Электроотопление своими руками: как сделать эл отопление в частном доме, схема электроотопления, отопление электричеством

Как сделать электроотопление своими руками – варианты, преимущества и недостатки

Достоинства и недостатки электрообогрева

Электрическое отопление  — водяное, воздушное или инфракрасное – обладает как плюсами и минусами.

Плюсы:

Возможность самостоятельного монтажа при наличии навыков. Если сравнить процедуры получения разрешения на установку газового котла, и на установку системы электрических конвекторов, выбор электрики напрашивается сам собой.

Простота управления и регулировки работы. Не требуется постоянно контролировать подачу топлива, достаточно просто задать желаемую температуру.

Быстрый обогрев. Использование современных радиаторов и конвекторов, а также инфракрасных излучателей дает возможность установить в квартире комфортный температурный режим уже через 10-15 минут после включения отопления.

Минусы:

Достаточно высокая стоимость оборудования, особенно – современных моделей с установленной автоматикой.

Высокая стоимость самого обогрева. К примеру, затраты на отопление электричеством 80 м2составляют (по ценам 2013 года) около 40 тысяч рублей в год, а для газового отопления эта цифра будет находиться в пределах 8-12 тыс. Дороже, пожалуй, топить только дизельным топливом или сжиженным газом в баллонах.

Высокая нагрузка на проводку. Если просто  подключить к розетке электрокотел, то неминуемы «вылеты» пробок и перегрузки системы.

И все же, если эти недостатки вас не пугают, то обогревать дом с помощью электричества можно довольно эффективно. Тем более, что электрическое отопление своими руками реализовать в разы проще, чем какое-либо другое.

Прямой электрообогрев

Использование радиаторов и конвекторов

В нашей статье мы попробуем проанализировать доступные варианты электрического отопления, определившись с их достоинствами и недостатками. И начнем мы, пожалуй, с наиболее распространенных обогревателей – радиаторов и конвекторов.

Масляный радиатор с терморегулятором

Для местного отопления с использованием электроэнергии широко применяются масляные радиаторы:

Масляный радиатор отопления представляет собой корпус из нескольких соединенных между собой секций (ребер), внутри которых находится минеральный теплоноситель.

В теплоноситель погружены ТЭНы, отвечающие за его нагрев. Большинство моделей бытовых масляных радиаторов оборудуются ТЭНами мощностью до 2,5-3 кВт, что обеспечивает достаточно быстрый прогрев минерального масла.

Под воздействием ТЭНа масло нагревается до 200С, но при этом сама поверхность радиатора не превышает рубеж в 90-100. Это позволяет использовать такие аппараты для обогрева практически любой комнаты.

Экономичность масляных радиаторов весьма сомнительна, потому применять их для общего обогрева дома не стоит. А вот в качестве дополнительного источника тепла такое устройство будет очень полезным.

Альтернативой масляным радиаторам выступают электроконвекторы. Они могут использоваться для общего обогрева здания в том случае, если нет возможности установить водяное отопление.

Внутри корпуса конвектора находится нагревательный элемент, преобразующий электрическую энергию в тепловую.

От электронагревателя горячий воздух поднимается вверх, где проходит через выводные отверстия в корпусе. Большинство моделей конвекторов сегодня выпускаются со специальными решетками, позволяющими регулировать направление выпуск нагретого воздуха.

Под воздействием конвекционных потоков через нижние отверстия в полость конвектора попадает холодный воздух.

Как правило, конвекторы оснащаются автоматическим термодатчиками, работающим по тому же принципу, что и электрический кран отопителя. При достижении проходящим воздухом определенной температуры срабатывает термостат, и нагревательный элемент отключается, экономя тем самым электроэнергию и снижая нагрузку на проводку.

Настенный конвектор в детской комнате

Конвекторы бывают как настенные (на фото), так и напольные  – в зависимости от того, куда вы планируете устанавливать отопительный прибор. Отдельную группу составляют внутрипольные конвекторы отопления, которые монтируются в специальное углубление.

