Стационарное электроотопление загородного дома
Отопление — одна из наиболее затратных составляющих инженерного обеспечения загородных домов и коттеджей. Такие здания отапливаются автономными системами, среди которых прямое стационарное электроотопление менее всего известно отечественному потребителю. Исторически электроотопление считалось дорогим и пожароопасным. Однако в Европе и странах Скандинавии до 70% малоэтажных домов отапливается именно электричеством.
Под прямым стационарным электроотоплением понимают набор приборов, которые преобразуют электроэнергию непосредственно в тепло без промежуточных теплоносителей. Оборудование подключается к сети без розеток — через систему термостатов, что позволяет регулировать и программировать режимы отопления в широком диапазоне. Система работает без вмешательства человека длительное время.
1. Оборудование
Оборудование прямого стационарного электроотопления делится на четыре группы. Настенные электроконвекторы, потолочные инфракрасные длинноволновые обогреватели, кабельные и плёночные системы для подогрева пола. А также регулирующие термостаты и программируемые устройства.
Электроконвекторы
Устройство в защитном металлическом корпусе с двумя группами отверстий: нижними — для поступления холодного воздуха, и верхними — для выхода нагретого. Внутри находится трубчатый нагревательный элемент (ТЭН), заключённый, как правило, в керамику и помещённый в стальную трубку с радиатором. Конвектор надевается на раму, которая крепится четырьмя шурупами к стене. Производители выпускают широкую гамму мощностей 500–3 000 Вт, вес изделий 2,8–9,2 кг. Влагозащитные версии подходят для ванных комнат и кухонь. Подробнее — на странице Электроконвекторы.
Потолочные ИК-обогреватели
У потолочных инфракрасных длинноволновых обогревателей нагревательный элемент передаёт тепло поверхности из специальных материалов, обеспечивающих интенсивное ИК-излучение. Противоположная сторона имеет теплоизоляционный слой и систему крепления к потолку. Для жилых помещений с потолками 2,4–3,2 м используются низкотемпературные приборы мощностью 250–300 Вт/м² с температурой излучающей поверхности 80–120°C. Для помещений с высокими потолками 3,5–10 м — высокотемпературные приборы с температурой поверхности 300–900°C. Подробнее — на странице Инфракрасные обогреватели.
Тёплый пол: кабельный и плёночный
Греющий кабель для тёплого пола на сегодняшний день хорошо известен в России. Плёночные греющие материалы пока что редкость. Основой является полиэфирная плёнка толщиной около 100 мкм, на которую нанесён греющий графитовый проводник. Эти плёнки могут монтироваться в потолок и пол, укладываться под паркетную и ламинированную доску без стяжки. Подробнее — на странице Тёплый пол.
Термостаты и программаторы
Средства управления прямым стационарным электроотоплением позволяют осуществлять индивидуальную регулировку тепловых режимов в каждом помещении. Они обеспечивают возможность программирования температуры с учётом графика реальной потребности в отоплении. Это позволяет экономить 25–60% электроэнергии по сравнению с круглосуточным отоплением на полной мощности.
2. Использование электроотопления в загородном доме
Разнообразие оборудования для прямого стационарного электроотопления позволяет сделать оптимальный выбор для каждого конкретного помещения в зависимости от его функционального назначения.
Прихожие, коридоры, лестницы
Для прихожей, коридоров и лестничных маршей лучше использовать электроконвекторы — это наиболее дешёвое и просто монтируемое оборудование. Никаких специальных навыков не требуется: раму крепят к стене, конвектор навешивают сверху и подключают к сети.
Ванные, туалет, сауна, кухня
В ванной, туалете, сауне и кухне можно разместить влагозащитные конвекторы или тёплые полы — а можно и то и другое одновременно. Влагозащитные конвекторы обеспечивают быстрый прогрев, тёплый пол — постоянный комфорт под ногами вне зависимости от погоды.
Спальни и детские комнаты
Для спален и детских комнат вполне подойдут потолочные инфракрасные длинноволновые обогреватели, которые одновременно согреют и пол, и ковры на нём, и постель. Инфракрасное излучение прогревает поверхности — без перемешивания воздуха и подъёма пыли, что особенно важно для детей.
Гостиные и столовые
В гостиных и столовых лучше сочетать конвекторы и инфракрасные панели. Это позволяет создавать зоны повышенного теплового комфорта: конвекторы обеспечивают общий фон температуры, а ИК-панели создают ощущение уюта в зоне отдыха или обеденного стола.
