Электроотопление частного дома своими руками схемы

Известно, что самым недорогим вариантом отопления считается газовая система. Но бывают ситуации, когда нет возможности ее использовать, например, если рядом не проходит газовая магистраль. В данном случае рекомендуется отопление дома электричеством. Самый экономный способ можно подобрать, проанализировав все предлагающиеся варианты. Этим мы и займемся в данном обзоре.

Почему стоит выбрать отопление дома электричеством: самый экономный способ

Система обогрева на электричестве обладает следующими преимуществами:

Варианты электрического отопления частного дома

Подобная схема отопления предполагает применение различных видов оборудования.

Применение котла

Не редкость установка электрического котла для отопления дома 220в. Подобное устройство относится к бюджетным вариантам и отличается простотой монтажа.

Котлы, работающие на электричестве, бывают следующих видов:

Выбор ИК-панелей

Определяясь, как обогреть дом электричеством экономно, можно рассмотреть вариант монтажа инфракрасных конструкций. Такие изделия прогревают не воздух внутри комнат, а различные предметы. Если в варианте с котлом воздушные массы перемещаются вверх, а затем остывают, то в этом случае горячие потоки направляются к полу.

Если к ИК-приборам добавить терморегуляторы, то они станут работать более эффективно. Чтобы управлять тремя обогревателями достаточно одного регулятора. Данное оборудование экономично в процессе применения, но дорогостоящее, что касается монтажа и стоимости конструкции. ИК-устройства потребляют небольшое количество электроэнергии. Кроме того, они рационально распределяют тепло. Ими можно выполнять точечный и зональный обогрев. Даже после того как конструкция выключена, предметы длительное время выделяют тепло.

Монтаж такого оборудования можно выполнить самостоятельно. Инфракрасная система используется как в качестве основного типа топлива, так и в качестве дополнительного. К преимуществам варианта относится длительный срок службы, до 80 лет.

Обогрев дома электричеством также выполняется с помощью инфракрасного теплого пола. Это экономичное и эффективное средство. Такая конструкция не боится неожиданных скачков электроэнергии и не ломается при небольших повреждениях. Устанавливать подобное устройство можно под различное напольное покрытие кроме паркетного. Инфракрасные лучи прогревают только твердые предметы, поэтому при прогревании пола, сами элементы не нагреваются.

Преимущества конвекторов

При выборе самого экономного электроотопления без котла стоит изучить возможности конвекторов. Как утверждают производители, конвектор, работающий от электросети, качественно обогревает пространство и при этом тратит незначительное количество электроэнергии. Основное достоинство прибора в том, что его установка отличается простотой.

На прогрев ТЭНа уходит около двух минут, что намного быстрее, чем при обогреве водяными устройствами. К преимуществам подобных конструкций стоит отнести:

Данный способ поддерживает нужное соотношение влажности в комнате и не уничтожает при этом кислород. Отличные технические свойства и прекрасные показатели мощности позволяют применять электрические конвекторы для обогрева как большого, так и маленького частного дома.

Главным элементом конструкции является ТЭН, который преобразует энергию электричества в тепловую. Принцип работы состоит в конвекции воздуха. При этом охлажденные потоки проникают в прорези нижней части корпуса, а затем выходят через верхние отверстия. Конвектор может работать отдельно или в системе с контролем регулятора температуры.

Полезная информация! Для создания более экономичной установки, воспользуйтесь регулятором температуры.

Какой вариант лучше не выбирать?

Выбирая самый экономный способ отопления дома, стоит изучить варианты, которые не стоит покупать. К затратным вариантам относится масляный радиатор. Он обладает повышенной мощностью, но при работе в зимнее время расходует много электроэнергии. Несмотря значительную мощность, подобные изделия имеют небольшую эффективность прогрева. Интересно что, ИК-панели той же мощности быстрее обогреют пространство в доме. К малоэффективным приборам относятся тепловентиляторы. Они способствуют уменьшению кислорода, издают шум и перемещают пыль.

Как повысить эффективность электрических котлов для отопления частного дома: цены и способы

Чтобы получить самый экономный способ, отопление дома электричеством необходимо грамотно организовать. Эффективность всей конструкции может быть снижена в результате плохой теплоизоляции. Различные просветы, щели и недостаток утеплителя на окнах способствует стремительному остыванию комнат.

Если в течение всего дня никого не бывает дома, то можно не обогревать дом в течение всего дня. В такой ситуации можно установить специальный контроллер, который будет запускать отопительную систему за несколько часов до прихода жильцов. Два часа хватает для полноценного прогрева комнат.

Большое значение имеет умело составленный проект системы обогрева, выполненный с учетом мест расположения обогревателей и мощности. Хорошим решением считается установка многотарифного счетчика. Данный прибор позволяет экономить электричество в ночное время, когда и будет работать обогреватель.

Полезная информация! При хорошем утеплении потолка и стен, качество отопления может повыситься до 80 %.

Чтобы получить систему отопления дома электричеством дешево, нужно выбрать правильное оборудование и просчитать места расположения всех приборов.

Статья по теме:

Электрический котел для отопления частного дома способен не только обогревать помещение, но и при наличии второго контура обеспечить семью горячим водоснабжением, что так же немаловажно. В обзоре рассмотрим наиболее известные марки и модели, и их преимущества друг перед другом.

homemyhome.ru

Какие существуют системы отопления дома

Самым известным средством отопления с незапамятных времен являлась русская печь. В числе основных недостатков таких конструкций сегодня выделяют большой размер, что не всегда удобно и неравномерное прогревание воздуха в помещении. Возле печи очень жарко, в двух метрах – тепло, в соседней комнате – холодно. Современные камины, хотя и видоизменились с течением времени, в целом выступают аналогом печи и потому могут использоваться исключительно как вспомогательный источник тепла.

Самой востребованной и эффективной признают систему водяного отопления, где по трубам циркулирует подогретый теплоноситель и тем самым отапливает помещения.

Не менее эффективной, но практически неизвестной считается воздушное отопление, основное на работе воздушных тепловых коллекторов.

Электрическое отопление можно назвать относительно новым видом, которое работает на преобразовании электричества в тепловую энергию, при этом не используя никакой теплоноситель.

Виды котлов

Основная задача при организации отопления своими руками заключается в том, чтобы создать эффективную систему, преимущественно автоматическую, с минимальным участием человека в ее работе. Исходя из доступности вида топлива и целесообразности его выбора, следует приобретать конкретный вид котла.

Основная классификация котлов зависит именно от вида топлива:

газовый;
электрический;
твердотопливный;
комбинированный.

Современные котлы промышленного производства являются экономичными, относительно бесшумными и простыми в эксплуатации. Главный минус такого оборудования – энергозависимость, так как в основе каждого работает вентилятор, нагнетающий воздух в камеру или обеспечивающий движение теплоносителя.

Исключение касается лишь тех котлов, где используется насос циркуляционный 12 вольт. Такой насос относится к категории аварийного оборудования и работает на аккумуляторной батарее. При отсутствии электричества насос обеспечивает движение теплоносителя по трубам, исключая их промерзание и последующий разрыв.

Схема отопления частного дома

Газовый

Как бы часто не индексировали стоимость газа в нашей стране, он по-прежнему остается самым дешевым видом топлива.

Современные газовые котлы бесшумные, простые в эксплуатации, различаются по количеству контуров:

одноконтурные – рассчитаны только на отопление дома

двухконтурные – на отопление и горячее водоснабжение.

Электрический

Самый безопасный вид оборудования. Способный отапливать любое по площади помещение (мощность 4-300 кВт). Минус такого оборудования заключается только в стоимости топлива. Электроэнергия традиционно является самым дорогим видом отопления по сравнению с газом и твердым топливом.

В числе ключевых преимуществ можно выделить следующее:

большой диапазон мощности котлов, способных отапливать до 350 кв.м. помещения разноуровневого и состоящего из нескольких комнат;
нет необходимости в организации дымохода и вытяжной вентиляции – отопление происходит за счет преобразования электроэнергии в тепловую, поэтому никаких продуктов сгорания не выделяется;

экологически чистое оборудование, не выделяющее в атмосферу никаких загрязняющих веществ;
компактный размер и возможность установить в любом помещении без ограничения по квадратуре и удаленности;
нет необходимости получать разрешительную документацию на ввод оборудования в эксплуатацию.

