Как перейти на электрическое отопление квартиры

Отопление из электрического водонагревателя возможно как резервное, реже – как основное. Эффективность обогрева зависит от мощности ТЭНа, объема бойлера, утепления помещения, площади. ЭВН врезается в систему с радиаторами. Потребуется насос, расширительный бак.

Преимущества и недостатки электроотопления в квартире

Кроме возможности отказа от централизованного некомфортного обогрева, оно несет в себе массу других плюсов

  1. Безопасность. Отсутствие процесса горения, который протекает в газовом оборудовании, сводит к нулю возможность возникновения аварийной ситуации.
  2. Удобство управления. Практически все модели обогревателей, функционирующих от сети, оснащены термостатами, позволяющими автоматически поддерживать необходимую температуру в помещении.
  3. Высокая эффективность. В отличие от устройств с горелками, где существенная часть тепла уходит с дымовыми газами, электрическое отопление, установленное в квартире, позволяет практически на 100% использовать энергию без потерь.
  4. Простая установка. Большинство приборов подключается к сети по несложной схеме. Даже в случае с котлом хлопот с монтажом гораздо меньше, чем с газовым оборудованием.
  5. Компактность. Конвекторы, радиаторы и другие обогреватели занимают минимум места, размещаясь на стене, встраиваясь в потолок или устанавливаясь на полу.
  6. Сравнительно небольшая цена. При одинаковой мощности газовые агрегаты стоят дороже электрических.

В условиях многоквартирного дома многие пользователи отказываются от данного типа обогрева из-за высоких эксплуатационных затрат, необходимости оплаты коммунальных счетов на значительную сумму. Однако не стоит забывать о возможности экономно расходовать энергию за счёт внедрения в автономную систему управляющей электроники. Второй недостаток комплекса – полная зависимость от подачи напряжения, скачки и отключения которого могут нарушить его работу. Решить эту проблему поможет установка источников бесперебойного питания, стабилизаторов, накопителей.

Базовое устройство и принцип действия электродного котла

Некоторым читателям будет намного проще понять устройство и принцип работы электродного котла, если они вспомнят незамысловатый способ быстрого кипячения воды с помощью нехитрого приспособления. В студенческих общежитиях, где за соблюдением запретов иметь электрические нагреватели строго следили коменданты, такое устройство было спрятано, наверное, в каждой комнате. Это кабель, на одном конце  которого установлена вилка для подключения к сети. А на другом – два бритвенных лезвия, закрепленных тем или иным способом, но обязательно так, чтобы между ними оставался небольшой просвет. Вместо лезвий, применялись и другие металлические пластинки: в армейских казармах, например, в дело часто шли подковки для сапог. Суть от этого не менялась.

«Студенческий кипятильник» – это самая доходчивая демонстрация принципа действия электродного котла

После опускания такой «сборки» в воду и подключения к сети 220 вольт происходил очень быстрый нагрев воды. Ждать приходилось недолго – закипание стакана занимало меньше минуты. Этот же принцип используется и в электродных, или, как их еще часто называют, ионных котлах.

Предупреждение: подобные эксперименты – весьма опасны, и повторять их не следует. Велика вероятность получения электрической травмы или возникновения пожароопасной ситуации от короткого замыкания. В наше время – предостаточно миниатюрных кипятильников заводского производства.

В чем же здесь дело, за счет чего осуществляется столь быстрый нагрев? Чтобы понять принцип, необходимо вспомнить некоторые физические законы.

Даже обычная вода (если, конечно, не брать во внимание дистиллированную) обладает электролитическими качествами – растворенные в ней вещества приобретают ионную структуру, то есть совокупность положительно и отрицательно заряженных частиц. Если опустить в такую среду два электрода постоянного тока, то начнётся направленное движение ионов: отрицательно заряженных (анионов) – к положительному проводнику (катоду), и положительных (катионов) – к аноду. Этот процесс называется электролизом.

