- Электробатареи для отопления – реальная экономия или лишние траты
- Виды электрических батарей
- Принцип работы масляных радиаторов
- Как работают вакуумные электрические батареи
- Радиаторы конвекторного типа
- Тепловые пушки
- Расчет потребления электроэнергии экономным конвектором
- Газ или электробатареи: сравнительный расчет
- Энергосберегающие электрорадиаторы
- Принцип работы электрического радиатора
- Электрорадиаторы ЭффектЭнерго
- Реальный расчет отопления дома электрорадиаторами ЭффектЭнерго
- Энергосберегающие электрорадиаторы ТЭРИ
- Элекрорадиаторы для отопления дома: использовать или нет?
Электробатареи для отопления – реальная экономия или лишние траты
Электрические батареи обогревают дом напрямую. Этот вид отопления удобен тем, что не требуется дополнительное оборудование, монтажные работы отсутствуют вообще или сведены к минимуму. Какие электробатареи являются лучшими для экономного отопления, узнаем из этой статьи.
Виды электрических батарей
Внешне электрические батареи похожи на радиаторы биметаллические или алюминиевые, используемые при устройстве водяной системы отопления. Отличие в том, что подключаются они через розетку и имеют блок управления, а иногда и дистанционный пульт. Делят их на 2 группы:
В первой группе электрических батарей теплоносителем является масло или вода, нагреваемые при помощи трубчатого элемента. Пиковое потребление большинства таких моделей — от 300 до 500 ватт.
Площадь теплообмена довольно большая из-за того, что корпус оребренный. Поскольку алюминий имеет большую теплопроводность, то вся батарея прогревается равномерно. Производители заверяют, что электробатареи функционируют в экономном режиме из-за наличия микропроцессорного управления.
Жидкостная вакуумная электробатарея на колесиках
В пользу безжидкостных электрических батарей приводят те аргументы, что здесь отсутствует угроза протечки теплоносителя, они более безопасны и обогрев осуществляется быстрее.
Общим для всех этих приборов является присутствие нескольких элементов, взаимодействующих между собой. Весь существующий модельный ряд можно разделить на следующие виды:
- Масляные, где теплоносителем является минеральное масло;
- Вакуумные;
- Конвекторы;
- Тепловые пушки.
Принцип работы масляных радиаторов
Теплоносителем в этих видах радиаторов является минеральное масло, обладающее хорошей теплоотдачей. Часто такие электрические батареи напоминают визуально простые чугунные. Принцип работы у них тоже схож: больше секций — эффективней обогрев.
Внутри радиатора находятся электроды в виде медных и оцинкованных пластин, помещенных в электролит. Электрический ток, проходя по ним, нагревает электролит, тот передает тепло минеральному маслу, которое, имея температуру кипения в разы больше, чем у воды, греет ребристую поверхность радиатора. Чтобы теплоноситель не перегревался, осуществляется контроль температуры при помощи специальных систем.
Из-за того, что для изготовления корпуса используют материалы устойчивые к коррозии с дополнительным покрытием специальной пленкой снаружи и внутри, эксплуатация большинства батарей возможна в условиях повышенной влажности.
Масляный радиатор
Энергия, излучаемая поверхностью батареи, прогревает стены помещения, обеспечивая повышение температуры внутри помещения. По мере испарения избыточной влаги уменьшается коэффициент теплоотдачи, следовательно, уменьшаются теплопотери.
Есть модели, оснащенные термодатчиками, позволяющими задавать и поддерживать определенный температурный режим, что значительно снижает электропотребление. В некоторых моделях есть принудительная циркуляция воздуха, сокращающая время нагрева помещения.
Как работают вакуумные электрические батареи
Более экономным вариантом по сравнению с масляными электрическими батареями являются вакуумные радиаторы. В основе их работы заложен нагрев специальной жидкости, находящейся в нижней части алюминиевого корпуса, легко испаряющейся и быстро распространяющей тепло по поверхности прибора. Особенностью жидкости, заполняющей вакуумную электрическую батарею, является низкая температура закипания — всего 35 градусов С и небольшой объем — 500 мл.