Отапливать даже небольшой дом электроэнергией можно только в том случае, если подведено 3 фазы, а в сети абсолютно стабильное напряжение.

Котлы между собой также различаются по количеству контуров:

одноконтурные – только для отопления;
двухконтурные – для отопления и подогрева воды.

Твердотопливный

Это усовершенствованный «привет» из прошлого, модернизированный до такой степени, что его можно оставлять на неделю и температура в доме будет комфортной. В основе всех котлов, работающих на твердом топливе, положен принцип Колпакова, когда сперва прогревается котел, а далее температура поддерживается на определенном уровне, чтобы обеспечить стабильность нагрева теплоносителя.

Такие котлы отличаются достаточно высоким коэффициентом полезного действия, но при этом нуждаются в регулярной (не менее 1-2 раз в неделю) очистке от продуктов сгорания, монтаже дымохода, организации вытяжной вентиляции и наличии отдельного помещения.

Конструкция твердотопливного котла

Преимущества оборудования на твердом топливе:

большой ассортимент топлива (дрова, уголь, пеллеты, брекеты, отходы деревообрабатывающей и сельскохозяйственной промышленности и т.д.);
высокий КПД, в отдельных случаях достигающий 92%;
возможность автоматизации процесса для агрегатов длительного горения.

Для того, чтобы отопительный сезон не вызвал затруднений, необходимо заранее подготовить определенное количество топлива, достаточного для отопления частного дома в течение 2-3 месяцев.

Комбинированный

Этот вид оборудования позволяет рационализировать расходы на отопление и обеспечить постоянную работу котла, в зависимости от наличия того или иного топлива.

Принципиальное отличие заключается в комбинации твердого топлива с другими источниками – электричеством, жидким топливо или газом. В зависимости от пары выделяют электрические, твердотопливные и универсальные комбо-котлы. Выбор зависит от того, какое топливо доступно в данном регионе.

Переход между альтернативными источниками осуществляется путем смены горелок, что достаточно сложно и не всегда получается с первого раза.

Горелки всегда приобретаются отдельно!

Выбирая котел для частного дома, следует понимать, что это лишь малая часть всей отопительной системы. безусловно, очень важная, от которой будет зависеть ее функционирование и поддержание тепла в доме, но также многое зависит и от обвязки котла, от организации системы отопления и горячего водоснабжения.

Виды отопительных систем

В зависимости от того, какой теплоноситель циркулирует в системе, практикуются следующие виды отопления:

водяное, где в качестве теплоносителя выступает обычная вода (в некоторых случаях может быть добавлен антифриз);
воздушное – теплоноситель – воздух, нагретый до определенной температуры;
паровое – трубы нагревает пар;
электрическое – по периметру расставлены электроприборы (ТЭНы, инфракрасные излучатели и т.д.);
комбинированное – организация отопления таким образом, что источником выступает не только теплоноситель, но и другие варианты;
система «тёплый пол».

Каждый из перечисленных способов отличается определенными характеристиками, преимуществами и недостатками по отношению друг к другу.

Водяное отопление

Это самый простой вид отопления частного дома, который легко сделать своими руками. Никаких особых требований в эксплуатации системы не существует, основная задача – правильно рассчитать количество батарей и выбрать соответствующую мощность котла.

Как рассчитать мощность

Существует универсальная формула расчета мощности:

1 кВт мощности = 10 м² отапливаемой площади

Однако, она работает только в идеальных, можно сказать, лабораторных условиях, весьма далеких от реальности. При определении параметра необходимо учитывать характеристики конкретного дома – год постройки, из каких стройматериалов, наличие теплоизоляции, вид окон и дверей и т.д.

Так, например, если дом построен более 30 лет назад, но утеплен, двери и окна заменены на современные герметичные конструкции мощность следует увеличить в 1,5 раза, то есть на 10 кв.м. площади брать 1,5 кВт. Если лома построен недавно, но не утеплен надлежащим образом, двери и окна – деревянные и сквозят, мощность следует увеличивать уже в 2 раза.

Коэффициенты подсчета мощности

2 и более окон на северную сторону — 1,3;
2 и более окон на южную, восточную и юго-восточную стороны – 1,1;
2 и более окон на западную стороны — 1,2.

При организации водяного отопления в качестве теплоносителя выступает очищенная вода, которую нет необходимости сливать по окончании отопительного сезона. Это замкнутая система, где вода циркулирует под воздействием насоса или самотеком.

Принудительная циркуляция теплоносителя

Для того, чтобы обеспечить движение подогретой воды по трубам, нужна центробежная сила. Как правило, для этих целей используется циркуляционный насос, но вполне подойдет и обычный центробежный, только малой мощности.

Основная задача насоса заключается в подаче остывшей воды в котел для ее нагрева и распределение уже подогретого теплоносителя по системе. Поскольку речь идет о замкнутом круге, по трубам циркулирует постоянный объем воды.

Монтаж циркуляционного насоса в систему отопления частного дома

Использование насосного оборудования хотя и делает систему энергозависимой, но полностью исключается необходимость участие человека в работе котла. Температурный датчик отслеживает предел нагрева, насос двигает воду поступательно от котла к трубам и обратно. Если речь идет об электрическом или газовом котле, все участие сводится только к одному – выставить комфортную температуру и забыть о котле на весь сезон.

Для того, чтобы обеспечить работу котла при отсутствии электричества можно приобрести циркуляционный насос 12 вольт, работающие на аккумуляторной батарее.

Циркуляция теплоносителя самотеком

Сегодня такая система встречается исключительно редко и только в одноэтажных домах. Здесь теплоноситель движется по системе самотеком, когда вода разной температуры перемещается под воздействием разницы в удельной массе.

Обязательным условием правильной циркуляции воды в самотечной системе является монтаж труб под небольшим – до 150 – углом.

Монтаж водяной системы отопления своими руками

Для того, чтобы в доме было комфортно и тепло, следует правильно рассчитать количество радиаторов, по которым будет циркулировать теплоноситель. При этом обратите внимание на то, что все котлы должны быть оборудования системой вытяжной вентиляции и дымоходом. Исключение касается только электрического котла.

Как рассчитать необходимое количество радиаторов

Самый правильный способ – рассчитать по площади отапливаемого помещения (в каждой комнате отдельно). Согласно СНиП каждый квадратный метр требует 100 Вт тепла. Узнаете площадь помещения и умножаете на необходимое количество тепла. Так, например, для комнаты 20 кв.м. понадобится 2000 Вт тепла (20 х 100), что соответствует 2 кВт.

Теперь определяем количество радиаторов по количеству секций или единиц. Каждый производитель указывает теплоотдачу одной секции радиатора или монолитного изделия. Полученный объем тепла делите на коэффициент теплоотдачи и получаете количество секций, которые преобразуете в радиаторы, или сразу – количество радиаторов.

Разводка труб в водяной системе отопления

Однотрубная, где от котла отходит только горячая вода

В этом случае теплоноситель движется от первого до последнего радиатора, постепенно теряя тепло. При выборе подобной системы следует иметь в виду, что в самой дальней комнате батарея будет практически холодной.

Корректировать температуру радиаторов при такой системе сложно, так как перекрыв один радиатор, вы прекращаете подачу теплоносителя о все последующие.

Двухтрубная – подача горячей воды от котла и возврат воды в котел (обратка).

Это самая оптимальная система для отопления частного дома, где к каждому прибору подводятся параллельно сразу 2 трубы – первичка и обратка. В этом случае температура всех радиаторов во всех комнатах будет приблизительно одинаковой. Можно в каждой из комнат увеличивать или снижать температуру по необходимости.

Коллекторная

Такой способ разводки именуют еще лучевым, когда от котла к каждому прибору подводится труба с прямой подачей и отводится с холодной.

