Самые экономичные способы обогрева квартиры и загородного дома

С наступлением холодов проблема отопления помещений становится наиболее острой и актуальной. Это связано с ростом цен на топливо и желанием экономить финансы. Какая отопительная система наиболее экономна и эффективна? Какой тип котла выбрать и на какие преимущества/недостатки обратить особое внимание?

Общие сведения

Принцип работы любой отопительной системы основан на преобразовании определённого вида энергии в тепловую. Источником энергии может быть электричество, химическая реакция (сгорание топлива) или альтернативные устройства (тепловые трубки). Поэтому при выборе возникает много вопросов, качающихся КПД, стоимости, технических характеристик и других влияющих факторов.

В качестве преобразователя энергии требуется использование специального оборудования или комбинации устройств. Большинство из них предъявляют особые требования к монтажу, условиям эксплуатации, обслуживанию. Поэтому нужно заранее определиться с выбором.

Из чего складываются затраты на систему отопления

На затраты на отопительную систему влияет ряд факторов:

• стоимость оборудования, его доставки и монтажа;
• частота включения нагрева, длительность отопительного сезона;
• цена на топливо, доставку;
• необходимость установки дополнительных приборов для повышения безопасности при эксплуатации систем;
• стоимость обслуживания и сложность конструкции;
• уровень теплоизоляции помещения;
• величина КПД оборудования;
• требования к мощности нагрева, увеличивающие расход топлива.

Внимание! Сколько бы ни стояло оборудование, в долгосрочной перспективе самыми затратными будут: закупка топлива, стоимость ремонтов и обслуживания узлов.

Какой вид топлива можно назвать самым доступным

Перед закупкой отопительной системы нужно определиться, какой вид топлива является выгодным. Для этого оно должно соответствовать максимальному количеству критериев, перечисленных ниже:

• доступность для приобретения в конкретном регионе;
• дешевизна;
• простота конструкции системы применения, неприхотливость к условиям эксплуатации;
• высокий уровень технологичности используемого оборудования.

Если учитывать, что все дома подключены к сети электропитания, то самым доступным топливом можно считать электрическую энергию.

Что значит удобная система отопления

Понятие удобства отопительных систем включает ряд критериев:

• уровень автоматизации подачи топлива;
• сложность обслуживания, наличие дорогостоящих узлов и механизмов;
• эффективность расхода топлива;
• отсутствие необходимости размещения топлива на прилегающей территории;
• минимальные требования к условиям эксплуатации;
• высокий уровень безопасности.

Важно! Удобная система обязательно должна соответствовать требованиям инженерных и теплотехнических расчётов специалистов. Поэтому далеко не всегда есть возможность установить желаемое по типу оборудование внутри помещения.

Может ли отопление электричеством быть дешёвым

Стоимость отопления электричеством зависит от следующих факторов:

• каким образом происходит преобразование электрической энергии в тепловую;
• сколько стоит электричество в регионе;
• качество утепления помещений;
• длительности нагрева до заданной температуры и поддержания на этом уровне;
• площади нагрева, наличия инерционности системы, требований к мощности теплового излучения.

Отопление электричеством может происходить несколькими способами:

• приборами с нагревательным ТЭНом;
• котлом, нагревающим теплоноситель при помощи электрических нагревателей;
• индукционным способом.

То есть, отопление электричеством будет самым дешёвым в качественно утеплённом помещении, когда система сможет автоматически регулировать периоды нагрева и простоя, тепло будет распределяться с максимальной эффективностью. Также влияет среднесуточная температура окружающей среды: чем они ниже, тем выше затраты.

Что может стать основой экономной системы отопления

Основой экономной системы отопления является рациональное использование топлива с высокой теплоотдачей. В цифрах на основе тепловых расчётов это выражается в затратах на обогрев 1 кв. м помещения, а также оценки КПД оборудования. Это не обязательно должно быть устройство, работающее на одном виде топлива, допустимы комбинированные конструкции.

Виды обогрева

Популярными способами обогрева на сегодня считаются:

• электроконвектором;
• трубчатыми электронагревателями;
• тёплыми полами;
• электрическими котлами с ТЭНами;
• индукционными котлами;
• электродными котлами;
• индукционными нагревателями.