Теплоотдача вакуумной электробатареи довольно большая — около 300 Вт на каждую секцию. При отключении батареи она длительное время сохраняет тепло, т.к. частицы газа в вакууме продолжают движение, хотя и несколько замедленное.
Вакуумный электрический радиатор — хороший вариант для экономного отопления
В комплект нагревательных приборов входят датчики аварийного отключения и регуляторы температуры. К положительным моментам в эксплуатации вакуумных радиаторов относятся:
- Простота монтажа;
- Отсутствие потребности во вспомогательном оборудовании;
- Приятный дизайн;
- Автономность;
- Возможность регулировать температуру в широком диапазоне — 20-70 градусов С.
Радиаторы конвекторного типа
Прибор внешне имеет сходство с масляным радиатором, но корпус у него менее выпуклый и снабжен двумя решетками — нижней и верхней. Через первую поступает холодный воздух, а вторая, занимающая от 15 до 20% поверхности, снабжена направляющими шторками и предназначена для выхода тепла.
ТЭНы, находящиеся внутри радиатора окружены металлическими пластинами, увеличивающими полезную площадь нагревательных элементов. Изготавливают электроТЭНы из нержавейки. Их трубки с магнезитом внутри герметично запаяны.
Обогрев с использованием электроконвекеторов происходит за счет конвективного обмена по схеме: твердое тело — газ и конвективно-лучистого распространения тепла, когда перенос его осуществляется как источником излучения, так и конвекцией.
Схема конвекторного радиатора
Преимущества этого вида электрических батарей существенны:
- Высокая надежность. В конструкции отсутствуют движущиеся детали и теплоноситель, что намного увеличивает запас ресурсов;
- Наличие альтернативных вариантов монтажа — стационарно на стену или установка на пол, если имеются ножки или колесики;
- Безопасная, удобная эксплуатация за счет наличия термостата и защиты от возгорания, перегрева. Даже при нагреве ТЭНа до 1000 градусов внешняя поверхность не разогревается больше, чем на 65 градусов;
- Отсутствие необходимости в усилении электроснабжения дома и устройстве заземления;
- В отличие от других видов электроотопления не сжигают кислород;
- В линейке есть модели для эксплуатации в условиях повышенной влажности;
- Автономность;
- КПД 95%;
- Высокая скорость нагрева ТЭНов — в среднем 30 сек.
Есть у электрических батарей конвекторного типа и недостатки:
- Большое электропотребление, что делает нерациональным их использование для отопления больших площадей;
- Ежегодное снижение коэффициента полезного действия.
Тепловые пушки
Прибор, называемый электрической тепловой пушкой, имеет настолько несложную конструкцию, что некоторые даже изготавливают его самостоятельно. Основные составляющие — нагревательный элемент и вентилятор.
Корпус из нержавейки без сварных швов выполнен в виде цилиндра, что из-за внешнего сходства с пушкой и дало название прибору. Воздух извне поступает через специальные решетки в корпусе. Внутри нагревательный элемент повышает его температуру до необходимой величины, и он опять выходит наружу через систему вентиляторов. Упрощенно можно сказать, что тепловая пушка это — тот же вентилятор, но выдающий не холодный воздух, а горячий.
Конструкция электрической тепловой пушки
Электрическая пушка работает как от двух, так и трехфазной сети. Нагревательный элемент — ТЭН или спираль. Перегрев прибора исключен из-за наличия специального термостата, автоматически отключающего питание по достижении установленной температуры. Это позволяет значительно экономить электроэнергию.