Коллектор в такой системе отопления выполняет задачу накопления теплоносителя.

Это универсальная система, которая подходит для организации отопления в любом помещении, при этом есть возможность делать скрытую проводку к каждому прибору отдельно.

В зависимости от выбранной системы разводки определяется количество труб и общая стоимость. Однотрубная разводка – самый дешевый вариант.

После того, как рассчитано количество радиаторов и выбрана система, следует производить монтаж труб.

Ранее для этой цели использовались металлические трубы. Сегодня такое решение не выгодно ввиду стоимости и подверженности коррозии, поэтому следует выбирать полипропиленовые.

Полипропиленовые трубы в системе отопления

Трубы укладываются во всех помещениях, которые будут отапливаться, переходя из одной комнаты в другу. Между собой трубы соединяются специальным паяльником для пластиковых труб.

Систему водяного отопления частного дома можно собрать и своими руками, но для этого понадобятся точные расчеты и схема обвязки котла. Самый главный недостаток такой системы – необходимость регулярной профилактики. И обратите внимание на то, что если вы используете антифриз, его необходимо менять каждые 5 лет.

Воздушное отопление

Достаточно популярный способ отопления жилых и офисных помещений, основанный на принципе гравитации и принудительной вентиляции. Гравитационная система подразумевает движение воздуха при разности температур за счет его естественной циркуляции. Разная температура означает разную же плотность воздуха из-за чего происходит перемещение теплых и холодных слоев.

При воздушном отоплении в помещении устанавливается калорифер или монтируются вентиляционные каналы, по которым поступает теплый воздух. Каждый такой источник тепла может быть установлен в любом месте комнаты – на стене, в потолке или полу. На принцип конвекции этого никакого влияния не оказывает

Выделяют 2 основных вида воздушного отопления:

местное (локализованное);
центральное.

Локализованное

Этот способ подходит для отопления только одной комнаты в помещении. В качестве источника тепла могут выступать:

калориферы;
тепловые пушки;
тепловые завесы.

Оптимальным по подаче тепла является калорифер, распространяющий тепло на несколько метров вокруг. Мощность такого оборудования составляет 1-1,2 кВт в час.

Тепловая пушка – более мощное оборудование, которое к тому же мгновенно высушивает воздух в помещении. Используют только для обогрева складских и промышленных помещений, где люди находятся короткое время. Мощность 2-2,5 кВт в час.

Тепловая завеса – аналог кондиционера, который точечно подает горячий воздух. Чаще всего завесу ставят на входе, чтобы одновременно пресекать доступ холодного воздуха в помещение. Мощность 1,5-2 кВт в час.

Центральное отопление

Это образчик централизованной подачи горячего воздуха, которая функционирует по принципу:

прямоточной или частичной рециркуляции;
полной циркуляции горячего воздуха.

Чаще всего такую систему выбирают в помещениях с подвесным или натяжным потолками, где над ними можно сделать вентиляционные каналы. Посредством таких вент-отверстий горячий воздух поступает в помещение и циркулирует в нем.

Монтировать вентиляционные каналы в стенах нецелесообразно, так как часть его понадобится для маскировки вентиляционных шахт.

Стоимость воздушного отопления дороже и по монтажу, и по стоимости оборудования. В качестве источника подачи теплоносителя выступает газовый или электрический котел.

Преимущества:

фильтрация воздуха, поступающего в помещение;
свежесть воздуха за счет того, что забор осуществляется с улицы;
возможность организации капельного орошения и ионизации воздуха.

Недостатки:

такую систему можно создать только в строящему доме (за исключением водяной пушки и тепловой завесы);
дорогой монтаж.

Электрическое отопление

Самый доступный способ отопления любого помещения, так как электричество есть везде.

Принцип работы основан на работе электрического конвектора, преобразующего электрическую энергию в тепловую. Современные модели оснащены большим количеством функций, полностью исключающих необходимость участия человека в контроле работы.

Это может быть:

регулятор температуры в зависимости от времени суток;
регулятор повышения температуры в ночное время и снижения в дневное (режим день-ночь);
поддержание давления в системе и минимальной температуры в случае отсутствия людей в течение длительного времени;
соблюдение режима даже при кратковременном отключении электропитания и т.д.

Преимущества:

очень простой и легкий монтаж, который вполне под силу каждому;
исключительно простая эксплуатация;
мобильность системы, когда конвекторы при необходимости можно переставлять из помещения в помещение.

Недостатки:

высокая стоимость энергоносителя – это самый дорогой из всех существующих способов отопления.

При выборе электрического способа отопления обязательно должно быть 3 фазы и стабильное напряжение в сети.

Паровое отопление

В данном случае принцип работы полностью совпадает с водяным с тем лишь отличием, что вместо воды в системе труб циркулирует пар. Монтаж труб, выбор мощности котла и организация обвязки полностью идентичны системе водяного отопления.

Для парового отопления используются специальные котлы, генерирующие горячий пар. Обязательно наличие системы фильтров «Сквозь строй», которые очищают воду от всевозможных примесей перед тем, как она будет преобразована в парообразное состояние.

Преимущество паровой системы отопления только одно – экономия, так как нагрев происходит практически моментально. Коэффициент полезного действия составляет 95%.

Недостатков несравненно больше:

особенность оборудования – в свободной продаже крайне сложно найти паровой котел;
высокая стоимость монтажа, которая включает разводку специальных труб и наличие системы фильтров;
опасная эксплуатация, поскольку температура пара превышает 100 градусов.

Теплые полы

Огромное преимущество данной системы отопления заключается в большой площади теплоотдающей поверхности. Это идеальный вариант для мест общего пользования – кухни, санузла, коридора, а также в гостиной или детской комнате.

Оптимальным является кладка теплого пола под керамическую плитку – она в данном случае выступает отличным проводником. Ламинат и паркет гораздо реже используют для теплого пола, поскольку при повышении температуры не исключено коробление материала и последующий его демонтаж.

Обязательным условием монтажа теплого пола является фольгирующий слой. Это не изолятор и не отражатель, как принято считать. Фольга используется для того, чтобы равномерно распределять тепло по поверхности пола. Если не использовать такой слой, по тактильным ощущениям пол будет напоминать зебру – полоса теплая, полоса холодная.

Тёплые полы бывают водяными, где по трубам циркулирует горячая вода и электрическими – система проводов, где электрическая энергия преобразуется в тепловую.

Водяной теплый пол

Ответвление водяной системы отопления в виде труб малого диаметра, уложенных на ровную поверхность пола. Обязательным условием является использование подложки, которая предотвратит потери тепла от соприкосновения с полом.

Коллектор теплого водяного пола

Сложность монтажа водяного теплого пола заключается в необходимости прокладки труб и правильного их подключения к существующей системе отопления.

Электрический теплый пол

Элементарный по укладке и эксплуатации вид отопления. Единственная сложность, которая может возникнуть – предварительная подготовка поверхности под укладку проводов или матов с помощью бетонной стяжки, и укладка напольного покрытия поверх теплого пола

Еще проще — использование электрических матов на существующее покрытие. Такие маты абсолютно безопасны в эксплуатации, их легко настроить. Для исключения механического повреждения рекомендуется использовать накладной электрический пол под ковер или ковролин.

В большинстве случаев теплый пол является вспомогательным элементом системы отопления в доме.

Как выбрать отопление для своего дома

Самым правильным при выборе системы отопления и, соответственно, котла является ориентация на доступный вид топлива. Если в каком-то районе еще нет газового трубопровода, но уже проводится его монтаж, целесообразно использовать комбинированные котлы – твердое топливо-газ. Там, где нет и не планируется газ, но дорогое электричество, можно подключать электрокотел.

Каждая система имеет как свои преимущества, так и недостатки. Даже если вы проводите отопление в доме самостоятельно, обязательно проконсультируйтесь с проектировщиками относительно вида и способа. Любая из выбранных систем отопления – достаточно дорогостоящее удовольствие, чтобы можно было допускать ошибки в расчетах.