Базовое устройство и принцип действия электродного котла

Но в нашем случае используется переменное напряжение с частотой 50 Гц. Это означает, что полярность погруженных в воду электродов меняется со скоростью 50 раз в течение секунды. Естественно, движение ионов в таких условиях не направленное, а превращается в колебательное, со сменой направления с такой же частотой. Так как подобные колебания происходят в достаточно плотной водяной среде, оказывающей существенное сопротивление движению, энергия перемещения превращается в тепловую. В пространстве между электродами происходит очень быстрый нагрев, который и приводит к закипанию воды.

Читайте также:  Какой котел лучше для отопления частного дома, выбираем с умом

Точно так же работает и электродный котел, только выработанная тепловая энергия уже передается потоком теплоносителя по точкам теплообмена – радиаторам. Во всех остальных типах электрических котлов в качестве «передаточного звена» выступают те или иные металлические детали.  Это может быть трубчатый корпус ТЭНа, лабиринт внутренних каналов или сам корпус – в приборах индукционного типа. В лбом случае,  теплоноситель прогревается только за счет прямой теплопередачи. А вот в электродной схеме такого «посредника» нет в принципе – нагревается сама жидкая среда, находящаяся в данный момент между погруженными в нее проводниками.

Говорят, и это похоже на правду, что подобная технология была перенесена в быт человека из военной промышленности – именно так обеспечивается нагрев воды для отопления отсеков подводных лодок и надводных кораблей. В пользу этого говорит сочетание необходимых качеств – компактности, быстродействия, эффективности, пожаробезопасности.

Небольшое отступление, чтобы не возвращаться к проблемам терминологии. Электродные котлы иногда называют ионными – почему, наверное, понятно. Однако, иногда производители делают упор на именно такой формулировке, пытаясь провести некую границу между этими двумя понятиями. Мотивируют они тем, что в их приборах реализовано высокоточное управление на уровне «количества и качества ионов», участвующих в процессе нагрева. Это можно воспринимать в качестве рекламного хода или относится к этому всерьёз – в любом случае, такое управление возлагается на какой-либо блок электроники и требует применения точно выверенного состава электролита-теплоносителя. Но принцип действия самой схемы нагрева – от этого ничуть не меняется. Так что не будет большой ошибкой использовать любую из этих двух формулировок.

А вот название «катодный» или «анодный» котел – совершенно не корректное, так как в режиме постоянного напряжения подобная схема попросту неработоспособна.

Какой электроводонагреватель подходит для отопления

Используемые виды электрических водонагревателей для системы отопления:

  • чаще:
    • накопительные;
    • комбинированные баки косвенного нагрева с ТЭН;
  • проточные, продаются фабричные модели специально для отопления. Но бытовые прямоточные ЭВН быстро выйдут из строя.

Проточный водонагреватель

Бытовые проточные электрические водонагреватели для отопления частных домов технически подходят, но из-за недостатков (расход, не рассчитаны к продолжительным нагрузкам) используются крайне редко, как правило, не рассматриваются.

Достоинства:

  • нет паузы для первичного нагрева, теплоноситель поступает сразу;
  • компактность, что позволит разместить где угодно, упростит установку, монтаж/демонтаж.

Недостатки:

  • экономность спорная, большая мощность, значительные расходы электроэнергии. Для результата потребуется от 8 – 10 кВт;
  • включается от выставленной скорости протока, регулировка будет производиться настройкой циркуляционного насоса, что неудобно;
  • нет режима поддержания температуры;
  • из-за изменений протока аппарат будет выключаться, особенно из-за этого не подойдет для однотрубной схемы(Ленинградской);
  • потребуется усиленная проводка.
Какой электроводонагреватель подходит для отопления

У проточных нет проблем с завоздушиванием, они подходят даже лучше, чем накопительные водонагреватели.

Но использование проточного водонагревателя в системе отопления имеет недостатки, сводящие к нулю достоинства. Бытовые аппараты не рассчитаны для долгой беспрерывной работы, норма, это 2 – 3 часа в день (душ, умывание, мойка посуды). Поэтому возможны поломки.

