Принципы построения системы отопления при помощи конвекторов и электрических котлов
Рассматривая варианты приобретения климатической техники для отопления и стараясь понять электрокотел или конвектор что лучше необходимо оперировать не только сухим фактами потребляемой мощности или стоимости проекта работ, но и вникать в чем разница этих систем отопления.
Преимуществом обеих систем отопления, что с использованием котла, что с использованием конвектора выступает то, что для монтажа и установки не требуется получение разрешительных документов.
Исключение составляет установка отопительного оборудования мощностью более 10 кВт. Кроме этого, такая система может монтироваться без согласования с энергопоставляющей компанией, если суммарная мощность всех потребителей не превышает мощность, выделенную на отдельное домовладение или квартиру.
Рассчитывая необходимую мощность потребления, при подборе конвекторов стоит пользоваться правилом, что на каждые 10 кв. метров площади помещения требуют установки приборов мощностью не менее 1 кВт. Таким образом, в помещении 12-14 кв. метров необходимо устанавливать конвектор мощностью 1,5 или 2 кВт.
Сравнивая, что удобнее электрический котел или конвекторы резонно обратить внимание на то, каким образом будет обогреваться помещения. Установленные по отдельности конвектора, по сути сами выступают автономными системами отопления с индивидуальным блоком управления
Поэтому при регулировке температуры воздуха в каждом отдельном помещении есть возможность существенно снизить потребление электроэнергии. Этот вариант рекомендуется использовать при отоплении помещения, в котором будут проживать круглогодично. С другой стороны, электрическое отопление конвекторами помещений с временным режимом проживания будет более затратным, поскольку будет требовать дополнительного оборудования для контроля температуры в период отсутствия людей.
Что касается электрокотла, то здесь для поддержания необходимого температурного режима не требуется дополнительных затрат на подключение блока управления. А вот чтобы сэкономить в отопительный сезон вариантов намного больше. Прежде всего, система с нагревом теплоносителя позволяет выровнять температурный режим во всех помещениях. Воздух прогревается равномерно, не пересушивается. Само здание при такой системе меньше подвержено температурным перепадам в отопительный сезон, и здесь есть возможность сэкономить. Просто при установке радиаторов необходимо использовать регулирующую и запорную арматуру, при помощи которой и осуществляется регулировка температуры теплоносителя в батареи.
Оценив электрокотел или конвектор что лучше при использовании в автономной системе отопления необходимо учитывать и затраты на прокладку коммуникаций
Если взять во внимание потребляемую мощность конвекторов для небольшого частного дома, то вполне вероятно, что стационарная электрическая проводка при одновременном включении всех приборов просто не выдержит. Поэтому для подключения приборов суммарной мощностью 6-8 кВт необходимо прокладывать отдельную линию электропитания на каждую точку подключения
Для установки котла, кроме прокладки проводов, потребуется сделать разводку труб и установку радиаторов, расширительного бака, учитывать стоимость запорной арматуры и приборов безопасности.
Почему электрический котел может быть экономически выгодным
Многие люди говорят о том, что электрокотлы устанавливать в любых домах не стоит. Ведь установка котла выйдет дороже, и сил потребуется больше, однако, это совсем не так. Электрокотлы начали использовать для отопления домов в целях экономии. Но дело в том, что если в доме мало отопительных приборов, экономическая эффективность от данного способа незаметна. Зато когда приборов становится много, экономия становится существенной. Однако, она не будет видна невооруженным глазом, эту экономию нужно обязательно разъяснить.
Зачастую люди в своем решении основываются только на двух фактах: котел стоит гораздо дороже, чем несколько конвекторов, а КПД у этих двух вариантов примерно одинаковый. Он составляет около 98-99%. В таком случае получается, что гораздо лучше установить более дешевые конвекторы, если коэффициент полезного действия у них будет такой же, как у котла. Для того, чтобы разобраться в том, откуда берется экономическая выгода от котла, необходимо прибегнуть к механистической формуле, которая звучит так: понижение температуры воздуха в помещении на 1 градус приводит к экономии энергоносителя на 6%. Если говорить простыми словами, то эта формула говорит о том, что если перегреть воздух всего на 3 градуса, то теряется 18% энергоносителя, отсюда и выходит экономическая эффективность электрокотла по сравнению с электроконвекторами.