Так, например, при разработке камина, печи или твердотопливного котла своими руками существует риск концентрации углекислого газа в помещении, что приведет к несчастным случаям.

Лучшим вариантом будет приобретение готового сертифицированного оборудования, а уже монтаж и обвязку можно делать своими руками.

Для того, чтобы точно понимать, какой вид отопления предпочесть, следует учитывать стоимость каждого вида топлива и его расход за единицу времени.

По состоянию на март 2016 года цены на топливо следующие:

1 л дизеля — 0,5 $. Стоимость 1кВт/ч энергии— 0,05 $.
1 м³ природного газа для физических лиц — 0,05 $. Стоимость 1 кВт/ч — 0,006 $.
1 л баллонного газа — 0,3 $. Стоимость 1 кВт/ч— 0,020 $.
1 кВт/ч электроэнергии для физического лица — 0,03 $.
1 кг угля в среднем 0,3$. Стоимость 1 кВт/ч 0,05 $.

www.portaltepla.ru

Однотрубные системы

Создавая отопление частного дома своими руками, проще всего обустроить однотрубную систему отопления. Она обладает множеством преимуществ, например, экономичностью использования материалов. Здесь мы можем неплохо сэкономить на трубах и добиться доставки тепла в каждое помещение. Однотрубная система отопления предусматривает последовательную доставку теплоносителя в каждую батарею. То есть теплоноситель покидает котел, заходит в одну батарею, потом в другую, потом в третью, и так далее.

Что происходит в последней батарее? Достигнув конца отопительной системы, теплоноситель разворачивается и отправляется обратно в котел по цельной трубе. В чем заключаются основные преимущества подобной схемы?

Легкость в монтаже – нужно последовательно провести теплоноситель по батареям и вернуть его обратно.
Минимальный расход материалов – это самая простая и дешевая схема.
Низкое расположение труб отопления – их можно смонтировать по уровню пола или вовсе опустить под полы (это можно увеличить гидравлическое сопротивление и потребовать применения циркуляционного насоса).

Присутствуют и некоторые недостатки, с которыми приходится мириться:

ограниченная длина горизонтального участка – не более 30 метров;
чем дальше от котла, тем холоднее радиаторы.

Впрочем, есть некоторые технические ухищрения, которые позволяют нивелировать эти недостатки. Например, с длиной горизонтальных участков можно справиться установкой циркуляционного насоса. Он же поможет сделать последние радиаторы более теплыми. Компенсировать падение температуры помогут и перемычки-байпасы на каждом из радиаторов. Давайте теперь обсудим отдельные разновидности однотрубных систем.

Однотрубная горизонтальная

При создании системы отопления частного дома своими руками схема с однотрубной разводкой может оказаться самой выгодной и дешевой. Она одинаково хорошо подходит как для одноэтажных домов, так и для двухэтажных. В случае с одноэтажным домом она выглядит очень просто – радиаторы соединяются последовательно – с целью обеспечения последовательного протекания теплоносителя. После последнего радиатора теплоноситель отправляется по цельной обратной трубе в котел.

Достоинства и недостатки схемы

Для начала мы рассмотрим основные достоинства схемы:

простота реализации;
отличный вариант для небольших домов;
экономия материалов.

Схема действительно очень простая и понятная, поэтому с ее реализацией сможет справиться даже новичок. Она предусматривает последовательное соединение всех устанавливаемых радиаторов. Это идеальная схема разводки отопления для частного дома небольших размеров. Например, если это однокомнатный или двухкомнатный дом, то «городить» более сложную двухтрубную систему не имеет особого смысла.

Глядя на фото такой схемы, мы можем отметить, что обратная труба здесь цельная, она не проходит через радиаторы. Поэтому такая схема более экономичная в плане расхода материалов. Если у вас нет лишних денег, такая разводка станет для вас наиболее оптимальной – она сэкономит деньги и позволит обеспечить дом теплом.

Что касается недостатков, то их мало. Главным недостатком является то, что последняя батарея в доме будет холоднее, чем самая первая. Это связано с последовательным проходом теплоносителя через батареи, где он отдает накопленное тепло в атмосферу. Еще одним недостатком однотрубной горизонтальной схемы является то, что при выходе из строя одной батареи придется отключать сразу всю систему.

Особенности монтажа однотрубной горизонтальной системы

Создавая водяное отопление частного дома своими руками, схема с однотрубной горизонтальной разводкой окажется самой простой для реализации. В процессе монтажа необходимо смонтировать батареи отопления, после чего соединить их отрезками трубы. После подключения самого последнего радиатора необходимо развернуть систему в обратном направлении – желательно, чтобы отводящая труба проходила по противоположной стене.

Чем больше ваше домовладение, тем больше в нем окон и тем больше в нем радиаторов. Соответственно, растут и тепловые потери, в результате чего в последних комнатах становится ощутимо прохладнее. Компенсировать падение температуры можно путем увеличения количества секций на последних радиаторах. Но лучше всего смонтировать систему с байпасами или с принудительной циркуляцией теплоносителя – об этом мы расскажем чуть позже.

Аналогичная схема отопления может быть использована для обогрева двухэтажных домов. Для этого создаются две цепочки радиаторов (на первом и втором этажах), которые подключаются параллельно друг другу. Обратная труба в этой схеме подключения батарей одна, она начинается от последнего радиатора на первом этаже. Туда же подключается обратная труба, спускающаяся со второго этажа.

Однотрубная вертикальная

Как еще можно отапливать однотрубной системой двухэтажные домовладения? Альтернатива действительно есть – это однотрубная вертикальная система отопления, которой пользуются многие люди, подыскивающие подходящую схему парового отопления в частном доме. Никаких сложностей в подобной схеме нет, нужно просто вывести подающую трубу с теплоносителем на второй этаж и подключить располагающиеся там батареи, после чего сделать отводы вниз, на первый этаж.

Достоинства и недостатки однотрубной вертикальной схемы

Как обычно, начнем с положительных черт:

более выраженная экономия на материалах;
сравнительно одинаковая температура воздуха на первом и втором этажах;
простота реализации.

Список недостатков такой же, как и у предыдущей схемы. В него вошли потери тепла на последних радиаторах. А так как теплоноситель у нас подается через верхний этаж, то на первом этаже может быть прохладнее, чем на втором.

Экономия на материалах получается более чем солидной. Наверх у нас отправляется всего одна труба, от которой теплоноситель распределяется по всем радиаторам второго этажа (не последовательно). От каждого верхнего радиатора трубы спускаются к радиаторам на первом этаже, после чего попадают в одну общую обратную трубу. Таким образом, данная схема предполагает минимальное использование материалов.

Особенности монтажа однотрубной вертикальной системы

В предыдущей схеме газового отопления в частном доме трубы последовательно обходили радиаторы на первом и втором этажах. То есть у нас получались две параллельные цепочки, в каждой из которых включалось несколько радиаторов. В текущей схеме у нас тоже есть цепочки, но они вертикальные. Например, если на каждом этаже по четыре радиатора, то у нас получаются четыре цепочки, соединенные параллельно.

Данная схема предполагает одну цельную подающую трубу, проходящую по верхнему этажу. От нее делаются отводы к каждому радиатору. После прохождения верхних радиаторов теплоноситель поступает к нижним радиаторам, лишь после этого – в обратную трубу, проходящую по первому этажу.

Однотрубная вертикальная схема отопления частного дома с газовым котлом может быть реализована без принудительной циркуляции теплоносителя. Все дело в том, что температура теплоносителя, поступающего к радиаторам второго этажа, одинаковая. Падение температуры наблюдается лишь на первом этаже. Но если мы дополним радиаторы перемычками-байпасами, то изменение температуры будет минимальным – им можно будет пренебречь.

Схема «Ленинградка»

Обе рассмотренные схемы обладают одним общим недостатком – падением температуры в последних радиаторах. В случае с горизонтальной схемой у нас имеются холодные радиаторы в горизонтальных цепочках, а в случае с вертикальной – в вертикальных цепочках. То есть в последнем случае это целый первый этаж.