В отличие от масляных радиаторов, электрические конверторы отопления успешно применяются для отопления домов. Правда, такой обогрев все равно получается дороже, чем использование газа или твердого топлива.

Теплые полы

Дополнить систему обогрева дома можно, установив так называемый теплый пол. Что же он собой представляет?

Пол с подогревом

Теплый пол – это специальная конструкция из отопительных кабелей или нагревательной пленки, которая укладывается под напольное покрытие.

Участки теплого пола снабжаются датчиками температуры, которые соединяются с установленным на стену помещения термостатом. Благодаря использованию такой системы мы можем самостоятельно регулировать отопление квартиры электричеством, задавая комфортный уровень нагрева пола.

Монтаж теплого пола

Теплый пол обеспечивает нагревание помещения в самой холодной, нижней зоне. В то же время его нельзя считать универсальным отопительным прибором, и потому специалисты рекомендуют применять эту систему в комплексе с конвекторами или водяным отоплением.

Инфракрасное отопление

Еще один способ, позволяющий обогреть квартиру или дом с помощью электричества  — это использовать инфракрасные отопительные приборы:

Внутри ИК-обогревателя размещается электрический ТЭН, который генерирует инфракрасное излучение.

Инфракрасные волны, поступая из обогревателя в помещение, нагревают не воздух, а те объекты, на которые они попадают – пол, мебель и т.д.

При этом эффективность отопления квартиры инфракрасными лучами существенно повышается, ведь энергия не тратится даром, а поступает именно туда, где она нужна в первую очередь.

КПД современных ИК-обогревателей может превышать 90%. Благодаря этом можно добиться существенной экономии электричества при инфракрасном обогреве дома или квартиры.

Движение тепла при конверторном и инфракрасном обогреве

Правда, следует отметить, что цена самих устройство достаточно высока. Поэтому перед тем, как сделать окончательный выбор в пользу инфракрасных технологий, необходимо провести расчеты окупаемости затрат.

Инфракрасное отопление

Существует два вида отдачи тепла в окружающее пространство:

1. Конвекция. Непосредственный контакт с воздухом, с последующей транспортировкой тепловой энергии воздушными потоками.
2. Излучение. Этот процесс знаком любому человеку с опытом нахождения возле горящего костра: несмотря на прохладный воздух, на открытых частях тела ощущается тепло.

Чтобы сделать один из вышеописанных способов передачи тепла преобладающим, достаточно изменить температуру и площадь поверхности обогревателя. Прибор, имеющий небольшую площадь и достаточно высокую температуру, для отопления комнаты будет использовать в основном ИК-лучи. Не очень горячий радиатор, оснащенный хорошим оребрением секций, обогревает помещение за счет конвекции.

Существует несколько бытовых инфракрасных обогревателей, с помощью которых можно организовать отопление частного дома:

Кварцевая трубка. Внутри нее имеется нагревательная спираль, температура которой после подачи электричества поднимается до +600-800 градусов.

Нагревательная панель из стекла или керамики. Нагревается всего до + 80-90 градусов.

Металлическая панель из алюминия или стали. Специальный декоративный экран закрывает низкотемпературную нагревательную спираль, помещенную в керамический корпус.

Пленка. Источником тепла в данном случае выступает уже знакомая греющая пленка для теплого пола, или полимерная панель небольшой толщины, в поверхность которой вплавляют карбоновую нить.

Организация инфракрасного отопления жилища своими силами обычно не вызывает никаких сложностей.

Главное, придерживаться следующих рекомендаций:

Оптимальным местом размещения схемы электроотопления выступает потолочная поверхность

При этом тепловое излучение должно быть направлено вниз.
Для коммутации системы используются специальные колодки, запитанные на обычную розетку или кабель напряжением 220 В.
Важно помнить, что нагрузка на одну розетку не должна превышать 3,5 кВт, при сечении медной проводки не менее 1 мм2 /10 ампер пикового тока.