 Электроконвекторы

Электроконвекторы представляют собой обогреватели, работающие по принципу конвективного нагрева воздуха при помощи ТЭНа, расположенного внутри корпуса. Оснащён воздухозаборным и выпускным отверстиями для обеспечения циркуляции воздушных потоков. Регулировка нагрева осуществляется термостатом.

 Плюсы

К преимуществам электроконвекторов относятся:

• бесшумная работа;
• не влияет на естественную влажность воздуха;
• простота установки, допускается даже в помещениях с повышенной влажностью при условии соответствия стандартам защиты;
• срок службы 20-30 лет;
• безопасная температура поверхности корпуса, которая не превышает +45⁰С;
• широкий выбор моделей по мощности нагрева от 0,5 до 3 кВт.

 Минусы

Среди недостатков электроконвекторов выделяют:

• высокий расход электроэнергии;
• повышенная нагрузка на электросеть;
• медленный прогрев воздуха.

 Трубчатые электронагреватели

Трубчатые электронагреватели (ТЭНы) представляют собой изолированную керамическую или стальную трубку, внутри которой находится нагревательный элемент, окружённый специальным наполнителем с высокой теплопроводностью. Доступны различные формы нагревателей, поверхности могут быть гладкими или ребристыми. Работают в широком интервале температур с прогревом до +800 ⁰С.

Плюсы

Среди достоинств ТЭНов можно выделить:

• быстрый нагрев до рабочей температуры;
• высокий уровень электробезопасности;
• надёжность в работе;
• неприхотливость к условиям эксплуатации: работа при повышенной влажности или агрессивных средах;
• защищённость от вибрации и ударов, при условии оснащения специальными элементами;
• выбор мощностей до нескольких сотен киловатт;
• относительно невысокая стоимость;
• простая необслуживаемая герметичная конструкция.

 Минусы

Недостатки ТЭНов:

• наработка на отказ до 10 тыс. часов;
• при касании нагретой поверхности можно получить ожог;
• в случае поломки требуется полная замена оборудования;
• высокие требования к предельной мощности электросети;
• при резких скачках электроэнергии или частых включениях/выключениях питания срок службы сокращается в разы.

Тёплый пол

Система тёплых полов основана на конвективном прогреве воздуха, когда подогретая масса стремится вверх, а холодная – вниз. Благодаря нагреву всей площади помещения достигается равномерные показатели по температуре и высокий уровень комфорта. В качестве нагревательных элементов могут использоваться специальные проводники с высоким электрическим сопротивлением или трубы, в которых циркулирует нагретый теплоноситель.

Данная система встраивается в полы, а затем изолируется для безопасной эксплуатации. Регулировка нагрева осуществляется термостатом.

 Плюсы

К плюсам тёплых полов относятся:

• равномерный прогрев с минимальным градиентом температур;
• настройка режимов работы;
• прогрев помещений с большими площадями;
• отсутствие прямого контакта с нагреваемыми элементами;
• помещение не загромождается оборудованием.

 Минусы

Недостатками тёплых полов являются:

• повышенная сложность монтажа, строгие требования к установке;
• высокий расход электроэнергии;
• сложность поиска неисправностей;
• необходимость привлечения специалистов для ремонтов и обслуживаний.

 Электрический котёл с ТЭНом

Электрический котёл представляет собой ёмкость, внутри которой находятся: нагревательный элемент ТЭН, теплоноситель, термостат. Предназначен для подключения к трубным коммуникациям с теплообменниками (батареями) с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя. Снаружи оснащаются регуляторами нагрева, приборами контроля, датчиком питания от электросети.

Котлы используются для нагрева теплоносителя (воды или специальной жидкости), который движется по замкнутой системе труб с подсоединёнными батареями.

 Плюсы

Основными достоинствами электрокотлов являются:

• экономный расход электроэнергии после достижения в системе заданной температуры;
• повышенная надёжность;
• простота установки;
• КПД до 80%;
• отсутствие скачков напряжения при изменении мощности нагрева.

 Минусы

К недостаткам котлов с ТЭНами относятся:

• появление накипи на поверхности нагревателя, снижающей КПД котла;
• неравномерный нагрев последовательно подключённых к системе точек потребления;
• требуется периодическое обслуживание;
• высокие требования к герметичности системы;
• при скачках напряжений высокая вероятность выхода из строя ТЭНа.