Дело в том, что в котле можно установить мощность, которая будет покрывать теплопотери дома для той температуры воздуха, которая сейчас есть на улице. Следовательно, воздух в помещении не будет перегреваться и котел будет тратить ровно столько энергии, сколько нужно для того, чтобы обеспечить теплопотери дома. А вот в конвекторах нет возможности установить их мощность. Регуляторы на них позволяют установить только желаемую температуру в данной комнате. То есть независимо от температуры, которую вы установите, он всегда будет работать на свою полную мощность. И конвектор отключится только тогда, когда воздух уже перегреется. Ведь он видит разницу в температуре воздуха только больше 2 градусов.
Таким образом, каждый раз при нагревании воздуха будет теряться некоторое количество киловатт, которые потратились на перегрев воздуха. Безусловно, от одного раза потери совсем невелики и даже незначительны. Однако, это будет происходить каждый раз при нагреве помещения. И если у вас большой дом, в котором установлено более 6 электроконвекторов, вы обязательно почувствуете эти потери. Однако, это не единственный плюс электрокотла. Благодаря наличию буферной емкости, котел можно заряжать ночью, по дешевому тарифу. Ари этом днем тратить электроэнергию он не будет совсем. А у конвекторов такой возможности нет. Во время нагревания воздуха они обязательно должны быть подключены к электропитанию.
И третья положительная отличительная особенность котла это то, что он может интегрироваться в гидравлическую систему, то есть его можно использовать при комбинированном отоплении вместе с дровяной печью, это также делается для экономии энергии.
Если подводить итог всему вышесказанному, то можно отметить, что есть всего три пункта, которые говорят о том, что в частном доме для отопления лучше поставить электрокотел, нежели электроконвекторы:
- котел не тратит лишнюю энергию, перегревая воздух
- котел может запасать энергию ночью по дешевому тарифу и работать на этой энергии весь день
- котел можно достаточно просто использовать в комбинированном методе отопления
Электродные отопительные котлы
Электродные отопительные котлы известны всем по нашумевшей рекламе котлов «Галан» с их миниатюрными размерами.
Это так, электродные отопительные котлы можно сравнить с проточными водонагревателями, только в них вода нагревается за счет, внимание, прохождения тока через теплоноситель. В данных устройствах сам теплоноситель греет сам себя
Достигается это за счет помещения в среду теплоносителя специальных электродов, возбуждающих колебание свободных электронов воды, как следствие вода нагревается.
Отличают электродные котлы:
- Цилиндрические формы;
- Малые размеры;
- Экономичность при установке НЕ чугунных радиаторов;
- Безопасность. Они не работают при отсутствии воды;
- Автоматическое включение/выключение по датчикам температуры.
Минусы таких котлов:
- Нельзя регулировать мощность, только вкл./выкл.;
- Образование накипи, как следствие снижение мощности;
- Вода требует подготовки;
- Нельзя использовать традиционные теплоносители тосол и антифриз;
- Не подходит для теплоносителя дистиллированная вода;
- Есть вероятность прямой утечки тока на корпус и трубы отопления;
- Электролиз, который возникает при процессах в электродном котле, приводит к образованию ядовитых газов и требует периодической замены теплоносителя.
Правильно размещаем и монтируем
Ну вот мы и добрались до главного. Наши советы примерно обрисовали Вам картину необходимого оборудования. А теперь немного об установке.
Электрокотёл ставят в помещение, где нет доступа взрывоопасных соединений, токопроводящей пыли и кислотных паров. Необходимо контролировать влажность воздуха, она не должна превышать 80%, а температура внутри не выше +25 градусов.