Производительность прибора зависит от объема выдуваемого воздуха: чем он больше, тем быстрее прогреется помещение. В пользу тепловой пушки свидетельствуют следующие факты:
- Легкая эксплуатация;
- Компактность и небольшая масса;
- Универсальность. Можно применять для различных целей — от ускорения высыхания поверхностей во время ремонта до отопления;
- Быстрый нагрев;
- Абсолютная безопасность.
Существуют и тепловые пушки, в которых система вентиляторов отсутствует. Работают такие приборы под воздействием инфракрасного излучения и прогревают не все помещение, а отдельные секторы.
Расчет потребления электроэнергии экономным конвектором
В последнее время производители выпускают конвекторы с улучшенными характеристиками и называют их экономными. Действительно ли при их использовании экономится электричество, покажет расчет.
Для примера возьмем хорошо утепленное помещение площадью 15 кв. м., обогреваемое конвектором из разряда экономных — Noirot мощностью 1500 Вт. Задаем температуру 20 °С, при температуре снаружи -5 °С.
Конвектор Noirot Spot-E3
Судя по данным производителя, помещение прогреется за 20 мин. На первоначальный нагрев используется:
Чтобы заданная температура поддерживалась, необходимо, чтобы конвектор работал от 7 до 10 мин. в течение часа:
За 8 ч. работы расходуется электроэнергии
Если учесть, что при отсутствии людей можно использовать экономный режим — от 10 до 12 градусов, расход электричества составит:
В общем за сутки будет расходовано:
Так как обычный конвектор, состоящий из нескольких элементов расходует от 6,8 до 7,5 кВч., то, если верить производителю, экономится 2,58 – 3,28 кВч.
Газ или электробатареи: сравнительный расчет
Возьмем 2 одинаковых 1-комнатных квартиры площадью 36 кв. м, одинаково утепленные. В первой установлен газовый котел, а во второй — электроотопление.
Квартира | Мощность, кВт | Стоимость оборудования, руб. | Необходимое количество тепловой энергии в час и на всю площадь | Расход в самый холодный месяц | Стоимость теплоносителя, руб. |
№1 | 7 | 35 000 | 0,1 0,1х36 = 36 кВт/час | 190 куб. м | 5,62х191 = 1067,8 |
№2(конвектор+масляный радиатор) | 4 | 6 000 | 800 кВт | 3,89х 800 = 3112 |
Получается, что при одинаковой температуре в квартирах, более выгодным получилось газовое отопление.
Как видим разница ощутимая. Отсюда вывод: даже при самом экономном варианте электрической батареи, отапливать электричеством — удовольствие дорогое.
Энергосберегающие электрорадиаторы
Внимание!
Реклама энергосберегающих электрорадиаторов содержит недостоверные сведения и вводит покупателей в заблуждение!
Мы не продаем Энергосберегающие электрорадиаторы, потому что работаем честно. Подробно читайте ниже.
Если Вам нужен электрический обогреватель, позвоните нам или выбирайте в каталоге электрических конвекторов
Электрические радиаторы не так давно появились на рынке отопительного оборудования.
Некоторые производители и продавцы данных приборов заявляют, что, используя их для основного отопления, можно значительно сэкономить на электричестве и эффективно обогреть помещение. Давайте разберемся, что из себя представляет электрический радиатор и действительно ли он может быть энергоэффективным.
О самых качественных и надежных обогревателях можно прочитать по этой ссылке.
Принцип работы электрического радиатора
Как работает элекрорадиатор и чем отличается от электрического конвектора?
Чтобы разобраться, посмотрим, как описывают суть работы производители энергоэффективных электрорадиаторов ЭффектЭнерго. В паспорте электрического радиатора «ЭЭ-Econom» читаем:
«Электрорадиаторы ЭффектЭнерго произведены из литых алюминиевых секций, которые обладают легким весом, высокой теплопроводностью и долгим сроком службы. Внутри каждой секции расположены нагревательные элементы малой мощности, благодаря которым и происходит нагрев помещения. Каждая секция является отдельным нагревательным элементом. Температура нагрева поверхности не превышает 80 С. Конструкция и состав секций позволяет быстро и эффективно прогреть помещение, а электроника будет поддерживать необходимую температуру с минимальными затратами электроэнергии.»