Отопление от накопительного водонагревателя

Старый накопительный ЭВН можно превратить в теплоаккумулятор, электрокотел. Анод допускается не ставить, теплоноситель (одна и та же постоянно циркулирующая жидкость без кислорода) не создает накипи, коррозионные процессы минимальны.

Достоинства:

  • экономичные водонагреватели, по сравнению с проточными. Бойлер осуществит первичный нагрев, затем – режим поддержания. Датчик температуры внутри водонагревателя отслеживает температуру. Вода возвращается из «обратки» не совсем холодной, поэтому нагрев будет только в нужном диапазоне;
  • регулировка удобнее и проще – термостатом уменьшают/увеличивают, выставляют нужную температуру;
  • программируемость (функция не всегда присутствует) – можно установить время активации, например, на период экономных тарифов с выключением после;
  • подойдет как для одно-, так и для двухтрубной разводки.

Минусы:

  • потребуется большая пауза, но только для первичного нагрева;
  • ТЭН зачастую сравнительно слабые: 1,5 – 2 кВт, чего не хватит на большую площадь;
  • надо решить проблему со стравливанием воздуха.

Какой тип электроотопления выбрать

Выбирают тип системы обогрева обычно исходя из его назначения. Электроотопление дачи рациональнее делать воздушного типа — меньше затрат при монтаже, малая инерционность — это то, что требуется. Но это только в том случае, если вы не планируете поддерживать в ней всю зиму плюсовую температуру.

Для дома постоянного проживания подходят электрические теплые полы или водяное отопление. Кстати, теплый пол можно сделать и водяным, но вот имеет ли это смысл при использовании электрокотла, надо подумать. Обе эти системы имеют большую инерционность, что скорее можно оценивать как плюс — долго остывают. Недостатки этих систем — большие затраты при обустройстве.

Читайте также:  8 лучших печей для дома и дачи площадью от 50 до 150 м²

Электроотопление выбирают исходя из режима использования дома

При устройстве электрообогрева пола под плитку требуется укладка греющих элементов в стяжку, а это занимает немало времени. Если же напольное покрытие — ламинат или линолеум (специальные), все намного проще. Электрический теплый пол под ламинат (и линолеум) укладывается на ровное основание, на специальную подложку. Сверху монтируется ламинат или жесткое основание под линолеум (фанера).

Водяное электроотопление делают стандартно. Однако в некоторых случаях есть возможность сэкономить.

Схемы водяного отопления.

Одноконтурная система. Нагретая котлом вода поступает последовательно во все радиаторы, поочередно теряя температуру в каждом из них. В-последних она может оказаться уже недостаточно низкой.

Достоинство – это дешевизна схемы. Создается только один контур, трудозатраты и расходы на материалы ниже. Недостаток – неравномерность прогревания, ввиду последовательной схемы. В какой-то мере недостаток устраним принудительной циркуляцией с помощью насоса. Об этом чуть дальше.

Двухконтурная схема. Нагретая вода поступает сразу во все радиаторы параллельно, остывшая течет уже по другому контуру. Установив на каждый из радиаторов краны, получаем возможность исключить любой элемент из системы.

Главное достоинство – равномерный прогрев всех радиаторов. Недостаток – создание второго контура обойдется дороже.Коллекторная схема. В ней каждый радиатор имеет собственные подающие и обратные контуры, которые соединяются – эстетичный внешний вид, возможность регулировать температуру в любой комнате использую распределительный шкаф (возможно электронное управление).

Электрические котлы

Существуют различные виды отопительных котлов. Их классификация основана на способе нагрева теплоносителя. Для частного дома подходят электрические котлы с ТЭНом, индукционные и электродные. Данное оборудование отличается высоким КПД (до 98%), компактностью, экологичностью и простотой установки. При этом у каждого вида котла имеются свои особенности.

Тэновые котлы

В конструкцию агрегата встроены трубчатые нагревательные элементы, которые носят название ТЭН. Электрический ток, проходящий по проводнику, вызывает его нагрев. Далее тепло передается теплоносителю. Работа тэнового котла напоминает обычный электрический чайник или водонагреватель.