 Индукционный котёл

Котлы работают за счёт нагрева теплоносителя по принципу электромагнитной индукции: вихревые токи катушки при прохождении через обмотку нагревают сердечник, через который циркулирует теплоноситель. Поскольку вихревые токи имеют небольшую величину, то для обогрева требуется применение катушки больших размеров. Котёл можно подключать только к закрытым отопительным системам.

Плюсы

Преимущества котлов индукционного типа:

• простота и безопасность в эксплуатации;
• на внутренних стенках трубок не образуется накипь;
• бесшумная работа;
• возможность использования теплоносителей любых типов;
• доступны модели с мощностями нагрева 2,5-60 кВт;
• высокий КПД до 99%.

 Минусы

Недостатки индукционных котлов:

• значительные габариты и вес оборудования, по сравнению с другими типами нагревательных устройств;
• высокая стоимость за счёт применения в конструкции медной обмотки катушки.

 Электродный котёл

Котёл электродного типа работает по принципу нагрева теплоносителя с высоким электрическим сопротивлением (до 3 кОм) путём пропускания через него тока. КПД работы нагревателя и эффективность расхода электроэнергии полностью зависит от свойств рабочей жидкости. Мощность нагрева теплоносителя определяется его первоначальной температурой: прогрев тем меньше, чем ниже температура жидкости. То есть эффективная работа котла обеспечивается с определённой фиксированной температуры.

Таблица 1. Сравнение электродных котлов с ТЭНовыми.

Таблица 1 наглядно демонстрирует эффективность котлов электродного типа, по сравнению с ТЭНовыми.

Плюсы

Среди достоинств котла электродного типа выделяют:

• нет опасности аварии при отсутствии теплоносителя;
• способность восстанавливать рабочее состояние при возобновлении подачи рабочей жидкости;
• высокий КПД до 100%;
• допустимость подключения к нестабильным источникам питания;
• повышенная надёжность и долговечность оборудования.

 Минусы

Недостатками электродного котла являются:

• высокие требования к свойствам и характеристикам теплоносителя;
• обязательно нужно заземлять котёл;
• на внутренних стенках со временем образуется накипь, снижающая мощность нагрева;
• систему следует оснащать насосом для принудительной циркуляции рабочей жидкости.

Инфракрасные обогреватели (самые экономные)

Обогреватели данного типа работают по принципу излучения волн в инфракрасном диапазоне в длинно- или коротковолновом диапазоне. Излучателем могут быть тонкие плёнки, галогенные лампы, ТЭНы или карбоновые спирали. Прогрев предметов интерьера и воздуха осуществляется за 20-30 минут.

Инфракрасный обогреватель – самый комфортный обогрев, который только можно придумать. Буквально за считанные секунды можно согреться под ним. Тепло исходит мягкое и уютное. Нет ощущения пересушенности воздуха. Обогреватель возможно использовать на открытом воздухе.

Giory

Корпус имеет небольшой вес, может быть установлен на любой тип поверхности. Для обогрева помещений одинаковой площади потребуется электроэнергии меньше в 3-4 раза, чем при использовании электроконвекторов расчётной мощности.

Плюсы

Среди преимуществ ИК-обогревателей можно выделить:

• не создают пыли, воздушных потоков;
• действуют положительно на здоровье людей: улучшают иммунитет, самочувствие, стимулируют регенерацию клеток;
• потребление электроэнергии на 30-70% ниже, чем у других типов отопительных систем;
• допустимо использование для направленного локального или основного обогрева;
• высокий уровень электробезопасности;
• КПД 94-95%;
• безопасность для окружающей среды.

 Минусы

Инфракрасные обогреватели имеют ряд недостатков:

• высокие затраты на оборудование, при необходимости отопления больших площадей помещений;
• прямое излучение при длительном воздействии на человека может вызывать дискомфорт;
• возможно повреждение декоративных покрытий в помещении, негативное влияние на растения;
• красное свечение ТЭНа может мешать отдыхать в ночное время, вызывать состояние раздражённости.

Заключение

Самыми экономичными системами отопления являются инфракрасные. Они надёжны и безопасны в эксплуатации, легко устанавливаются, не требуют обслуживания.