Главные преимущества индивидуального электроотопления

Чтобы понять все преимущества электрообогрева, нужно сравнить его с другими существующими вариантами отопления частного дома. К примеру, что нужно сделать для устройства газовой отопительной системы? Как минимум потратить довольно серьезную сумму на покупку необходимых агрегатов и выделить несколько недель на обход различных инстанций и получение требуемых разрешений.

Электрическое же отопление не требует получения никаких предварительных разрешений. Нужно лишь купить оборудование, установить его своими руками или с помощью монтажников и подключить в сеть. На всю работу уходит день, редко – два.

Индивидуальное электроотопление

При любых обстоятельствах на покупку и настройку электрообогрева вы потратите меньше денег, чем на обустройство котельного помещения, прокладку газопроводов и покупку котла.

Электрические обогреватели не нуждаются в отдельной котельной. Теплые полы, конвекторы, тепловентиляторы, инфракрасные обогреватели – все это устанавливается в удобном месте, укладывается под стяжку пола либо же вешается на стены.

Электрические обогреватели не нуждаются в отдельной котельной

Газовое отопление является потенциально опасным. При неправильном подключении и эксплуатации котел может отравить жильцов дома или даже взорваться

Электрические же обогреватели полностью безопасны, нужно лишь соблюдать элементарные меры предосторожности

Электроустановки гораздо более надежны по сравнению с системами централизованного отопления. Отказавшись от центрального обогрева, владелец дома освобождает себя от не самого выгодного и удобного сотрудничества с коммунальными службами.

Отказавшись от центрального обогрева, владелец дома освобождает себя от не самого выгодного и удобного сотрудничества с коммунальными службами

Электроотопление не вынуждает своего владельца выделять отдельное место для хранения топлива и постоянно думать о необходимости регулярного пополнения запасов горючего.

Электроотопление не вынуждает своего владельца выделять отдельное место для хранения топлива и постоянно думать о необходимости регулярного пополнения запасов горючегоЭлектроотопление не вынуждает своего владельца выделять отдельное место для хранения топлива и постоянно думать о необходимости регулярного пополнения запасов горючего

Отдельного внимания заслуживает вопрос экономической выгоды обогрева дома при помощи электричества. Ранее считалось, что электообогрев – это самый дорогой вариант индивидуального отопления. И это утверждение было абсолютно правильным. Сегодня же ситуация кардинально изменилась.

1. Во-первых, владелец дома может установить многотарифный счетчик. В большинстве регионов страны электричество по-разному тарифицируется днем и ночью. Благодаря такому счетчику расходы на обогрев можно сократить в разы.
2. Во-вторых, систему можно укомплектовать накопительными аккумуляторами тепла. Такие устройства подключают в сеть ночью, когда электричество стоит максимально дешево. При подключении к электросети внутренние элементы подобных накопителей, изготовленные из высокотехнологичного магнезита, накапливают тепло, а после отключения от сети отдают аккумулированное электричество в дом.

За правильность работы накопителя отвечает компактный датчик. Он же способствует регулированию температуры в помещениях и позволяет поддерживать комфортный микроклимат. Накопители абсолютно безопасны и продаются по сравнительно доступной стоимости. Придется, конечно же, потратить больше денег на устройство системы обогрева, однако все расходы очень быстро окупятся, т.к. рассмотренные устройства позволяют снизить затраты электроэнергии до 5-7 раз.

Электрические системы отопления

Электрические системы отопления представляют собой разное по стоимости и сложности монтажа оборудование. К самым популярным системам относятся: 

электрические конвекторы; 

пленочный теплый пол; 

электрокотел для водяного отопления; 

тепловой насос. 

Электрический конвектор по внешнему виду напоминает обычную батарею отопления. Внутри корпуса прибора установлен закрытый ТЭН. Принцип работы конвектора достаточно прост: через нижнюю решетку внутрь поступает холодный воздух, который нагревается ТЭНом и через верхнюю решетку в помещение поступает восходящий поток теплого воздуха. С помощью установленного на приборе термостата происходит отслеживание температуры воздуха и, после достижения установленных пользователем параметров, отключается. Такой принцип работы обеспечивает высокую экономичность конвекторной системы отопления. В качестве альтернативы можно использовать керамические конвекторы. 

