Схема электрического отопления частного дома

Преимущества отопления электричеством загородного дома

Владельцам частных домов очень важно определиться с видом отопительного оборудования. Ведь часто такие дома характеризуются значительной площадью, а дом обязательно должен находиться в тепле

Использование электричества для отопления выгодно, потому что:

• Высок уровень безопасности во время эксплуатации.
• Малы затраты и минимально время на монтаж.
• Нет необходимости в поисках топлива.

Многие потребители уже осуществляют отопление частного дома электрическим котлом. Отзывы большинства из них говорят о том, что лучше выбирать комбинированные системы отопления. Последние позволяют пользоваться как газовым, так и электрическим отоплением. Это идеальный вариант на случай форс-мажорных ситуаций. Электричество сможет выручить в любой ситуации, когда, к примеру, закончится баллонный газ. А газ станет незаменимым в случае грозы или сильных снегопадов, когда чаще всего отключают электричество.

Поэтому идеальным вариантом отопления электричеством в загородном доме является наличие дополнительных источников, которые могут выручить в непредвиденной ситуации.

Правила безопасности

Монтаж электрического котла должен выполняться с соблюдением правил безопасности:

• Перед началом работ убедитесь, что отключена подача электрического тока.
• Запрещается установка электрокотла отопления в непосредственной близости с водопроводом или источником воды.
• Следует соблюдать рекомендованные расстояния между корпусом агрегата и строительными конструкциями.
• Убедитесь, что параметры электропроводки соответствуют мощности котла (подсоединение мощного агрегата к бытовой сети 220 В способно вызвать перегрузку и короткое замыкание).
• Для котла обязательно подключение к заземляющему контуру.
• Установка электрокотла разрешена на стену из негорючего материала. Если стеновые конструкции изготовлены из дерева или иного материала, склонного к возгоранию, на стену монтируется негорючая обшивка из базальтового картона и листового металла.
• Силовые кабели запрещается прокладывать под трубами отопительного контура или водопровода. Если этого избежать невозможно, используйте специальные герметичные кожухи из металла или пластика, чтобы защитить кабель от возможного попадания влаги.
• Устанавливая котел отопления своими руками, трубопроводы отопительного контура, которые к нему подсоединяются, следует надежно прикрепить к стене, чтобы они не добавляли нагрузки на корпус агрегата.

Схемы электрического отопления

Электрическое отопление имеет две основных схемы:

1. Система отопления на базе электрического котла;
2. Составная система отопления на основе отдельных обогревательных устройств.

Электрические котлы – устройства, реализующие в работе принцип нагрева теплоносителя нагревательным элементом устройства – ТЭНом (трубчатым электрическим нагревателем). Система отопления с электрическим котлом использует в качестве теплоносителя воду (реже – незамерзающие жидкости). Кроме ТЭНовых электрических устройств существуют еще 2 разновидности этого оборудования — электродные и индукционные котлы отопления, реализующие несколько иной способ нагрева теплоносителя.

В качестве отдельных отопительных приборов применяются следующие устройства:

1. Электрические конвекторы;
2. Калориферы;
3. Масляные радиаторы;
4. Тепловентиляторы и пушки;
5. Парокапельные нагреватели;
6. Тепловые завесы;
7. Инфракрасные излучатели;
8. Нагревательные кабели.

Отдельные приборы выполняют функцию основного отопительного оборудования, но чаще все же используются как дополнительный обогрев – это вызвано высокой стоимостью электроэнергии.

Отопление частного дома своими руками: схемы и правила монтажа

Для того, чтобы точно понимать, какой вид отопления предпочесть, следует учитывать стоимость каждого вида топлива и его расход за единицу времени. Именно поэтому многие стремились переехать в комфортабельные многоэтажные дома, где отопление и горячее водоснабжение носили централизованный характер. Выгода самостоятельного изготовления контура отопления заключается в значительном уменьшении финансовых затрат.
Нагретая в котле вода фактически попадает сначала в этот накопитель.
Двухконтурная система отопления ГВС горячее водоснабжение создает двухконтурная система отопления частного дома схема ее разводки рисуется еще до начала монтажа, а затем монтируется до выбранной точки горячего водоснабжения. В этом случае воздух не будет пересушиваться, так как конструкции не предполагают сжигание воздуха, так как такая схема отопления дома наиболее эффективная.
Перед подключением котла необходимо убедиться, что имеющийся у вас счетчик допускает передачу такого количества энергии.
Как правило, для этих целей используется циркуляционный насос, но вполне подойдет и обычный центробежный, только малой мощности. Здесь мы можем неплохо сэкономить на трубах и добиться доставки тепла в каждое помещение.
Для того, чтобы обеспечить работу котла при отсутствии электричества можно приобрести циркуляционный насос 12 вольт, работающие на аккумуляторной батарее. Электрокотел и двойной тариф Одна из значимых причин использования электрокотла для отопления — возможность использования двойной тарификации за использование электроэнергии.
При этом нет необходимости делать усиленную проводку по всему дому, а достаточно только обеспечить надежное подключение самого электрического котла. То есть в последнем случае это целый первый этаж.
Простое отопление дачи на электричестве