По большому счёту, чтобы прогрев помещения осуществлялся за счёт излучения (т.е. радиации) и от этого был толк — температура нагрева поверхности должна быть не менее 100 С. По сути, электрический радиатор в большей степени будет работать как конвектор, то есть горячий воздух за счёт снижения плотности будет подниматься наверх, достигать потолка, затем вытеснять холодный, который будет опускаться вниз. Этот процесс будет повторяться.
В конвекторе воздух подсасывается снизу, проходит нагревательный элемент и поступает в помещение. Корпус конвектора нагревается меньше, чем корпус электрического радиатора, так как нагрев осуществляется внутри корпуса. Вероятность получить ожог намного ниже, в отличие от радиатора, где греются его секции, и от секций передаётся тепло.
В целом, несмотря на конструкционные различия, оба устройства (электрорадиатор и электроконвектор) работают примерно одинаково. И оба отдают столько тепла, сколько потребили. Так за счет чего же достигается экономия у энергосберегающих электрорадиаторов? Посмотрим, что пишут об этом сами производители электрических радиаторов.
Электрорадиаторы ЭффектЭнерго
Рассмотрим преимущества, описанные на сайте энергосберегающих электрических радиаторов ЭффектЭнерго:
Разберёмся с самыми сомнительными:
- Быстрый прогрев помещения. Сам производитель пишет, что их электрорадиаторы обладают высокой тепловой инерцией — т.е. долго нагреваются, а следовательно, долго остывают. При высокой тепловой инерции быстрого прогрева помещения не может быть. Производители сами себе противоречат.
- Экологичность и безопасность. Известно, что тепло, передаваемое радиаторами, передается с помощью излучения и конвекции. Физическое явление, называемое конвекцией исчерпывает вопрос об экологичности. Конвекция — способ передачи тепла, при котором холодный воздух, находящийся внизу комнаты из-за высокой плотности нагревается за счёт теплоотдачи от радиатора, температура воздуха повышается, следственно с повышением температуры понижается плотность, тем самым нагретый воздух вытесняет менее нагретый воздух и движется наверх, подхватывая частицы пыли с пола, которые в последствии распространяются по всему помещению. Непонятно, в чём же заключается экологичность по сравнению с другими видами отопительных приборов.
«Нет открытых нагревательных элементов и кипящей жидкости.»Этим качеством обладают все отопительные приборы. Применение приборов с открытым нагревательным элементом в жилых помещениях запрещено.
«Не сушит воздух». На самом деле все отопительные приборы сушат воздух. Когда нагревается воздух, уменьшается его относительная влажность. Влажность будет снижаться при любом повышении температуры, вне зависимости от чего эта температура поднялась. Главное, чтобы она была в норме по — 60% для жилых помещений (СанПиН 2.1.2.1002-00 приложение 1). И низкая влажность, и высокая влажность – вредны для здоровья.
Наконец, самое интересное преимущество:
«Экономичнее других источников электроотопления». Этот пункт рассмотрим подробнее.
На этом же сайте есть пример расчёта отопления дома площадью 144 м2 электрическими радиаторами ЭффектЭнерго и сравнение с отоплением электрическим котлом:
Производитель заявляет, что среднее потребление радиатора 30% от максимальной мощности (в режиме потребления работает 7-9 часов в сутки).
На самом деле это не так. Мощность отопительных приборов рассчитывается так, чтобы обеспечить тепло в доме в самую холодную неделю зимы (например, -32 для Екатеринбурга). В остальное время все приборы работают с меньшей мощностью. При водяном отоплении снижается температура воды в батареях, а при электрическом – нагреватель периодически отключается, если прибор имеет термодатчик.