Конвекторная система отопления в частном доме имеет множество преимуществ: 

не нужно покупать и монтировать дорогостоящее оборудование, производить разводку труб; 

прибор безопасен, прост в монтаже и эксплуатации; 

работает бесшумно; 

простой монтаж – крепится горизонтально на стену или под оконным проемом.   

Пленочный теплый пол выпускается в рулонах шириной от 50 см до 1 м. Нагревательный элемент (излучатели) располагается между плотными слоями полимеров. Они генерирует инфракрасное излучение и происходит нагревание пола до комфортной температуры. Как правило, 40-50 градусов. Полимерная пленка защищает нагревательные элементы от влаги, возгорания, механического повреждения. 

Преимуществом пленочного теплого пола, является простота монтажа под любое напольное покрытие и даже на стены дома. Возможен монтаж под плитку в ванной комнате. Данная система имеет такие преимущества, как: 

в процессе монтажа не увеличивает высоту пола; 

быстро нагревается до заданной температуры; 

не пересушивает воздух; 

К недостаткам относится недопустимости монтажа под мебелью, что может привести к перегреву и выгоранию элементов.

Электрокотел представляет собой аппарат цилиндрической или прямоугольной формы, под корпусом которого вмонтирован бак для нагрева воды и циркуляционный насос, обеспечивающий движение теплоносителя по трубам и батареям. Внешне напоминает привычную газовую колонку. На передней стенке корпуса котла размещены механические или цифровые элементы управления, позволяющие задавать требуемые параметры отопления. 

Электрокотлы — это полностью автоматизированное оборудование, безопасное и удобное в эксплуатации. Представлены в продаже разными моделями, отличающимися способом нагрева теплоносителя (индуктивный, электролизный, ТЭН), а также мощностью, обеспечивающей обогрев дома определенной площади. 

Преимущества электрических котлов в бесшумной работе, безопасности, простоте монтажа. Недостатки – высокая стоимость оборудования, которая зависит от мощности аппарата. Для частного дома лучше приобретать электрокотел в двухконтурном исполнении, что позволит не только отапливать дом, но и организовать собственное горячее водоснабжение. 

Тепловой насос представляет собой оборудование, с помощью которого преобразованное тепло из окружающей среды(воды, воздуха, земли) с участием хладагента поступает в отопительную систему дома. 

Оборудование характеризуется как достаточно дорогое, но простое в монтаже и эксплуатации. Зимой может использоваться для отопления , а летом работать на охлаждение. Прост и удобен в эксплуатации, экономичен. На каждый 1 кВт затраченной электроэнергии выдает 5 кВт тепловой энергии. Недостаток – высокая стоимость оборудования. 

Газ электричество или дрова

В качестве энергоносителя для отопления дома сегодня многие предпочитают электричество. Данный способ отопления имеет целый ряд преимуществ, которые делают его современным, удобным, эффективным и экономичным. 

Мнение застройщиков и владельцев загородных и частных домов сводится к тому, что электрическое отопление наиболее выгодно, так как не требует множества согласовательных документов. Да и больших финансовых затрат при монтаже данной системы отопления не понадобится. Среднерыночная цена электрического отопительного котла для отапливаемой площади 100-150 кв.м. составляет 35-36 тыс. рублей. Если площадь дома меньше, то и затраты на покупку котла будут ниже. Вместе с тем выбор электрических систем отопления настолько широк, что каждый владелец дома может выбрать то, что отвечает его требованиям по простоте монтажа и доступной цене. К другим преимуществам можно отнести: 

оборудование системы электроотопления не требует затрат времени и денег на получение проекта, технических условий и акта ввода в эксплуатацию, как например, с газовым оборудованием; 

нет необходимости в землеройных работах и прокладке труб; 

электрическое отопление обладает высоким уровнем безопасности и экологичности (электрические котлы в отличие от газовых никогда не взрываются, не образуют опасных продуктов горения (угарный газ); 

электрические приборы для отопления полностью автоматизированы, просты и надежны в эксплуатации. 