Зимний сад и помещения с растениями
Если в доме есть зимний сад или что-то аналогичное, для таких помещений лучше всего установить инфракрасные обогреватели. Они создают естественный для растений микроклимат: равномерно прогревают почву в горшках и не пересушивают воздух. Это также позволяет экономить электроэнергию по сравнению с конвекторным обогревом.
Промерзающие стены и проблема сырости
Если в доме обнаруживается промерзание, намокание или увлажнение стен — на помощь придут инфракрасные обогреватели. Они также годятся для прогревания стеклянных поверхностей — витрин, витражей, чтобы защитить их ото льда и снега.
Первый этаж: проблема холодного пола
В отдельно стоящих малоэтажных зданиях довольно сложно обеспечить комфортное тепло на первом этаже или в полуподвале. При неотапливаемом подвале пол первого этажа остаётся холодным — 15–16°C — даже при достаточно высокой температуре воздуха в помещении. Разница температур между полом и потолком может достигать 5–7°C. Устранить этот недостаток можно только с помощью тёплого пола (греющий кабель) или инфракрасных обогревателей в сочетании с хорошей теплоизоляцией.
Электроотопление, как дополнение к печи
В небольшом загородном доме, как правило, устанавливают отопительную печь. В условиях средней полосы России это наиболее экономичное отопительное оборудование. Однако у него есть ряд недостатков.
- Обогрев лишь одной зоны — вокруг самой печи. Спальня, туалет, кладовая требуют дополнительного отопления.
- Значительные суточные колебания температуры — до 10°C — из-за цикличности топки.
- Постоянно холодный пол: тёплый воздух от конвекции сосредоточен наверху, а неотапливаемый подвал остужает перекрытие.
- При промерзании дома нужно топить более 10–12 часов — мешает отдыху и правильной эксплуатации здания.
Все эти недостатки устраняет электроотопление. Конвекторы в отдельных комнатах и тёплый пол на первом этаже можно установить при сохранении печи как основного источника тепла.
Резервное отопление для коттеджей с котлами
Для коттеджей с традиционным газовым или жидкотопливным котлом существует значительная вероятность срабатывания защитной автоматики в результате временного отключения электропитания, низкого давления газа, поломки насоса или вентилятора. Это приводит к отключению всей системы отопления. Если нет возможности быстро устранить неисправность или хозяева отсутствуют — стационарное электроотопление обеспечит резервный обогрев в критичных помещениях до включения основной системы.
Критичные помещения — туалет, ванная, кухня — это зоны с водяными затворами, замерзание которых может привести к аварийным ситуациям. Электроконвекторы в этих комнатах установлены на минимальный режим и отключены при работающей основной системе. Мощность конвекторов для резервирования может быть снижена в 2–2,5 раза против расчётной. Дополнительная стоимость такого резервирования составляет всего 3–5% от стоимости основной системы, а эксплуатационные затраты в режиме ожидания практически равны нулю.
Другой вариант применения — отопление удалённых помещений, куда вести трубы нерационально и неоправданно, а также в ванных и душевых для быстрого временного повышения температуры.
3. Экономика, экология, безопасность
Капитальные затраты
Преимущества прямого стационарного электроотопления проявляются уже на стадии приобретения оборудования. Его стоимость оценивается примерно в $5–10 за квадратный метр отапливаемой площади.Это самый низкий показатель среди всех систем автономного отопления. Стоимость монтажа составляет около 20% от цены оборудования. При этом монтаж (за исключением кабельного тёплого пола) выполняется за несколько дней и его в состоянии провести любой технически грамотный специалист.
Эксплуатационные расходы и экономия
Возможность экономии электроэнергии зависит от того, используется дом зимой для постоянного проживания или только на 2–3 дня в неделю.
При постоянном проживании: в тех помещениях, где находятся люди, в ночные часы температуру можно снижать на 3–4°C. В свободных помещениях — на 7–10°C. В дневное время в неиспользуемых комнатах (спальни и т.д.) — на 5–7°C. По сравнению с традиционным отоплением на базе электрического котла прямое стационарное электроотопление позволяет экономить 30–40% электроэнергии.
Если же загородный дом используется для проживания зимой лишь 2–3 дня в неделю, расходы электроэнергии сокращаются на 40–50%. Это объясняется простотой отключения редко используемых верхних этажей. При традиционном отоплении подобные отключения приводят к существенным проблемам, вызванным разбалансами потоков жидкости и температурных режимов.