Таким образом, время работы нагревателя зависит не от него самого, а от того, какие в данный момент теплопотери дома. Нельзя без расчета тепловых потер и учета пиковых температур сказать, сколько времени и с какой мощностью он будет работать и сколько энергии потратит. Давайте посчитаем, сколько потребуется кВт для дома площадью 144 м2.
Реальный расчет отопления дома электрорадиаторами ЭффектЭнерго
Для начала нужно понять, как определить необходимую мощность оборудования, которое будет служить для обогрева помещения (то есть для возмещения теплопотерь). Для отопления одного и того же дома, не важно, какими приборами он отапливается и какое топливо используется (электричество, газ, дрова и т.д.) требуется одинаковая мощность, которая должна компенсировать теплопотери дома.
Теплопотери здания — это количество тепла, измеряемое в Ваттах, которое наше здание теряет в единицу времени. Тепловая энергия переходит от здания в грунт и окружающий воздух через наружные стены, пол, кровлю, окна, наружные двери (наружные ограждения) — это основные теплопотери. В зависимости от использованного материала, ограждения по-разному сопротивляются передаче тепла – чем выше сопротивление, тем меньше теплопотери дома. Также существуют теплопотери на вентиляцию, на ориентацию здания, на инфильтрацию (на проникновение холодного воздуха через щели и неплотности).
Для начала определим удельный расход тепловой энергии — он обозначает сколько тепла нужно для покрытия теплопотерь 1 м2. Для точного расчёта теплопотерь нужно знать сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций. Так как этих данных у нас нет, мы можем воспользоваться таблицей из СНИП 23.03.2003, где приведены значения удельного теплового потока, требуемого для покрытия теплопотерь 1 м2 помещения:
Определимся с отапливаемой площадью помещения. На сайте предоставлен план дома, по которому можно понять, какие помещения отапливаются, а какие нет.
Терраса и балкон не отапливаются, поэтому вычитаем их из площади здания: 144 — 18 = 126 м2.
Поскольку наша отапливаемая площадь 126 м2, в таблице удельного расхода тепловой энергии она находится между значениями 100 и 150. Для точного расчета удельного расхода тепловой энергии на отопление мы воспользуемся формулой интерполяции и этими данными из таблицы:
Где 100 и 150 — отапливаемая площадь в м2, а 135 и 120 соответствующие им значения удельного теплового расхода.
Мы получили значение удельного теплового потока — 127,2 кДж / (м2·°С·сут), теперь нужно перевести его в Вт/м2.
Сначала избавимся от °С, умножив на разность температур: 127,2 * (21-(-32)) = 6741,6 кДж/( м2·сут),
Где +21 — оптимальная температура, которую нужно поддерживать в помещении (согласно ГОСТ 30494-2011. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях- 21 градус в основных помещениях, 23 градуса- в угловых); —32- температура по СП 131.13330.2012 «Строительная климатология» для г. Екатеринбург.
Теперь переведём сутки в секунды: 6741,6 / 86400 = 0.078 кДж/(м2* с)
0.078 кДж/(м2* с) = 78 Вт/м2 – нормируемый СНиПом тепловой поток на 1 м2, равный для отопления фактическим затратам энергии.
Исходя из этого, мы можем найти максимальное месячное потребление электроэнергии:
126 м2 * 78 Вт/м2 = 9.83 кВт * 24 часа = 235.92*30 дней = 7077 кВт в месяц * 4 рубля (по тарифу на электричество) = 28308 рублей в месяц.
Реальное среднее месячное потребление в течение отопительного сезона составляет примерно половину этой величины, таким образом, 14000 рублей в месяц и примерно 112000 рублей за отопительный сезон обойдётся отопление дома с помощью электрорадиаторов ЭффектЭнерго.
В один час же данный электрический радиатор чтобы обогреть дом с заявленной площадью должен будет потребить 9.83 кВт, а не заявленные 3.5 кВт.