Схема отопления «Ленинградка» в частном доме позволяет компенсировать остывание теплоносителя при прохождении очередного радиатора. Как она реализуется? В этой схеме предусмотрены перемычки-байпасы, располагающиеся под батареями. Что они дают? Перемычки позволяют направить часть теплоносителя в обход радиаторов, поэтому на выходе теплоноситель столь же теплый, как и на входе (незначительными отклонениями можно пренебречь).

Достоинства и недостатки схемы «Ленинградка»

У каждой схемы есть свои достоинства и недостатки. В чем заключаются плюсы схемы «Ленинградка»?

Более равномерное распределение тепла по всему дому.
Сравнительно простая модернизация.
Возможность регулировки температуры в отдельных помещениях (как в двухтрубных системах).

Однотрубное отопление не является совершенным, поэтому схема «Ленинградка» позволяет компенсировать некоторые его недостатки. Но у нее есть отрицательные черты:

ограниченная длина магистрали – если радиаторов в горизонтальной цепочке много, то потери все-таки будут;
необходимость использования труб большого диаметра для более равномерного распределение тепла.

От последнего недостатка можно избавиться путем установки в систему циркуляционного насоса.

Особенности монтажа «Ленинградки»

Создавая системы отопления частных домов своими руками, многие люди активно используют схему «Ленинградка». Как она прокладывается? Для создания схемы необходимо разместить радиаторы и проложить под ними трубу, от которой делаются отводы к входам и выходам радиаторов. То есть под каждым радиатором образуется перемычка. Кроме того, на каждый радиатор мы можем установить три крана – первые два крана устанавливаются на входах и выходах, а третий устанавливается на саму перемычку. Что это дает?

С помощью кранов можно регулировать температуру в отдельных комнатах.
Возможность исключения какого-либо радиатора без отключения всей системы (например, если один радиатор потек и требуется его замена).

Таким образом, схема «Ленинградка» является оптимальной схемой для одноэтажных и двухэтажных домов небольшого размера – можно сэкономить на материалах и добиться равномерного распределения тепла по помещениям.

Двухтрубная система с нижней разводкой

Далее мы будем рассматривать двухтрубные системы, отличающиеся тем, что они обеспечивают равномерное распределение тепла даже по самым большим домовладениям с множеством комнат. Именно двухтрубная система используется для обогрева многоэтажных домов, в которых очень много квартир и нежилых помещений – здесь такая схема работает великолепно. Мы же будем рассматривать схемы для частных домов.

Двухтрубная система отопления состоит из подающей и обратной труб. Между ними устанавливаются радиаторы – вход радиатора подключается к подающей трубе, а выход – к обратной. Что это дает?

Равномерное распределение тепла по помещениям.
Возможность регулировки температуры в помещениях путем полного или частичного перекрывания отдельных радиаторов.
Возможность обогрева многоэтажных частных домов.

Существуют две основные разновидности двухтрубных систем – с нижней и верхней разводкой. Для начала мы рассмотрим двухтрубную систему с нижней разводкой.

Нижняя разводка используется во многих частных домах, так как позволяет сделать отопление менее видимым. Подающая и обратные трубы проходят здесь рядом друг с другом, под батареями или даже в полах. Удаление воздуха осуществляется через специальные краны Маевского. Схемы отопления в частном доме из полипропилена чаще всего предусматривают именно такую разводку.

Достоинства и недостатки двухтрубной системы с нижней разводкой

Давайте посмотрим, какими положительными чертами обладают двухтрубные системы с нижней разводкой.

Возможность маскировки труб.
Возможность использования радиаторов с нижним подключением – это несколько упрощает монтаж.
Минимизируются тепловые потери.

Возможность хотя бы частично сделать отопление менее видимым привлекает многих людей. В случае с нижней разводкой мы получаем две параллельные трубы, идущие вровень с полом. При желании их можно завести под полы, предусмотрев эту возможность еще на этапе проектирования системы отопления и разработки проекта строительства частного дома.

Что касается недостатков, то они заключаются в необходимости регулярного ручного удаления воздуха и необходимости использования циркуляционного насоса.

Особенности монтажа двухтрубной системы с нижней разводкой

Для того чтобы смонтировать систему отопления по данной схеме, необходимо проложить по дому подающую и обратную трубы. Для этих целей в продаже есть специальный пластиковый крепеж. Если используются радиаторы с боковым подключением, делаем отвод от подающей трубы к верхнему боковому отверстию, а забираем теплоноситель через нижнее боковое отверстие, направляя его в обратную трубу. Рядом с каждым радиатором ставим спускники воздуха. Котел в такой схеме устанавливается в самой нижней точке.

Такая схема чаще всего делается замкнутой, с использованием герметичного расширительного бака. Давление в системе создается с помощью циркуляционного насоса. Если нужно обогреть двухэтажный частный дом, прокладываем трубы на верхнем и нижнем этажах, после чего создаем параллельное подключение обоих этажей к отопительному котлу.

Двухтрубная система с верхней разводкой

Эта двухтрубная схема очень похожа на предыдущую, только здесь предусматривается установка расширительного бачка в самой верхней части системы, например, на утепленном чердаке или под потолком. Оттуда теплоноситель спускается к радиаторам, отдает им часть своего тепла, после чего отправляется через обратную трубу в отопительный котел.

Для чего нужна такая схема? Она оптимальна в многоэтажных домах с большим количеством радиаторов. Благодаря этому достигается более равномерный прогрев, пропадает необходимость установки большого количества воздушных спускников – воздух будет удаляться через расширительный бак или через отдельный спускник, входящий в состав группы безопасности.

Достоинства и недостатки двухтрубной системы с верхней разводкой

Положительных черт очень много:

можно отапливать многоэтажные здания;
экономия на спускниках воздуха;
можно создать систему с естественной циркуляцией теплоносителя.

Присутствуют и некоторые недостатки:

повсюду видны трубы – такая схема не подойдет для интерьеров с дорогой отделкой, где элементы отопительных систем принято прятать;
в высоких домах необходимо прибегнуть к принудительной циркуляции теплоносителя.

Несмотря на минусы, схема остается довольно популярной и распространенной.

Особенности монтажа двухтрубных систем с верхней разводкой

Данная схема предусматривает отсутствие необходимости в расположении отопительного котла в самой нижней точке. Сразу после котла подающая труба отводится вверх, а в самой верхней точке устанавливается расширительный бак. Подача теплоносителя в радиаторы осуществляется сверху, поэтому здесь используется боковая или диагональная схема подключения радиаторов. После этого остывший теплоноситель отправляется в обратную трубу.

Лучевая система с коллекторами

Это одна из самых современных схем, подразумевающая прокладку индивидуальной магистрали к каждому отопительному прибору. Для этого в системе устанавливаются коллекторы – один коллектор является подающим, а другой – обратным. От коллекторов к батареям расходятся отдельные прямые трубы. Такая схема позволяет обеспечить гибкую регулировку параметров отопительной системы. Также она дает возможность подключить к системе теплые полы.

Лучевая схема разводки активно используется в современных домах. Подающие и обратные трубы здесь могут прокладываться как угодно – чаще всего они идут в полах, после чего подходят к тому или иному отопительному прибору. Для регулировки температуры и включения/отключения отопительных приборов в доме устанавливаются небольшие распределительные шкафы.

Достоинства и недостатки лучевых систем

Положительных качеств набралось много:

возможность полностью спрятать все трубы в стены и в полы;
удобная настройка системы;
возможность создания дистанционной раздельной регулировки;
минимальное количество соединений – они сгруппированы в распределительных шкафах;
удобно ремонтировать отдельные элементы, не прерывая работу всей системы;
почти идеальное распределение тепла.

Есть и парочка недостатков:

высокая стоимость системы – сюда закладываются расходы на оборудование и расходы на монтажные работы;
трудность в реализации схемы в уже построенном доме – обычно эта схема закладывается еще на этапе создания проекта домовладения.

Если с первым недостатком еще приходится мириться, то от второго никуда не деться.

