод общий

Электрическое отопление загородного дома по вариантам и типам отопления опережает все другие виды топлива. Однако, на практике, скорее всего из-за холодной зимы, основным вариантом выбирают только электрический котел. Другие типы отопления электричеством используются, как дополнительные, для комфортного местного отопления.