Дежурный режим и защита от замерзания
В отапливаемых помещениях с водяными затворами (кухня, туалет) устанавливается и поддерживается с точностью до половины градуса минимальный уровень температуры +5°C. Традиционное отопление сделать этого не позволяет. Такой температурный режим позволяет относительно быстро прогревать помещение после приезда хозяев. Дежурный режим способствует длительной эксплуатации несущих конструкций здания, предотвращает образование конденсата и плесени. Это существенно продлевает срок службы загородного дома до очередного капитального ремонта.
Обслуживание.
Стационарное электроотопление не требует профилактического обслуживания, исключены аварийные протечки. При отключении электропитания запасённого домом тепла хватает на 20–30 часов, а восстановление электропитания должно быть выполнено значительно раньше. Прямое стационарное электроотопление начинает работать сразу после подачи электроэнергии без какого-либо вмешательства человека. Традиционное отопление необходимо запускать в ручном режиме.
Программное управление режимами
Интересные возможности при эксплуатации открывают средства программного управления режимами отопления. Можно запрограммировать недельный почасовой график температурных режимов в каждом помещении с использованием встроенных часов. В заданные моменты автоматически можно снижать или повышать уровни температур. Это позволяет реализовать весь потенциал экономии — 25–50% электроэнергии — без ручного участия.
Пожарная и электрическая безопасность
При правильном монтаже, установке автоматов защиты от короткое замыкание и устройств защитного отключения (УЗО) на ток утечки — возможность пожара и поражения электрическим током исключена. Вероятность возникновения пожара или аварийных ситуаций в системах с жидким и газообразным топливом значительно выше, чем при электрическом отоплении.
Экология и качество воздуха
Все виды отопления, кроме электрического, в той или иной мере загрязняют окружающую среду. Вытяжная вентиляция и насосы приводят к дополнительным шумам и вибрации. Утечки газа и дизельного топлива, угольная пыль отрицательно сказываются на дыхательных путях и слизистых человека.
Современное электроотопление не сжигает кислород и частицы пыли, не пересушивает воздух. Излучающие инфракрасные обогреватели и тёплый пол не создают конвекционных потоков воздуха и пыли. Электромагнитные наводки, возникающие в процессе их эксплуатации, удовлетворяют европейским стандартам и гораздо ниже, чем у ряда бытовых приборов.
4. Преимущества и недостатки
- Капитальные затраты $5–10/м² — минимум среди автономных систем
- Монтаж за несколько дней, без сложного оборудования
- Стоимость монтажа — ~20-40% от цены оборудования
- Нулевые затраты на профилактику и техобслуживание
- Экономия 30–40% против электрокотла; 40–50% при периодическом использовании
- Программирование T° по часам в каждом помещении независимо
- Дежурная температура +5°C с точностью ±0,5°C — защита от замерзания
- Автоматический запуск после восстановления электроэнергии
- Запаса тепла здания хватает на 20–30 часов
- Не сжигает кислород, не пересушивает воздух, не поднимает пыль
- Нет протечек, нет риска аварийного разлива теплоносителя
- В Европе и Скандинавии — до 70% малоэтажных домов на электричестве
- Полная зависимость от электросети.
- При высоком тарифе затраты электроэнергии — значительны.
- Кабельный тёплый пол требует стяжки и более сложного монтажа.
- Высокая установленная мощность — нужна соответствующая электропроводка и вводной кабель.
5. Ключевые выводы
- Наименьшие капитальные вложения среди автономных систем: $5–10/м² против $50–200/м² для газового котла с разводкой.
- Экономия 30–40% электроэнергии против традиционного электрокотла; при периодическом использовании дома — до 40–50%.
- Программирование термостатов суммарно даёт 25–50% экономии без участия человека.
- Дежурный режим +5°C с точностью ±0,5°C — недостижимо для нерегулируемых водяных систем — предотвращает аварии и продлевает ресурс здания.
- Автоматический перезапуск после отключения электроэнергии; запас тепла — 20–30 часов.
- Нулевые затраты на техобслуживание, нет риска протечек и газовых аварий — пожарная безопасность выше, чем при котловом отоплении.
- Нет горения: не сжигает кислород, не пересушивает воздух, не создаёт конвекционных потоков пыли — оптимально для здоровья и растений.