Особенности монтажа лучевых систем отопления

На этапе создания проекта предусматриваются ниши для прокладки отопительных труб, указываются точки монтажа распределительных шкафов. На определенном этапе строительства прокладываются трубы, устанавливаются шкафа с коллекторами, монтируются отопительные приборы и котлы, производится тестовый запуск системы и ее проверка на герметичность. Лучше всего доверить всю эту работу профессионалам, так как эта схема является самой сложной.

С принудительной и естественной циркуляцией

Все представленные выше схемы могут создаваться на основе отопительных котлов любого типа. Например, схема печного отопления частного дома строится на основе дровяной или угольной печи, а разводка труб может выполняться практически по любой из вышеописанных схем. Правда, во многие из них не помешало бы добавить принудительную циркуляцию. Для чего она нужна?

Как мы помним, для однотрубных отопительных систем характерно уменьшение температуры теплоносителя по мере удаления от котла – часть тепла остается в радиаторах. Эти потери частично компенсируются с помощью схемы «Ленинградка», но в некоторых случаях недостаточно и этого. Для того чтобы исправить ситуацию, в отопительную систему устанавливается циркуляционный насос, обеспечивающий принудительную циркуляцию теплоносителя.

Принудительная циркуляция необходима и во многих других схемах, в том числе в двухтрубных. Все дело в том, что небольшой диаметр современных полипропиленовых труб, многочисленные соединения и повороты создают гидравлическое сопротивление. Кроме того, применение принудительной вентиляции позволяет обеспечить более быстрый прогрев домовладений.

Достоинства и недостатки принудительной и естественной циркуляции

У каждой системы есть свои достоинства и недостатки:

естественная циркуляция проще и дешевле – отсутствуют расходы на циркуляционные насосы;
принудительная циркуляция позволяет улучшить работу отопления в больших зданиях – в некоторых случаях можно обойтись и естественной циркуляцией, но тогда увеличивается время прогрева системы;
принудительная циркуляция характеризуется легким гудением – естественная циркуляция обладает полной бесшумностью.

То есть во всем есть свои преимущества и недостатки.

Особенности монтажа систем с принудительной циркуляцией

Здесь все очень просто – циркуляционный насос устанавливается рядом с отопительным котлом. Обязательно создание байпаса, чтобы насос можно было исключить из общей схемы или выполнить его замену в случае поломки. Рекомендуется выбирать производительные малошумящие насосы, чтобы они не донимали еле слышимым, но от этого не менее противным гудением.

remont-system.ru

При выборе системы отопления для собственного дома хозяева, безусловно, в первую очередь рассматривают возможность установки газового котла, так как такой вид обогрева является на сегодняшний день наиболее экономичным. Но вот проблема – газоснабжающие магистрали протянулись еще далеко не до всех населенных пунктов, или же случается, что проводка газа в дом является неподъемной по финансовым возможностям и в связи с массой подготовительных и согласовательных процедур. Отопление же на твердом или жидком топливе бывает не всегда удобно – оно требует особого умения обращаться с печами или котлами, соблюдения повышенных требований пожарной безопасности, сооружения по всем правилам дымоходной системы чтобы исключить отравление продуктами сгорания. И, кроме того, в некоторых регионах нашей страны, небогатых лесами, снабжение дровами или углем может представлять определенную проблему.

В этом случае наиболее актуальным становится электрическое отопление частного дома. Наверняка, у многих сразу же возникают ассоциации с масляными электрическими радиаторами или рефлекторами, не отличающимися ни особой эффективностью, ни экономичностью. Конечно, при таком подходе, при нынешних ценах на электроэнергию отопление будет стоить огромных денег. Однако, не все так однозначно. Способов применить электричество для обогрева жилья немало, и некоторые из них вполне могут конкурировать с газовыми системами.

В публикации будут рассмотрены существующие возможности организации электрического отопления частного дома. Читайте, делайте выводы, чтобы можно было принять решение в пользу того или иного варианта.

Электрический обогрев «по старинке»

Буквально несколько слов о тех электрических обогревательных приборах, которые известны всем, наверное, с детства:

Обогревательные рефлекторы, обычно с одной или несколькими спиралями, размещенными в стеклянных кварцевых прозрачных трубках. Такие приборы создают направленный поток тепловой энергии, но способны лишь к обогреву или совсем маленьких помещений, или очень ограниченного участка комнаты. При этом экономичными их назвать никак не получается – обычно в них не предусмотрено никаких автоматических регулировок, кроме изменения заданного уровня нагрева спирали.

Тепловые вентиляторы – прогоняют поток воздуха через теплообменник (чаще всего в этом качестве выступает открытая нихромовая спираль). Подогретый поток воздуха может поднять комфортность только на определенном участке и на очень непродолжительное время. То, что может быть очень хорошо для небольшого офиса, в условиях жилого загородного дома эффекта не даст. Помимо этого, длительная работа такого прибора довольно сильно пережигает, сушит воздух в закрытом помещении. Некоторые современные модели работают по принципу подмеса воздуха извне, но все равно, рассматривать подобные устройства в качестве отопления жилья нельзя.

Масляные радиаторы – это тяжеловесные обогреватели, имеющие выраженную ребристую форму, похожую на классические чугунные батареи. Они могут быть передвижными (многие даже имеют колесный ход для облегчения их перемещения по комнате), или устанавливаться стационарно.

Такие радиаторы способны разогреваться до весьма высоких температур и отдавать энергию в виде прямого теплового излучения и созданием конвекционных потоков. Ребристая их форма значительно увеличивает площадь активного теплообмена.

Масляные радиаторы обычно имеют ступенчатую или плавную регулировку температуры нагрева теплоносителя, обладают хорошей тепловой инертностью – даже после выключения способны довольно длительное оставаться теплыми. Однако, экономичность у них невысока, и подобные приборы обычно используют в качестве дополнительного отопления, в помощь основному, когда в этом возникает необходимость. Строить всю систему обогрева, опираясь на масляные радиаторы будет попросту невыгодно.

Водяная система отопления с электрическим котлом

Про организацию водяной системы отопления загородного дома очень подробно рассказано в соответствующей публикации нашего портала.

Главная же особенность подобной системы в рассматриваемых в настоящей статье условиях – жидкий теплоноситель получает нагрев только от электрического котла. Это обуславливает несколько характерных для нее параметров:

Подобная система должна рассчитываться исключительно на принудительную циркуляцию. Причина проста – устройство контура под естественную циркуляцию приведет к существенным потерям мощности, скорости теплообмена, неравномерности прогрева помещений, а в итоге – все это обязательно скажется на ненужном расходе дорогостоящей электроэнергии. Потребление же насоса ни в какое сравнение с этими потерями не идет.
По той же причине – во избежание абсолютно ненужных потерь, системы с электрическими котлами никогда не делаются по открытому типу, то есть обязательно устанавливается расширительный мембранный бак с соответствующей группой безопасности.

Теперь – подробнее о разновидностях отопительных электрических котлов.

Котлы с ТЭН-нагревателями

В этих установках используется обычный принцип резистивного нагрева металлического проводника при прохождении электрического тока (прямая аналогия с электроплитками, утюгами, лампочками накаливания и т.д.) однако, учитывая то, что нагревательные элементы контактируют с жидким теплоносителем, их одевают в надежную изоляцию и влагонепроницаемый корпус. Все это, безусловно сказывается на довольно больших потерях энергии, недостаточно высоком КПД подобных приборов (обычно – в районе 80%). Чтобы обеспечить должный нагрев постоянно циркулирующего теплоносителя приходится или резко повышать мощность ТЭНа, или увеличивать их количество, что снижает общую экономичность системы отопления.

Компоновка котлов бывает разной – от привычных прямоугольных форм с органами управления на передней панели до цилиндров с расположенными внутри «пучками» ТЭНов и с вынесенным в отдельную коробку блоком управления.

Конструкторы постоянно совершенствуют свои изделия, оснащая их автоматикой, поддерживающей требуемый уровень нагрева, ступенчато включающей нагревательные элементы по мере необходимости, отключающей питание при достижении необходимой температуры. Но все же подобные котлы относятся к самым неэкономичным, и их установка в качестве основного теплогенератора не будет оправдана даже невысокой ценой таких приборов.