При всей эффективности такие приборы неудобны из-за возможной утечки теплоносителя (воды) и образования накипи на нагревательном элементе и стенках самой емкости котла. Чем жестче вода, тем больший налет образуется на поверхности.

Эксплуатация котла с ТЭНом требует использования специальных средств для очистки известковых налетов, кипяченой или дистиллированной воды.

Индукционные котлы

Принцип работы индукционного оборудования заключается в преобразовании электромагнитных волн в тепловые. В прибор вмонтирован проводник с ферромагнитными свойствами, роль которого выполняет трубопровод с циркулирующим теплоносителем. Индукционные котлы имеют те же недостатки, что и тэновые. В них возможна частичная потеря нагреваемой воды и отложение солей на поверхностях.

Некоторые приборы могут быть оснащены несколькими нагревательными блоками, каждый из которых имеет собственный корпус, индукционную катушку, входной и выходной патрубки. К котлу любой комплектации прилагается электрический шкаф с блоком управления.

Электродные котлы

Данные нагревательные приборы работают также за счет разогрева воды, но теплоноситель контактирует напрямую с электрическим током. Конструкция включает электроды, которые погружены в воду. Отличительными особенностями электродных котлов являются:

  • Компактные размеры аппарата.

  • Экономичный расход энергии.

  • Безопасность во время работы.

  • Автоотключение при нужном нагреве.

Критерий экономичности электродных котлов заметно падает, если в здании установлены чугунные радиаторы.

Отопление дома электричеством посредством котлов с электродами удобно, однако необходимо принимать во внимание, что в оборудовании не предусмотрена функция регулировки мощности. Устройство можно только включать или выключать. Жесткая вода способствует образованию накипи. В электродных котлах нельзя использовать тосол и антифриз в качестве теплоносителя.

Обвязка твердотопливного котла отопления, схема

Все тепловые генераторы работают по такому принципу. Они получают необходимую для работы энергию от разного твердого топлива. Необходимо отметить, что они имеют некоторые особенности в работе, которые необходимо обязательно учитывать при подключении таких котлов к системе отопления.

Нужно отметить, что схема обвязки твердотопливного котла включает несколько элементов и устройств, которые обязательно необходимо использовать. чтобы работа системы отопления была долговечной.

Схема обвязки котла на твердом топливе, это необходимые устройства и элементы, которые вместе образуют единую систему отопления. В такую систему отопления входит:

  • Котел.
  • Циркуляционный насос.
  • Расширительный бачок.
  • Система аварийного питания.
  • Система совместного смешивания.
  • Буферная емкость.
  • Аварийный контур
  • Система защиты от коррозии.
  • Манометр, сливной кран, специальный вентиль. Это все собрано в один блок
  • Термоклапан.
  • Поплавковый кран.
Читайте также:  Как сделать твердотопливный котел своими руками из кирпича или металла

Выбор отопительных устройств

Перед тем, как провести отопление в частном доме, нужно выполнить следующие расчеты:

  • потери тепла дома;
  • выбор оптимального температурного режима;
  • расчет батарей отопления по мощности;
  • гидравлический расчет;
  • выбор котельного оборудования.

Таблица расчета мощности радиатора по площади помещения

Для расчета теплопотерь необходимо знать геометрические параметры дома, удельную теплопроводность строительных материалов и климатический район строительства.

Можно воспользоваться упрощенными данными для определения показателей. Для высоты потолков 2,6 м потери тепла составляют на каждые 10 м²:

  • в среднеутепленном доме – 1 кВт
  • для энергосберегающего – 0,5 кВт;
  • утепленного – 0,8 кВт;
  • если в доме плохая теплоизоляция – 1,3 кВт;
  • не утеплен – 1,5 кВт;
  • если есть щели – 2,0 кВт.
Выбор отопительных устройств

Основные величины теплопотерь

Для определения общих потерь тепла, данный показатель нужно умножить на площадь дома. Кроме того, нужно учитывать наличие оконных проемов, длину наружных стеновых поверхностей и принимать поправочные коэффициенты от 1,2 до 1,7.