Особенности электрического отопления

К сожалению, постоянного в нашей стране, как и в мире, нет ничего. И ежегодно возникает множество споров на тему: «А будет ли электрическое отопление дешевле?»

Сегодня считают, что невыгодно отопление частного дома электрическим котлом. Отзывы говорят, что расход электроэнергии за несколько лет на отопление загородного дома намного превышает расход средств на газовое отопление. Но и электрическое оборудование для отопления в разы дешевле газового. Это легко объясняется.

Цена электроэнергии растет ежегодно. Многие люди, которые решились установить более дешевое оборудование, рискуют столкнуться с перебоями электроэнергии, высокими ценами. К тому же не стоит забывать о форс-мажорных обстоятельствах, к примеру, плохих погодных условиях. Но электрическое отопление имеет множество преимуществ.

Схема 4: тепловые насосы

Устройство

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

Как работает это устройство?

Вот полный цикл работы прибора на нагрев.

Основные узлы теплового насоса и направление движения хладагента.

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

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

Выигрышность такого цикла в том, что:

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

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

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

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

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

Принцип работы

Средой-донором могут служить:

• Грунт ниже уровня промерзания. На глубине нескольких метров его температура постоянна и держится на уровне 10-14 градусов тепла;
• Вода в незамерзающем водоеме или грунтовые воды, откачиваемые из скважины с достаточным дебитом. Вода, отдавшая тепло, сбрасывается в дренажную скважину;

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

Уличный воздух.

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

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

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

Укладка в грунт горизонтального теплообменника геотермального теплового насоса.

Комбинированные котлы

Главным достоинством комбинированного котла является его универсальность, ведь для его работы может использоваться как электроэнергия, так и различное твердое топливо, к примеру, дрова или уголь. Благодаря своей конструкции, это устройство способно поддерживать нужный температурный режим достаточно долго. В том числе если на даче никого нет. В этом случае, мощность его работы будет минимальной.

Его универсальность позволяет не опасаться возможных перебоев с электричеством. Ведь при наличии запаса угля или дров, ими можно с легкостью заменить электроэнергию.

Благодаря своим многочисленным достоинствам комбинированные котлы дают возможность быстро и качественно обогреть любые дачные дома электричеством или твердым топливом даже в сильные холода. Кроме того, их применение, позволяет неплохо сэкономить. Ведь их мощность работы может меняться. В том числе и автоматически.

Как выбрать котёл для частного дома

Электрический котёл должен полностью справляться с задачей обогрева частного дома, поэтому устройство нужно правильно подобрать по мощности. Для точного расчёта необходимо вычислить теплопотери здания. С этим вопросом лучше обратиться к специалистам, которые не только установят места утечки тепла, но и произведут необходимые расчёты мощности теплового оборудования. Вообще следует выбирать устройства на 20–30% мощнее, чем необходимо для обеспечения теплом всего дома.

Электрокотлы с ТЭНами

Такие устройства наиболее часто используют в качестве основного или дополнительного обогрева помещения. Электрокотлы с ТЭНами могут быть как настенного, так и напольного типа. Напольные агрегаты, как правило, рассчитаны на высокую мощность и имеют большие габариты.

Учитывая высокую вероятность выхода из строя отопительного элемента, некоторые модели оснащаются двумя ТЭНами. Такие установки более надёжны, и позволяют полноценно отапливать помещения даже при выходе одного ТЭНа из строя.

ТЭНовый электрический котелИсточник kotlof.ru

Индукционные электрические нагреватели

Для нагрева теплоносителя в индукционных котлах применяется переменное магнитное поле. Под воздействием сильных переменных магнитных полей металл разогревается и теплота передаётся жидкости в резервуаре. Таким образом, удаётся полностью изолировать электрический нагревательный элемент от воздействия жидкости и растворённых в ней солей.

Индукционные котлы значительно дороже ТЭНовых устройств, но учитывая высокую надёжность, экономичность и большую мощность таких отопительных систем, специалисты рекомендуют сделать свой выбор в пользу приобретения котлов этого типа.