Если же вы будете отапливать дом газом, то при максимальном расходе энергии отопление такого дома вам обойдётся примерно 3500 рублей в месяц: 1 кВт энергии, полученный при сжигании газа, стоит приблизительно 50 копеек (7077 кВт * 50 копеек = 3538,5 рублей). Реальное среднее месячное потребление, если использовать газ, составит примерно 1800 рублей, а за весь отопительный сезон расходы на отопление будут около 14400 рублей .
Мы посчитали тепловой поток, который определяет мощность для компенсации теплопотерь одного квадратного метра, из этого можно сделать следующий вывод: чтобы прибор работал не 24 часа в сутки для поддержания комфортной температуры, у него должна быть мощность больше, чем 76.5 Вт/м2, тогда он будет больше выделять тепла. За счёт большего выделения тепла его можно будет выключить, и он, остывая, будет отдавать избыточное теплое, которое потребил. Но при этом экономии не будет, ведь мощность у него больше, соответственно и энергии он потребляет больше. Закон сохранения энергии не обманешь — сколько энергии прибор потребляет, столько и отдаёт.
Энергосберегающие электрорадиаторы ТЭРИ
Рассмотрим еще один пример, когда заявления производителей не соответствуют действительности — электрические радиаторы ТЭРИ, которые, можно сказать, обманули физику. На их сайте видим следующее:
Как уже было написано ранее: закон сохранения энергии нельзя обмануть, сколько энергии прибор потребляет, столько он и отдаёт. То есть, если одна секция электрорадиатора потребляет 75 Вт, то 75 Вт она и отдаст. То, что обещается в данном отрывке, абсолютно невозможно.
На этом же сайте приводится сравнение потребления электроэнергии различными энергосистемами:
Стоит отметить, что график очень странный и совсем непонятный. В верхней части указано, что отопление работает по 9 часов в сутки с мощностью 2,07 кВт, значит в месяц якобы тратит 1490 кВт — эти цифры приведены только для системы ТЭРИ или для всех перечисленных систем? Если 1490 кВт в месяц достаточно для отопления дома системой ТЭРИ, то почему другие системы должны тратить больше? Ведь дом один и тот же.
При одинаковой мощности все эти виды электрооборудования будут потреблять примерно одинаковое количество энергии. Очень интересно получается, что при использовании газового отопления затраты выше, чем при использовании электрокотла и электроконвектора. На самом деле, 1 кВт тепла, полученного при сжигании газа, обходится в 50 копеек; 1 кВт тепла, полученного от электричества, получаем путём траты 1 кВт электричества, и никак иначе, что равняется 4 рублям по тарифу. То есть, электроотопление всегда в 8 раз дороже газового.
Элекрорадиаторы для отопления дома: использовать или нет?
Если вы решили купить для основного отопления электрический радиатор, помните: отопление электричеством — это дорого. Дороже, чем отопление газом, углем, дровами, дизелем, отработанными маслами. Вне зависимости от того, какое электрическое оборудование вы выберете, счета за электроэнегию будут значительными.
Зато в качестве дополнительного источника тепла электрорадиатор вполне подойдет. Но — не спешите верить тому, что некоторые производители пишут про свое оборудование. Помните, сколько прибор потребил, столько и отдаст. И если обещается низкое электропотребление — значит, и тепла от устройства будет мало.
Зачастую, покупая энергосберегающий прибор, вы платите за маркетинговые сказки. Взять к примеру те же электрорадиаторы ТЭРИ.
За мощность 900 Вт вы отдадите 19 000 рублей, в то время как обыкновенный электрический конвектор мощностью 900 Вт можно купить за 2000-4000 рублей. При этом работать они будут одинаково и тепла отдадут одинаково. Разница ощутима.
Если вы не нашли ответа на свой вопрос, пожалуйста, оставьте его в комментариях под статьей — и мы обязательно ответим вам.