Для размещения важно сохранить расстояние между корпусом и стенами от 5 сантиметров. Перед котлом оставляют от 70 сантиметров свободного подступа к оборудованию
При этом расстояние до потолка оставляют не меньше 80 сантиметров. Для подвесного котла расстояние до пола оставляют от 50 сантиметров. Такое же расстояние оставляют до ближайших труб.
Провода защищают от случайного попадания воды и конденсата с потолка. Для защиты кабеля используют кабель-канал или гофру из негорючего материала.
Напольный котёл устанавливают на подставку, которая продаётся в комплекте. Для настенного котла применяют анкера и дюбеля. Стену размечают и дрелью делают отверстия в горизонтальной плоскости. Минимальный перекос влияет на работоспособность котла. В отверстия забивают дюбеля и вкручивают анкера. Далее, подвешивают котёл.
Аппарат подключают напрямую от сети, для этого от коробки распределения тока ведут кабель к котлу. Чтобы защитить кабель от повреждений и не испортить интерьер дома, его прокладывают скрытым способом.
Чтобы скачки напряжения не вывели из строя приборы, к котлу подключают стабилизатор напряжения. Заземляющий провод ведут напрямую к котлу.
После соединения элементов, проверяют, нет ли оголённых контактов, не повреждена ли изоляция. Осматривают соединительные муфты, стыки на трубах, краны. Затем запускают систему: открывают задвижки оборудования и подают ток.
Какое освещение Вы предпочитаете
ВстроенноеЛюстра
Как выбрать и установить электрический котёл, и не разориться
Они используются в частных домах и квартирах, офисных и производственных помещениях. Широкий выбор такой продукции на российском рынке дает возможность сделать оптимальный выбор.
Мнение эксперта
Стребиж Виктор Павлович, эксперт по освещению и электрике
Любые вопросы задавайте мне, я помогу!
Многие модели оснащены современной автоматикой, позволяющей управлять работой оборудования на расстоянии, а происходит это благодаря установленным в помещениях и на улице термостатам. Если же вам что-то непонятно, пишите мне!
Отопление конвекторами с электронным термостатом
Если конвекторов несколько и они эксплуатируются продолжительное время, то просто греть уже недостаточно. Первый шаг на пути к энергоэффективности – это возможность программирования температурных режимов работы в будни, выходные, в ночное и дневное время, чтобы работать экономно, там и тогда, когда это необходимо с учетом нашего недельного распорядка. Для этого поменяем механические термостаты на электронные. Электронный термостат представляет собой термореле, но с более точной настройкой температуры включения/выключения, плюс «мозги», позволяющие настроить расписание еженедельного цикла и основные режимы работы (комфортный, экономичный, минимальный). Поэтому электронный термостат уже правильнее называть блоком управления.
Принцип работы и классификация
Конструкция прибора для выделения тепла довольно проста: корпус, воздуховоды, нагревательный элемент, аппаратура для подключения. Принцип работы также не вызывает сложности: внутрь устройства попадает холодный воздух из окружающей среды. С помощью дополнительных приспособлений он нагревается и через отверстие вверху прибора выпускается наружу.
Чтобы сберечь энергию и поддержать оптимальную температуру, обогреватели помещений снабжаются термодатчиками. Основное преимущество конвекторов перед аналогичными источниками тепла — безопасность. На корпусе прибора сохраняется температура не выше +60°C.
В этом видео вы узнаете, как выбрать обогреватель:
Классификация конвекторов:
- по способу действия (водяные, электрические, газовые);
- по виду крепления (напольные, настенные, универсальные);
- по конструкции нагревательного элемента (монолит, ТЭН, игольчатый).
Преимущество газовых конвекторов в сравнении с водяными обогревателями — независимость работы от низких температур. К недостаткам следует отнести значительные габариты установок, повышенную взрывоопасность. Лучший выбор для отопления квартир и дач — электрические конвекторы.
Конвекторы отличаются, как минимум, способом крепления
Виды
В зависимости от выделяемого теплового источника конвекторы могут быть:
- Электрическими — нагревают воздух с помощью теплообменных пластин, в которые встроены спиралевидные электрические нагревательные элементы;
- Водяными — отапливают помещение при помощи горячей воды, поступающей из системы водяного отопления , проходящей через пластинчатый теплообменник прибора;
- Газовыми — в которых газ при сгорании отдает тепло воздушному потоку.