Вихревой индукционный нагревательИсточник nn.kotel-t.ru

Выбор двухконтурного электрокотла

Некоторые электрические котлы выполняют не только функцию отопления помещения, но и снабжения горячей водой. Такие отопительные установки имеют два контура, один из которых проходит внутри второго. Двухконтурные котлы позволяют экономить не только энергоноситель, но и полезную площадь дома, которая использовалась бы для размещения водогрейного оборудования. Основным недостатком этой системы является зависимость снабжения горячей водой от режима отопления частного дома.

Выбрать электрический двухконтурный котёл для отопления частного дома совсем несложно, но такая отопительная установка будет стоить значительно дороже одноконтурных моделей.

Двухконтурный электрический котелИсточник ekarpov.ru

В чём отличие одноконтурных моделей от двухконтурных

Основное отличие двухконтурных моделей от одноконтурных агрегатов заключается в размере. Двухконтурные котлы должны иметь достаточный объём основного резервуара, чтобы внутри него можно было разместить медные трубки достаточной длины для нагрева в них воды во время проточного движения жидкости.

Кроме этого, двухконтурные модели выпускаются большей мощности, ведь значительное количество тепловой энергии может расходоваться во время частого забора горячей воды.

Одноконтурный электрический котелИсточник dom-and-sad.ru

Паровой котел отопления в частном доме

Паровой котел является альтернативным видом обогрева частных домов и дач. Водяное отопление зданий неправильно называют «паровым» – такая путаница в названиях связана с принципом обогрева многоквартирных домов, где внешний теплоноситель под давлением поступает от ТЭЦ к отдельным домам и передает свое тепло внутреннему носителю (воде), который циркулирует в замкнутой системе.

Паровое отопление в частном доме используется значительно реже других способов обогрева помещений. Экономически оправдано применение котла на даче или загородном доме, когда не предусмотрено круглогодичное проживание, а главную роль в отоплении играет скорость прогрева помещений и простота подготовки к консервации системы.

Возможность монтажа такого оборудования в дополнение к существующему, например, печному, является еще одним преимуществом использования пара в качестве теплоносителя.

В результате кипения воды в котлоагрегате (парогенераторе) образуется пар, который подается в систему трубопроводов и радиаторов. В процессе конденсации он отдает тепло, обеспечивая быстрый нагрев воздуха в помещении, и затем в жидком состоянии возвращается по замкнутому кругу к котлу. В частном доме такой вид отопления может быть реализован в виде одно- или двухконтурной схемы (обогрев и ГВС для бытовых нужд).

По способу разводки система бывает однотрубной (последовательное соединение всех радиаторов, трубопровод проходит горизонтально и вертикально) или двухтрубной (параллельное присоединение радиаторов). Возврат конденсата в парогенератор возможен самотеком (замкнутая схема) или принудительно при помощи циркуляционного насоса (разомкнутая схема).

Схема парового отопления дома включает в себя:

• котел;
• бойлер (для двухконтурной системы);
• радиаторы;
• насос;
• расширительный бак;
• запорно-предохранительная арматура.

Описание парового котла отопления

Ключевым элементом обогрева помещений является парогенератор, конструкция которого включает в себя:

• топку (камера сжигания топлива);
• испарительные трубы;
• экономайзер (теплообменник для подогрева воды за счет уходящих газов);
• барабан (сепаратор для разделения пароводяной смеси).

Котлоагрегаты могут работать на различных видах топлива, но лучше для частных домов использовать паровой бытовой котел с возможностью перехода с одного типа на другой (комбинированный).

Эффективность и безопасность такого обогрева помещений зависит от грамотного подхода к выбору парогенератора. Мощность котлоагрегата должна быть соизмерима с его задачами. Например, для создания оптимального микроклимата в доме, площадью 60-200м 2 , необходимо купить котел мощностью от 25кВт. В бытовых целях эффективно использовать водотрубные агрегаты, которые являются более современными и надежными.

Самостоятельный монтаж оборудования

Работы проводятся поэтапно, в определенном порядке:

1. Составление проекта с учетом всех деталей и технических решений (длина и количество труб, тип парогенератора и место его установки, расположение радиаторов, расширительного бака и запорной арматуры). Этот документ должен быть обязательно согласован с органами госконтроля.

2. Монтаж котла (производится ниже уровня радиаторов для обеспечения продвижения пара вверх).

3. Разводка труб и установка радиаторов. При прокладке на каждый метр должен быть установлен уклон около 5 мм. Монтаж радиаторов осуществляют с помощью резьбового соединения или сварки. В отзывах о паровой системе отопления опытные пользователи рекомендуют установить краны для устранения проблем при возникновении воздушных пробок и облегчения последующей эксплуатации.