Перед тем, как установить котел отопления в частном доме, нужно рассчитать его мощность. Для этого нужно увеличить теплопотери на 20%. Это необходимый запас мощности.

Расчет мощности газового котла

Выбор отопительных устройств

Онлайн-калькулятор расчета мощности котла

Payment options Защита от спама Введите код с картинки Отправить результат мне на почту

Теплый пол

Такую систему отопления можно использовать и как основную, и как дополнительную. Каков принцип ее работы? Тепло от нагревательных элементов в виде одно- или двужильного кабеля, вмонтированных в покрытие пола, начинает равномерно подниматься, достигая потолка.

Значительным плюсом такого способа является его продолжительный срок службы, составляющий порядка 80 лет. Кроме этого, теплые полы экологичны и просты в обслуживании.

Среди недостатков такой системы является ее неустойчивость к механическим повреждениям. К тому же при необходимости ремонта его невозможно будет произвести без демонтажа напольного покрытия. А это приведет к дополнительным материальным затратам.

Виды электродных котлов

При выборе оборудования учитывается стоимость и возможность установки на котлы автоматических систем

Принимается во внимание площадь дома и соответствие силы оборудования для обогрева помещений

Устройства классифицируются по признакам:

  • мощность;
  • способ подключения и питания (трех- или однофазные);
  • количество подключаемых контуров;
  • метод распределения носителя тепла.

По количеству контуров

Котлы отличаются по мощности, количеству контуров и фаз

Самой простой в исполнении является система с одним контуром. Вода от котла подается в теплотрассу, движется к радиаторам, где отдает энергию. Жидкость проходит по регистрам и возвращается к месту нагревания. Замкнутая комбинация формирует отопительную магистраль.

Одноконтурный котел подает теплоноситель для нагревания дома, а двухконтурный агрегат дополнительно поставляет жидкость для горячей системы водоснабжения. Котел электрический электродный работает от трехфазной или однофазной линии электроэнергии.

Контуры подсоединяются к распределительному узлу (коллектору). Центр системы электродного отопления устанавливается для правильной раздачи тепла по веткам магистрали.

По количеству фаз

Трехфазные агрегаты работают от электросети 380 В и выпускаются мощностью свыше 9 кВт. Электроды составлены из пластин, колец или цилиндров и эффективно взаимодействуют с теплоносителем низкой теплопроводности. Величина мощности находится в обратно пропорциональном отношении к удельному сопротивлению жидкости.

Трехфазные устройства потребляют оптимальный объем энергии при нагревании воды от +75°С. При низкой температуре уменьшается теплопроводность и снижается расход электричества, обратная ситуация возникает при выставлении высоких показателей нагрева.

Однофазный электродный электрокотел для отопления отличаются меньшей мощностью (2 – 6 кВт) и предназначаются для небольших домов (40 – 120 м2). Вид питания (однофазное или трехфазное) определяется в распределительном щитке. Если к дому идет 3 провода, проведен первый вариант, наличие 4 – 5 проводов говорит о втором виде потребления.

По мощности

Мощность постоянно изменяется и зависит от температуры воды. Подключение и пуск котла зимой может привести к нехватке мощности для разогрева. Если холодная вода увеличит показатель теплопроводности до нормы, после нагрева магистрали индекс возрастет, возникнет перегрузка сети и авария.

По принципу распределения теплоносителя

В системах закрытого типа необходимо устанавливать расширительный бак

Энергосберегающие агрегаты устанавливаются в магистрали открытого и закрытого типа, последний вид используется чаще. В открытой системе запорная и контролирующая аппаратура ставится за расширительным баком. Участок контура между котлом и компенсаторной емкостью не должен содержать запирающих устройств.

Закрытая система включает расширительный бак и помпу. Отопительный контур оснащается воздушным и предохранительным клапаном, манометром, группа безопасности располагается в верхней точке магистрали. В системе отопления котлы ставятся строго вертикально и дополнительно крепятся к стене.