По типу установки выделяют:
- Встроенные -они могут быть установлены в процессе строительства дома в нише на уровне пола. Как правило, располагаются возле окон или дверей. Они не занимают место в помещении и действуют по принципу тепловой завесы, не пропуская холод внутрь помещения. Чаще всего, такими бывают водяные конвекционные нагреватели;
- Плинтусные — имеют небольшую высоту, но в длину бывают габаритными. Так как процесс конвекции происходит начиная с нижних воздушных слоев этот вид обогревателя считается наиболее действенным. Плинтусные конвекционные обогреватели могут быть электрическими или водяными;
- Настенные — крепятся к стене на специальные шурупы. Препятствуют нагромождению вещей. Экономят пространство в комнате. Могут быть водяными, электрическими и газовыми;
- Напольные — устанавливаются на полу с помощью ножек или колесиков. Газовые и водяные конвекторы такого типа являются стационарными, а вот электрические можно легко перемещать на нужное место в доме или квартире.
Преимущества и недостатки
Какой автомат подобрать для квартиры
Плюсы:
- Компактность. Отличный внешний вид. Обычные устройства не портят вид интерьера. Модели высшего класса являются отличным дополнением декора.
- Высокая скорость нагрева помещений. Благодаря размещению вдоль стен воздух прогревается моментально.
- Хорошая циркуляция воздуха.
- Нагрев воздуха, а также стен и части пола.
- Высокая безопасность. Приборы рекомендованы к использованию в детских комнатах. При влагозащищенном исполнении возможна установка в ванных комнатах.
Модель плинтусного конвектора для обогрева помещений
Недостаток один – необходимость установки устройств по всему периметру помещений (при большой их площади).
Особенности использования электрокотла
Средняя мощность электрического котла выбирается из расчета 100 Вт/ч на каждый квадрат площади жилья плюс 10% резерва. Для систем отопления на основе электродных и ТЭНовых моделей электрокотлов рекомендуется увеличивать резервирование до 15%, для индукционных моделей электрокотлов резерв можно не делать.
Если в газовых котлах широко используются специальные теплоносители на основе этиленгликоля, то для электрокотлов их не применяют. В электродных и индукционных моделях они бесполезны, в конструкциях с ТЭНами такой теплоноситель деградирует, продукты разложения забивают радиаторы отопления, откладываются на трубчатых ТЭНах.
Специалисты рекомендуют заливать в контур отопления дистиллированную воду с присадками и менять ее перед началом сезона.
Второе требование относится к использованию бойлера, теплоизолированная бочка на 200 л поможет экономить на электроэнергии, особенно, если в доме есть счетчик с ночным тарифом. Днем температура в комнатах может поддерживаться за счет теплоаккумулятора, а к вечеру можно в системе отопления запускать электрокотел.
Третье требование относится к правильной балансировке нагрузки. Чтобы согласовать гидравлическое сопротивление и теплоотдачу, трубы отопления разделяют на два параллельных контура. В первый включают гостиную и спальную комнаты, во второй – кухню, ванную и туалет. Выход из циркуляционного насоса электрокотла подается на тройник, из которого трубы расходятся на два контура. Нужно лишь отрегулировать краном расход воды по каждой из линий отопления. Если в доме два или три этажа, то лучше всего установить несколько маломощных электрокотлов на каждый ярус отопления.
Принцип установки конвекторов
Монтаж электроконвекторов в доме получается проще, чем для котлов. Во-первых, нужно определить места для установки конвектора в каждой комнате. Для жилых помещений и кухни можно использовать модели с уровнем защиты IP21, для ванной комнаты и туалета – IP24.
Во-вторых, для каждого конвектора нужно будет прокладывать свой кабель с «землей». Закладываем проводку в термостойкий канал, закрываем плинтусом. Кроме того, каждый конвектор должен иметь собственную розетку под евровилку с «землей» и пакетником. Сечение проводов выбирается по допустимой постоянной нагрузке.