Котлы электродного принципа действия

Из всех электрических котлов именно эти, наверное, самые неоднозначные. В свое время их преподносили, как практически безальтернативный вариант с точки зрения производительности и экономичности. Однако, вскоре последовал и поток критических замечаний по их работе.

Принцип работы у них совсем иной. Теплоноситель – не простая вода, а доведенная до состояния электролита – токопроводящей жидкости. Частотные колебания переменной сети (50 Hz) вызывают соответствующие колебания ионов электролита, что дает быстрый его разогрев.

Достоинства подобных котлов в следующем:

Они невелики по размерам и не отличаются большой массой, при достаточно высокой мощности нагрева.

Это позволяет, например, комбинировать их использование, устанавливая своеобразные «батареи» из нескольких небольших котлов, которые можно включать в систему по мере необходимости.

Подобные котлы совершенно нечувствительны к скачкам сетевого напряжения в достаточно больших пределах (± 15 ÷ 20 %). Для их работы большее значение имеет стабильность частоты переменного тока.
Они обладают быстрым нагревом и хорошей экономичностью (по заверениям производителя – на 20 % экономичнее ТЭН-котлов), при этом стоимость их невысока. Заявленный КПД такого устройства – до 98%.
Если котел обвязывается металлическими трубами, то это расширяет зону ионизации теплоносителя и дает ощутимую прибавку к производительности системы.
С точки зрения пожарной безопасности – такой котел в принципе не может перегреться, если вдруг в трубах не будет теплоносителя – он попросту не включится.

Однако, в адрес таких котлов можно услышать и немало критики:

Предъявляются особые требования к чистоте и определенному химическому составу электролита-теплоносителя. СВ случае несоблюдения подобных требований все преимущества котла попросту теряются.
Нестабильность мощности – одна из характерных черт такого оборудования. Интенсивность нагрева очень зависима и от химического состава, и от температуры электролита, так как при ее изменении в любую сторону меняются и показатели электропроводимости.
Подобная система очень тяжело поддается регулировке и автоматизации процесса отопления.
Требуются регулярные прочистки всей системы отопления, так как она будет иметь склонность к солевым зарастаниям полостей труб.
Не реже раза в год требуется прочистка теплообменника самого котла и обязательная коррекция химического состава теплоносителя.
Установка и работа такого оборудования невозможна, если электрическая сеть дома не оборудована надежным заземляющим контуром.

Котлы индуктивного принципа действия

Эти котлы нередко считаются самыми совершенными из всех электрических. Принцип их действия разительно отличается от тех, которые описывались выше. Чтобы понять его, можно вспомнить школьный курс физики, а конкретно – работу электротрансформатора.

Если не вдаваться в подробности, то вкратце это выглядит так. Если по одному проводнику (первичной обмотке) проходит переменный электрический ток, то в другом, расположенным в образовавшемся электромагнитном поле (вторичной обмотке), индуцируется напряжение. При замыкании контура вторичной обмотки по ней также начинает протекать переменный ток, который вызывает резистивный нагрев проводника.

Именно этот принцип применяется в индукционных котлах типа SАV.

В корпусе герметично размещена катушка первичной обмотки, которая нигде не контактирует с жидкостью. А вот в роли вторичной замкнутой обмотки выступает внутренняя лабиринтная система труб, по которым прокачивается теплоноситель. Нагрев происходит очень быстро и равномерно, потерь энергии нет, поэтому КПД таких котлов приближается к 100%.

Экономичность котла повышает еще и физический принцип самоиндукции – проходящие по замкнутому вторичному контуру токи вырабатывают так называемую реактивную дополнительную мощность, причем ее значения очень весомы.

Обычно котлы такого типа – это массивные металлические цилиндры различного диаметра и высоты. Так, самый маленький котел в этой «линейке – SАV-2,5, имеет диаметр 120 мм, высоту – 450, и при этом весит 23 кг. Мощности его (2,5 кВт) будет достаточно для отопления помещения площадью до 30 м².

Монтаж такого прибора не представляет никакой сложности, так как имеются резьбовые патрубки для его врезки в систему, блок управления для подключения к электросети.

Несколько иначе устроены и работают индукционные толы ВИH (вихревые индукционные нагреватели).

Сетевое напряжение питания проходит предварительное преобразование в высокочастотное, что дает стремительный рост напряженности электромагнитного поля и, соответственно, силы генерируемых им токов. Но вот вторичной обмотки в данной схеме нет – ее роль выполняют все металлические поверхности котла, которые изготавливаются из сплавов, имеющих выраженные ферроммагнитные свойства. Наведенные поверхностные вихревые токи Фуко вызывают эффект перемагничивания, который всегда сопровождается практически мгновенным и очень сильным нагревом ферромагнитных материалов. Получается, что в теплообмене участвует практически все массивные детали прибора, что обуславливает высочайшую его эффективность (КПД – 99%).

Котлы ВИH довольно тяжелые: самый маленький из них, мощностью 3 кВт, весит 30 кг при сравнительно небольших размерах — диаметре цилиндра 122 мм и высоте 620 мм. Такой «малыш» справится с отоплением 40 м². При желании можно приобрести более мощный аппарат (линейка продукции достаточно широка) либо установить «батарею» из нескольких ВИН-котлов, что даст дополнительные преимущества при эксплуатации системы отопления.

Подводя итог по котлам индукционного принципа действия – вкратце об их основных преимуществах:

В таких нагревателях не происходит образования накипи или солевых отложений – работа сопровождается высокочастотными микровибрациями, не позволяющими осадкам оседать на стенках. КПД прибора по ходу даже очень длительной эксплуатации не снижается.
В качестве теплоносителя может применяться любая жидкость – никаких особых требований к ее химическому составу нет.
В конструкции котлов практически отсутствуют уязвимые узлы – нет никакого контакта теплоносителя с электрической частью. В них попросту нечему ломаться и их срок службы ограничивается только состоянием сварных швов, а это составляет десятки лет.
Разогрев происходит очень быстро, а электронные блоки управления позволяют без труда проводить точные настройки системы отопления. Вместе с тем, индукционные котлы – самые «благополучные» с точки зрения пожарной и электробезопасности.
И расчеты, и результаты практического применения показывают экономию электроэнергии с использованием таких котлов до 35 ÷ 40%, если сравнивать с котами аналогичной мощности, работающих по иному принципу (электродными или ТЭН).

Из недостатков можно отметить следующее:

Некоторые хозяева жалуются на легкий вибрационный шум при их работе.
Котлы очень тяжелые, требуют особого внимания при монтаже на стены.
Оборудование достаточно дорогое – даже самые маломощные индукционные котлы стоят порядка 30 тысяч рублей. Впрочем, это должно быстро окупиться экономичностью расходования электроэнергии.

Чтобы закончить тему с водяной системой охлаждения от электрического котла – еще одно важное замечание. Какой бы агрегат не стоял, говорить о рентабельности можно будет лишь в том случае, если в доме сделана хорошая термоизоляция и установлены современные радиаторы отопления с собственными термостатами. Старые чугунные батареи в этой ситуации просто разорят хозяина.

Видео: как правильно подобрать электрический котел отопления

Электрические конвекторы

Организация водяной системы отопления – это всегда масштабные работы по прокладке трубопроводов, врезке батарей, установке циркуляционных насосов, специальных устройств безопасности и многого другого. А можно ли обойтись без всего этого, если планируется отапливать дом с использованием электроэнергии? Да, подобных проблем поможет избежать монтаж электрических конвекторов.

Внешне эти приборы чаще всего напоминают привычные радиаторы отопления – устанавливаются вертикально на стены или под оконными проемами. Внутри расположены закрытые ТЭНы, которые не вызывают эффекта «пересыхания» воздуха. Компоновка прибора рассчитана таким образом, что холодный воздух проникает в него снизу через решетчатое дно, получает нагрев от ТЭНов и, выходя через верхнюю решетку, создает устойчивый конвекционный восходящий поток.