4. Монтаж расширительного бака проводят на 3 метра выше уровня парогенератора.

5. Обвязка котлоагрегата должна осуществляться только металлическими трубами одинаковым диаметром с выходами от котла (нельзя использовать переходники). Отопительный контур замыкается в агрегате, при этом желательно установить фильтр и циркуляционный насос. В нижней точке системы необходимо установить узел слива, чтобы легко можно было опорожнить трубопровод для ремонтных работ или консервации конструкции. На котлоагрегат обязательно монтируются необходимые датчики, контролирующие процесс и обеспечивающие безопасность.

6. Тестирование системы парового отопления лучше проводить в присутствии специалистов, которые смогут не только выполнить все процедуры согласно действующим нормам и стандартам, но и устранить какие-либо недочеты и неточности схемы монтажа своими руками.

Виды электрического отопления

Отопление при помощи электричества можно сделать несколькими способами. В первую очередь вам стоит определиться с типом системы, которую вы хотите реализовать. Будет это традиционное водяное отопление, воздушное или теплый пол. Все три системы могут применяться как единственный способ обогрева, так и комбинированный — любые две или даже все три. Чтобы определиться нужно представлять достоинства и недостатки каждой их них.

Электроотопление не обязательно должно быть однотипным

Водяное отопление с электрическим котлом

Начнем с достоинств. Самая стабильная система, которая за счет инерционности продолжает поддерживать температуру некоторое время после того, как котел перестал работать. Во время работы минимально сушит воздух, работает практически бесшумно. Высокая ремонтопригодность. Если не прятать трубы отопления в стены, они всегда доступны для ремонта и замены.

Водяное отопление с электрокотлом ничем не отличается

Недостатки таковы. Сложная система из труб и радиаторов требует больших затрат времени и денег на стадии монтажа. За счет инерционности невозможно быстро менять температуру — быстро нагреть помещение не получится. При останове системы в зимнее время она может разрушится — если вода замерзнет в трубах, их разорвет. Для серьезного ремонта необходим полный останов и слив теплоносителя.

Воздушное отопление на электрических обогревателях

Отопление этого типа быстро монтируется. Все что надо — купить обогреватели, повесить и включить в сеть. Воздух начинает нагреваться сразу после включения. При заморозке системы, она остается работоспособной — замерзать нечему. Элементы отопления между собой не связаны. Выход из строя одного никак не сказывается на работоспособности других. Его можно спокойно ремонтировать.

Повесить обогреватели — вот и все что нужно

Недостатки воздушного отопления такие. Первый — при отключении обогревателей температура быстро снижается. Чтобы обеспечить постоянную работу необходима система резервного электропитания. Второй — из-за непосредственного контакта с нагревательными элементами воздух пересыхает, необходимы меры/приборы для увлажнения воздуха. Третий — многие воздушные обогреватели имеют встроенные вентиляторы, что повышает эффективность, но они издают шум.

Теплый пол на электрических элементах

Электрический теплый пол — самая молодая система отопления. Из всех описанных выше она дает наиболее комфортные условия — самая высокая температура получается на уровне ног, а в районе головы — она средняя. Также эта система инертна — пока нагреется/остынет массив пола проходит значительный промежуток времени. По этой причине после выключения температура держится еще некоторое время. Сложность монтажа зависит от типа электрического теплого пола. Есть системы, которые требуют стяжки (электрические греющие кабели и маты), есть те, которые монтируются на ровное жесткое основание без мокрых работ (пленочный теплый пол) и могут использоваться для подогрева ламината, линолеума и т.д.

Теплый пол есть разных видов. Это комфортный способ отопления частного дома электричеством

Электрическое отопление частного дома при помощи теплого пола имеет и недостатки. Первый — средняя или низкая ремонтопригодность. Прямого доступа к системе отопления нет. Приходится разбирать/разбивать пол. Второй — затраты времени и сил на устройство электрического подогрева теплого пола низкими не назовешь. Системы, требующие стяжки монтируются около месяца (пока «зреет» стяжка пользоваться нельзя), теплый пол для «сухого» монтажа можно собрать за день, но стоимость обогревательных элементов довольно высокая.

Какой вид отопления электричеством лучший

Как видите, сказать какой вид электроотопления в доме лучший, не получится. Идеального нет. Исходить надо из условий эксплуатации:

• Для домов с постоянным проживанием чаще используется водяное отопление. Но следить за системой необходимо ежедневно.