Всю проводку собираем на распределительном щитке с автоматами защиты по каждой ветке. Здесь же можно установить программируемый автомат, управляющий работой конвекторов.
Плюсы и минусы конвекторов
Итак, каковы достоинства обогревателей такого типа:
- отсутствие затрат на монтаж;
- возможность установки только в необходимых комнатах (а также – отключение приборов в закрытых или неиспользуемых помещениях)
- мобильность (плюс занимают мало пространства);
- простота эксплуатации, доступная каждому человеку;
- конвективные обогреватели можно размещать в любых помещениях, в том числе в ванных или электрощитовых;
- большой выбор опций и дополнительных функций;
- безопасность, экологичность;
- внешняя эстетика.
Из недостатков можно выделить следующее:
- неэкономичность;
- стоимость (в некоторых случаях).
Индукционные котлы
Наблюдаются интересные параллели между бытовой техникой на кухне и типами электрокотлов. Совсем недавно появились индукционные электрические плиты и почти одновременно появились индукционные котлы.
У обоих различных устройств одинаковый принцип работы,— для нагрева используется не электрический ток как таковой, а электромагнитная индукция, которая образуется в катушке при прохождении по ней тока.
Электромагнитная индукция, окружая другой проводник с ферромагнитными свойствами, вызывает его нагрев. В кухонной плите этим феромагнитным проводником является посуда, в котле отопления это трубопровод с циркулирующим теплоносителем.
Недостатки всё те же:
- Жесткая вода откладывает осадки;
- Требуется серьезная защита от утечки теплоносителя.
Как работает
Обратите внимание! Принцип действия описываемого прибора базируется на явлении конвекции. Из курса физики нам известно, что холодный воздух тяжелее тёплого, он находится в нижней части помещения, нагретые воздушные массы постепенно поднимаются вверх. За счёт подобных перемещений происходит обогрев всего воздушного пространства в комнате
За счёт подобных перемещений происходит обогрев всего воздушного пространства в комнате.
Работа конвектора происходит по простому алгоритму. Внизу этого прибора находится нагревательный элемент (его ещё называют теплообменником). Для увеличения объёма проходимого воздуха, эта деталь выполняется в виде радиатора с несколькими плоскими рёбрами. Угол их наклона регулирует направление прогретых воздушных потоков. Теплообменник закрывает защитный металлический кожух.
По используемому энергоносителю все конвекторы можно разделить на следующие виды:
- Приборы, работающие на электроэнергии;
- Газовые конвекторы;
- Водяные.
Устройство конвекторного обогревателя
Вверху, а также в нижней части корпуса конвектора есть несколько отверстий для всасывания холодного и транспортировки подогретого воздуха. Конструктивно сделано так, что корпус нашего прибора не имеет непосредственного контакта с теплоприёмником, поэтому кожух не нагревается и не передаёт тепло. Подобная передача теплоресурсов происходит у водяных, а также масляных радиаторов.
В быту в основном используют электрический тип конвекторов. Водяные приборы имеют меньшие показатели эффективности, они отличаются от аналогов значительными габаритными размерами, поэтому их устанавливают в местах монтажа традиционных водяных радиаторов в нишах под окнами. Газовое оборудование, не смотря на возможность экономии энергоресурсов, почему-то не пользуется популярностью среди потребителей.
Все модели рассматриваемых обогревателей, независимо от вида могут иметь различные габаритные размеры. Некоторые из них оснащаются встроенными датчиками и множеством дополнительных функций. Основными достоинствами конвекторов считаются:
- Бесшумная работа. Такая характеристика связана с отсутствием в приборе вентилятора, который гудит;
- Возможность установки прибора на различных поверхностях (на полу или стене, присутствуют модели, которые можно установить даже на подоконнике);
- Красивый дизайн, что позволит «вписать» установку в любой интерьер;
- Невысокая температура нагрева корпуса, в среднем 60 градусов, максимальные параметры — 90 градусов;
- В габаритных моделях присутствуют колёсики для удобного перемещения по комнате, лёгкие приборы можно установить на стене;
- При обогреве помещения конвектором не происходит сжигание кислорода;
- Приборы можно оставлять без присмотра;
- Продолжительная эксплуатация. Многие производители дают 10-летнюю гарантию на товар.