Кроме электрокотлов, можно использовать альтернативное электрическое оборудование, например, электроконвекторы для локального отопления каждой комнаты в отдельности, тепловые завесы, теплый пол, что позволит без высоких финансовых затрат поддерживать в доме комфортный температурный режим. 

Вместе с преимуществами электрическая система отопления имеет и недостатки. Их немного, но они все же есть. Прежде всего, к недостаткам относятся: 

1. Необходимость в стабильном напряжении.  Если напряжение постоянно скачет, часто случаются перебои с подачей электроэнергии, то оборудовать дом электрической системой отопления нецелесообразно. 
2. Высокое потребление электроэнергии. Особенно в осенне-зимний период. Для обогрева дома площадью 150 кв.м. потребуется 15 кВт в день, не считая другие электроприборы. 
3. Высокая стоимость электроэнергии. 

Сравним для наглядности электричество с другими энергоносителями – твердым топливом (дрова) и газом.  

Печное отопление в доме площадью 100-150 кв.м. потребует на один отопительный сезон (7 месяцев – с октября по апрель) покупки 20 кубометров дров. Среднерыночная цена за 1 кубометр сегодня составляет около 2000 руб., а березовые дрова – 3500 рублей за куб. Один отопительный сезон обойдется владельцу дома в приличную сумму. Как видим, экономии как таковой нет. В отличие от электрического и газового отопления дровяная печь требует постоянного внимания и контроля, так как обладает высокой пожароопасностью. 

Газовое отопление при любой площади дома в разы дешевле твердого топлива и электричества. Однако не во всех регионах, а тем более небольших сёлах и деревнях, имеется возможность присоединиться к магистральному газопроводу. Но если такая возможность и есть, то не всегда оборудование дома газовым отоплением может принести экономию. Если оценивать каждый энергоноситель с точки зрения общих расходов, включая покупку оборудования, монтаж и эксплуатацию, то электричество окажется намного экономичнее.  

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.

Тепловые насосы

Основным назначением теплового насоса является перекачивание тепловой энергии. Самой известной его разновидностью является обычный холодильник. Внутри него происходит отбор тепловой энергии у холодильной камеры, с последующей отдачей ее в окружающее пространство.

В состав полного рабочего цикла теплового насоса входят следующие этапы:

1. Сжимание компрессором газообразного фреона. Благодаря увеличению давления он переходит в жидкое агрегатное состояние. Это сопровождается увеличением температуры на несколько десятков градусов.
2. Прохождение горячего хладагента через внутренний теплообменник насоса. При этом происходит отдача избытка тепла теплоносителю или воздуху в помещении.
3. Возвращение остывшего фреона в газообразное состояние после прохождения им расширительного клапана. Речь идет об участке контура с резко увеличивающимся диаметром. После превращение в газ наблюдается резкое уменьшение температуры фреона.
4. Циркуляция хладагента по внешнему теплообменнику с последующим его нагреванием. Это достигается благодаря отбору тепла у внешней среды: ее температура на порядок ниже, чем воздух в отапливаемом помещении, но выше, чем у хладагента.
5. Сжатие внутри компрессора и выход на следующий цикл.

Таким образом достигаются следующие преимущества:

Температура на улице, выступающая донором тепла, зачастую на порядок уступает температуре воздуха в жилище.

Электроэнергию в такой схеме потребляет только компрессор. При этом уровень его электрической мощности зачастую на порядок уступает тепловой мощности насоса. Имеется в виду тот объем тепловой энергии, который перекачивается помпой внутрь жилища за единицу времени.

С помощью наиболее эффективных тепловых насосов удается получать до 7 кВт /час тепла энергии на каждый киловатт/час расходуемого электричества. Для установки подобного насосного оборудования рекомендуется пригласить представителя дилера: это позволит обзавестись хорошей гарантией на оборудование. Водяное отопление, работающее в комбинации с подобным прибором, должно быть низкотемпературным (рабочая температура – не более + 55 градусов).