• Для дач временного посещения более удачный вариант — воздушное отопление. Его можно включать в нескольких комнатах и заморозка таким обогревателям нестрашна.

• Теплый пол используется, в основном, как дополнительный источник тепла. Для повышения комфортности в отопительный сезон, для улучшения микроклимата в межсезонье. Может он быть и основной системой отопления, но используется в этом качестве редко (во всяком случае, пока).

Сказанное выше основано на выборе большинства. Это не значит, что нельзя в доме с постоянным проживанием делать воздушное электрическое отопление частного дома. Можно, и делают. Просто надо четко представлять достоинства и недостатки.

Что требуется для монтажа

В частном доме устройство отопления своими руками начинают с составления рабочей схемы всей системы обогрева с точными линейными размерами каждого участка трубопровода и площадью помещений. Данные чертежа необходимы для визуалиализации общей схемы отопления и для расчета необходимого количества труб.

Для того чтобы составить исполнительную схему необязательно быть профессиональным чертежником. Достаточно нарисовать произвольный простой чертеж, выполнить на нем расстановку радиаторов отопления и подсчитать количество труб для объединенного контура.

На основании исходных данных и предварительного подсчета необходимого количества тепловой энергии для обогрева дома, можно начинать подбор материалов для устройства домашней автономной системы.

Выбор теплового источника

Котел – это главный элемент генерации тепловой энергии. Главный критерий выбора теплогенератора зависит от вида топлива, как источника его работы. Мощность котла рассчитывается по нескольким факторам:

1. Объем отапливаемых помещений.
2. Климатические особенности региона.
3. Толщина наружных стен.
4. Наличие теплоизоляции основных конструктивных элементов здания.
5. Наличия подвального и чердачного помещения.

При выборе отопительного котла важно обратить внимание на адаптацию выбранной модели к отечественным условиям и на наличие сертификата соответствия качества

Трубы

Правильно подобранный вид трубы для отопления исключают технические эксплуатационные проблемы, гарантирует высокую степень надежности греющей линии. Совсем недавно для прокладки отопительных трубопроводов применялись стальные металлические трубы. Собрать такую отопительную сеть было трудно, отдельные трубы нужно было сваривать между собой.

В настоящее время трубную разводку лучше всего проводить из следующих материалов:

• полипропиленовые  с внутренним армированием из алюминия или стекловолокна;
• металлопластик;
• сшитый полиэтилен;
• полиэтилен с добавками PE-RT;
• медь.

Из перечисленного перечня самым популярным считаются полипропиленовые трубы, которые отличаются прочностью, гибкостью, устойчивостью к температурным перепадам и коррозии. Этот материал легко смонтировать и подключить к радиаторам отопления.

Минусы работы

Главным недостатком электрического отопления считается большой расход электроэнергии. В некоторых районах цена на энергоносители достаточно высокая, поэтому такой способ может быть просто невыгодным.

Вторым недостатком считается энергозависимость. Если электричество по какой -либо причине будет отключено, обогрев помещения станет невозможен.

Третьим минусом можно считать нестабильное напряжение в электросети, особенно это касается сельских районов. Приобретение собственного генератора снимает эту проблему, но существенно увеличивает финансовые затраты.

Решили отапливать дом электричеством? Необходимо учесть состояние и мощность электропроводки. Для большого частного дома может понадобиться трехфазная электросеть. Потребуется точно узнать, какая мощность выделяется на дом и какую часть из выделенной мощности можно отдать на отопление.

6 Схема подключения

В нижнем левом углу электрокотла располагаются все электрические выводы, к которым осуществляется подключение кабелей. Чтобы правильно подключить электрический котел отопления, следует обязательно подсоединить провод заземления для обеспечения безопасности от поражения током.

Аппарат подключается через автоматы, рассчитанные на соответствующую мощность агрегата. Автоматические выключатели предназначены для защиты электропроводки и приборов от чрезмерных перегрузок.

Для подключения электрокотла к электричеству 220 В следует включить сначала автомат, а затем сам прибор. Если автомат не сработает, и не будет слышно лишних шумов, значит, электрическая часть подсоединена правильно.

Запорная арматура на трубопроводах, подающих холодную воду, должна быть открыта. Не рекомендуется в системах с электрообогревателями использовать антифриз. Эта незамерзающая жидкость приводит к быстрому износу резинотехнических изделий.

Обязательно в системе устанавливаются фильтры на входном трубопроводе в котел. Заполненную водой отопительную систему обязательно следует проверить на герметичность. Затем проверке подлежат датчики температуры, давления, а также сигнальные и управляющие элементы системы. После окончательной проверки электрический котел запускают в работу.