Принцип работы конвектора
Несмотря на огромное количество достоинств, отрицательные качества у конвекторов тоже есть. К минусам таких приборов следует отнести:
- Небольшой уровень шума при разогреве;
- Невозможность замены нагревательного элемента в домашних условиях;
- Отсутствие вентилятора сказывается на скорости прогрева помещения.
Обратите внимание! Движение хорошо прогретого сухого воздуха в помещении сказывается на самочувствии аллергиков и астматиков. Идеальным вариантом для таких людей будет конвекторный кондиционер, оборудованный увлажнителем
Отопление электрокотлами
Котлы представляют собой обогревательные системы, которые передают тепло по проходящим по помещению трубам от центрального нагревательного элемента при помощи воды. Таким образом можно обогреть дом большой площади без существенных материальных затрат.
Принцип работы заключается в следующем:
- В котле подогревается вода от нагревателя, расположенного внутри;
- Нагретая жидкость течет по трубопроводу к радиаторам, установленным в комнатах;
Батареи служат источниками тепла, обеспечивающими необходимую температуру в помещении.
Важно! Главным элементом в такой системе служит электрокотел, от выбора которого зависит эффективность обогрева здания. В продаже можно встретить три категории котлов:
В продаже можно встретить три категории котлов:
- бюджетные модели — оснащены нагревательным элементом и пусковым механизмом для запуска процесса;
- экземпляры среднего ценового класса — дополнительно снабжены датчиками регулировки температуры;
дорогостоящие приспособления — управляются удаленно при помощи дистанционных систем.
В качестве нагревателя выступают электроды, индукционные и трубчатые нагреватели (ТЭНы). ТЭНы считаются самыми доступными и популярными, но они быстро выходят из строя из-за образования накипи на поверхности. Индукционные — самые дорогостоящие, долговечные и безопасные. Электродные являются оптимальным вариантом по надежности, практичности и эффективности.
Плюсы и минусы
Принять окончательное решение о необходимости такой покупки стоит после ознакомления с главными положительными и отрицательными сторонами установок.
Основными преимуществами электрокотлов являются:
- простая и понятная схема управления — наличие всего одного регулятора дает возможность без труда установить нужную степень нагрева;
быстрый запуск — после включения устройства тепло мгновенно передается к батареям, благодаря чему не понадобится долго ждать, пока дом прогреется;
- безопасность эксплуатации — отсутствие газового топлива предотвращает вероятность взрывов, а если нет источника питания, оборудование автоматически отключается;
- нет необходимости делать запасы топлива, в отличие от твердых и жидких теплоресурсов;
- в случае необходимости систему легко переделать под газовый котел, поскольку используются одинаковые составляющие.
Полезно! Если усовершенствовать агрегат, его можно дополнительно использовать и для подогрева водопроводной воды. Это позволит сэкономить на приобретении бойлера.
Помимо всех описанных достоинств, устройства не лишены недостатков:
- монтаж системы требует немало сил и времени — чтобы правильно проложить трубы, установить радиаторы, обеспечить качественное соединение, требуются не только специальные инструменты, но и навыки, знания специалиста;
- для бесперебойной работы устройства необходима надежная электросеть — самые мощные агрегаты следует подключать к трехфазным источникам, что не всегда возможно сделать в частных секторах;
- взаимодействие тока и воды само по себе небезопасно, поэтому конструкция должна быть максимально надежной и защищенной;
- с повышением обогреваемой площади или температуры растут расходы электроэнергии.
Интересно! Чтобы сэкономить на затратах за электричество, пользователи приобретают модели с возможностью точной регулировки температуры в комнатах или дополнительно утепляют дома.