Конвекторы всегда оснащаются встроенными термостатами, которые отлеживают температуру в помещении и выключают нагрев при достижении заданных пользователями значений. Этим обеспечивается достаточно высокая экономичность такой системы обогрева.

Использование конвекторов дает целый ряд преимуществ:

Отпадает необходимость монтажа сложной разводки труб, со всеми ее рисками протекания, замерзания и т.п. С установкой такой системы отопления вполне самостоятельно справится хозяин дома.
Нет нужды оборудовать отдельное помещение под котельную.
Конвертеры могут устанавливаться в любом помещении в нужном количестве (главное, чтобы была проведена линия надежная линия электропитания соответствующей мощности).
Выпускаются специальные модели для влажных помещений – их можно установить в ванных или домашних саунах (класс защиты – IР-24). Для обычных жилых помещений подойдут конвекторы класса IР-21.
Приборы крайне просты в управлении – необходимо лишь выставить на шкале или индикаторной панели требуемую температуру. Все остальное на себя возьмёт автоматика. При необходимости можно выключать обогрев в тех или иных помещениях, если они в настоящий момент не используются.
Безопасность приборов также является их отличительной чертой. У них никогда нет никаких открытых обогревательных элементов, а нагрев внешней панели – незначителен, и об нее невозможно обжечься, что особо важно, если в доме проживают дети.
Разнообразие моделей и их дизайнерского оформления должно удовлетворить самый взыскательный вкус хозяев. Подобные конвекторы отлично вписываются в любой интерьер, иногда даже привнося в него особые детали.
Работа конвекторов — абсолютно бесшумная.

Конвекторы могут исполняться в переносном или передвижном варианте, то есть существует возможность при необходимости создавать временные зоны повышенного комфорта.

Существуют и другие оригинальные решения. Одно из них – установка специальных конвекторов в толще пола, например, перед дверями или широкими окнами. Нагретый воздух поднимается через специальную декоративную решетку и создает эффективную тепловую завесу от проникновения внешнего холода.

Конвекторы могут иметь механический термостат, но некоторые современные модели снабжены блоком электроники, который позволяет программировать работу устройства. Так, можно на определенное время задать пониженную температуру нагрева — когда в дома все отсутствуют, но с расчётом, чтобы к приходу хозяев конвектор вышел на требуемую мощность и в помещениях был создана комфортная атмосфера.

Безусловно, подобное отопление станет эффективным только при очень качественной термоизоляции дома, иначе дорогостоящая энергия будет расходоваться впустую. Однако, это, скорее проблема самого здания, а не недостаток конвекторов.

Видео: устройство и монтаж электрического конвектора отопления

Электрические «теплые полы»

Еще один способ организовать систему отопления частного дома от электричества – смонтировать «теплые полы». Выпускаются они несколько разновидностей подобных систем.

Греющие кабели – они чаще всего монтируются в толщу стяжки, которая при этом становится мощным аккумулятором тепловой энергии. Кабели также могут различаться – быть одножильными или двужильными, работать по обычному резистивному принципу (нагрев проводника при пропускании электрического тока), либо иметь полупроводниковую матрицу и обладать в связи с этим эффектом саморегуляции нагрева на каждом отдельно взятом участке.

Более удобны в процессе монтажа обогревательные маты. Это тоже греющий кабель, но только укреплённый на стеклопластиковую сетчатую основу. Достоинство таких матов и в том, что они могут и не требовать стяжки – например, керамическую плитку можно укладывать прямо на них, слегка увеличив толщину клеевого слоя.

Еще одна разновидность обогревательных электрических матов – стержневые. Два проводника соединены параллельными перемычками-стержнями, имеющими особую структуру и работающими по принципу саморегуляции нагрева. Удобство такого вида в том, что выход из строя любого их элементов не приводит в неработоспособности всей системы в целом. По таким матам также можно сразу укладывать керамическую плитку. Как недостаток можно отметить пока что весьма высокую цену на такие обогреватели.

Вне зависимости от конструкции, все электрические «теплые полы» оснащаются термодатчиком, который устанавливается в толще пола, и блогом термостата. Нагрев осуществляется до определённой температуры, которая выставляется хозяином дома, и в дальнейшем включение и выключение питания будет производиться автоматически для поддержания этого режима.

«Теплые полы» способны создать в комнате комфортную обстановку с равномерным прогревом всего объёма помещения от поверхности пола. Однако, особой экономичностью такой подход не отличается, и вряд ли может рассматриваться как полная альтернатива другим системам отопления. Чаще всего их применяют в дополнение к основным источникам тепла, для создания зон повышенного комфорта.

Системы инфракрасного обогрева

Современным решением проблемы электрического отопления частного дома станут инфракрасные нагреватели.

В таких приборах и устройствах используется принцип волновой передачи энергии на расстояние – можно провести упрошенную аналогию с солнечным светом. Специально подобранные материалы излучателей позволяют преобразовать электрическую энергию в лучевую, в длинноволновом инфракрасном диапазоне, невидимом для зрения человека. Сами по себе излучатели нагреваются незначительно, а инфракрасные волны не встречают сопротивления воздуха, но, попадая на непрозрачную поверхность, преобразуются в тепловую энергию. Таким образом, происходит нагрев не воздуха в помещении, а всех поверхностей и объектов, находящихся на пути распространения лучей. А вот эти поверхности уже, в свою очередь, ведут теплообмен с окружающим воздухом. Происходит равномерный нагрев, который после включения питания начинается очень быстро. При этом обеспечивается оптимальное распределение температур, в отличие от конвективных систем.

Значимых потерь энергии не происходит, что дает высокий КПД таких систем и их высокую экономичность.

Подобные нагреватели могут исполняться в подвесном потолочном варианте, очень напоминающим обычные светильники дневного света. Их размещают над местами, где требуется самый интенсивный обогрев. Могут быть они и переносными, позволяющими направлять поток энергии в нужное время в нужном направлении.

Но самыми удобными на сегодняшний день являются, наверное, ПЛЭH– пленочные лучистые электронагреватели. Они выпускаются в виде прочных пленочных полос различной ширины и длины. Между слоями прозрачного термостойкого пластика размещены сами излучатели (обычно это специальная карбоновая паста или биметаллические фольговые пластинки), соединенные токопроводящими медными шинами.

Толщина пленки очень невелика – не более 0,4 мм. Она очень просто монтируется в нужном месте – на потолках, стенах, скатах крыши мансарды и т.п., и может, при желании хозяев, быть закрыта отделочными материалами, которые не снизит существенно эффективности работы системы обогрева помещения.

Пленка нагревается до температуры не выше 45 ÷ 50 ºС, и не может вызвать ожогов или привести к пожароопасной ситуации. Она отлично подходит для систем теплого пола без использования стяжки – ее можно разместить под ламинатом, линолеумом, паркетом. Ингода, упрощая себе задачу, некоторые хозяева попросту застилают подобные пленки ковровым покрытием – так, например, можно очень быстро оборудовать особо теплый участок для детских игр.

ПЛЭН не боится динамических нагрузок, попадания влаги. Такие обогреватели несложно демонтировать и перенести в другое место – главное, не повредить целостность пленочного покрытия. Энергозатраты на подобное электрическое отопление считаются самыми низкими из всех существующих видов. Особо удобна такая система для домов, куда хозяева приезжают периодически, например, на выходные – стоит только включить питание, и сразу начинается интенсивный обогрев нужных помещений или участков. Кроме того, многие медицинские специалисты заверяют в особой полезности таких обогревателей, так как они в нужной для здоровья человека мере ионизируют воздух и даже устраняют неприятные запахи.

Видео: достоинства системы ПЛЭН-обогрева

Итак, были рассмотрены основные возможности по организации электрического отопления частного дома. Достоинств у такого типа обогрева немало – абсолютная экологичность, простота и точность в управлении, отсутствие необходимости в создании запасов топлива. Тем не менее, ждать слишком высокого эффекта экономичности не приходится – электричество стоит недешево. Именно поэтому требования к утеплению всех элементов здания в этом случае должны быть повышенными.

stroyday.ru