Выгодно ли отапливать частный дом с помощью электрического котла

Идея обогревать дом электричеством выглядит привлекательной, ведь это самый комфортный вид отопления. Но стоимость энергоносителя внушает опасения. Поэтому собственник жилья хочет заранее оценить, какие затраты потянет электрокотел — выгодно или нет использовать это устройство, и в чем могут быть сложности.

Особенности отопления дома электроэнергией

Если не принимать во внимание эксплуатационные затраты, выбор в пользу такой системы обогрева можно охарактеризовать только положительно:

1. Не требуется дымовая труба.
2. Отсутствует риск возгорания (при условии соблюдения правил подключения), взрыва и отравления газом.
3. Не нужны проект и разрешение государственных органов.
4. Полная автоматизация. В отличие от газового аналога безопасен запуск прибора при длительном отсутствии жильцов.
5. Теплопроизводительность регулируется в широких пределах без снижения КПД.
6. Котел стоит недорого.

Но есть и негативные моменты:

1. Высокие затраты на оплату электроэнергии.
2. Низкая надежность. Проложенная по воздуху электросеть является наиболее уязвимой частью инфраструктуры.

После бурь и ураганов населенные пункты остаются в первую очередь без света. Потому обходиться одним только электрическим котлом рискованно, рекомендуется дополнительно подключить к системе отопления хотя бы маломощное твердотопливное устройство в качестве резервного. Перечень агрегатов есть на сайте bigkotel.ru.

Что нужно знать перед тем, как установить отопление

Мощность линии, подведенной от ЛЭП, ограничена. Согласно Постановлению №334 Правительства РФ, вступившему в силу в апреле 2009 г., на одно домохозяйство энергосети обязаны выделить 15 кВт. На первый взгляд немало: в среднем электрокотлом такой мощности можно отапливать дом площадью до 150 кв. м.

Но ведь в жилище и на участке имеются и другие энергоемкие приемники: бойлер, стиральная и посудомоечная машины, духовка, микроволновка, оборудование в мастерской и т.д. Необходимо оценить уровень потребления и рассчитать, сколько остается на отопление.

Если обратиться с заявлением в Ростехнадзор, лимит могут поднять. Но в некоторых регионах состояние сетей не позволяет это сделать. Решение есть, но оно может стоить дорого: иногда домовладельцу ради подключения мощного отопителя приходится оплачивать замену трансформатора на подстанции.

Пример потребления электричества

Для наглядности можно рассмотреть организацию отопления в доме площадью 90 кв. м, расположенном в Подмосковье. Имеются электроприборы со следующей потребляемой мощностью:

• водонагреватель и стиральная машина: по 1,5 кВт;
• 2 розеточные группы с автоматическими выключателями на 10 А, т.е. рассчитанные на мощность 220 × 10 = 2,2 кВт каждая;
• внутреннее и наружное освещение, приточно-вытяжная система вентиляции с рекуператором: суммарно 1 кВт.

Кухонная плита работает на баллонном газе.

Итого общая потребляемая мощность составляет 8,4 кВт. На отопление остается 15 — 8,4 = 6,6 кВт.

Необходимая номинальная мощность котла соответствует теплопотерям в самую холодную неделю года + запас в 20%. Для их вычисления нужен сложный расчет, но к стандартному дому можно применить менее точный упрощенный вариант: Q = S × K, где

Q — теплопотери в самую холодную неделю, Вт;

S — отапливаемая площадь, кв. м;

K — удельные теплопотери, Вт/кв. м.

В зависимости от региона K принимают равным фиксированному значению:

• южные области: 60-80;
• центральная часть страны: 90-110;
• северные округа: 120-200.

По условию дом находится в Подмосковье, можно считать, что К = 100 Вт/кв. м.

С учетом запаса в 20% мощность теплогенератора в самую холодную неделю составит:

W = 90 × 100 × 1,2 = 10 800 Вт = 10,8 кВт.

Вывод: в помощь электрическому котлу на 6,6 кВт необходимо установить еще твердотопливный — на 4,2 кВт. Либо один комбинированный, работающий на дровах и угле, но с ТЭНами в теплообменнике.

Какие электрические котлы чаще всего используют для обогрева частного дома

Есть 4 разновидности:

• ТЭНовые;
• электродные;
• индукционные;
• тепловые насосы.

Первые наиболее распространены. Их преимущества:

• доступная стоимость;
• низкие требования к теплоносителю: его необходимо лишь один раз обессолить перед первым применением;
• простой и недорогой ремонт;
• плавный пуск (предотвращает скачки напряжения в сети).

Электродные котлы стоят дешевле ТЭНовых и устроены проще. Но теплоноситель пользователю приходится готовить по рецепту. При этом его химический состав постоянно меняется, так что каждые 1,5 месяца требуется заливать в контур новую жидкость. Это усложняет эксплуатацию.

Индукционные котлы, напротив, способны работать с любым теплоносителем, но цена у них в 4 раза выше, чем у ТЭНовых.

Оба последних вида имеют общий недостаток: их конструкция не предусматривает плавного пуска, поэтому при включении в сети возникают скачки напряжения.

Если позволяют средства, целесообразно приобрести котел, работающий по принципу теплового насоса. Использовать его выгодно. На каждый киловатт потребляемого электричества прибор выдает до 5 кВт тепла. Но денег система потребуют немалых: помимо приобретения дорогого устройства придется оплатить строительство обширного наружного теплообменника (длинный контур из труб в земле).

Затраты электроэнергии на отопление дома

На режим номинальной мощности котел выходит только в самый холодную пятидневку года. В остальное время он работает с пониженной теплопроизводительностью. В среднем она составляет:

• в зимние месяцы (декабрь, январь и февраль): 50% от номинальной;
• в ноябре и марте: 30%;
• в октябре и апреле: 15%.

Например, котел на 10 кВт за отопительный сезон израсходует:

1. В зимние месяцы: 10 × 0,5 × 24 часа × 90 дней = 10 800 кВт.ч.
2. За ноябрь и март: 10 × 0,3 × 24 × 61 = 4 392 кВт.ч.
3. За октябрь и апрель: 10 × 0,15 × 24 × 61 = 2 196 кВт.ч.

Итого: 10 800 + 4 392 + 2 196 = 17 388 кВт.ч.

В 2020 г. в Московской области тариф для домов с электрическими плитами и отоплением соответствует 3,89 руб./кВт.ч. Значит, затраты за сезон составят 17 388 × 3,89 = 67 639,32 руб.

Что влияет на потребление электричества

Все котлы превращают используемую энергию в тепло в соотношении 1:1. Со 100-процентным КПД мизерными потерями в проводах и соединениях пренебрегают. Исключение составляют тепловые насосы, но они пока применяются редко.

Таким образом, есть лишь 2 способа снизить потребление электричества:

1. Сократить теплопотери. Для этого жилище оклеивают минеральной ватой или пенопластом, заделывают щели.
2. Оптимизировать работу котла с целью исключить перерасход энергоресурса.

Вторая задача тоже решается 2 путями:

1. Использованием погодозависимой автоматики. Такая система своевременно предупреждает котел о начавшемся потеплении, и тот успевает снизить мощность, не перегревая помещение.
2. Программированием. Модель с такой функцией, согласно настройкам пользователя, уменьшает теплопроизводительность, когда жильцы на работе или спят. В остальное время прибор выходит на нормальный режим.

Для недорогих отопителей первый вариант не подходит. В них нет функции подключения погодозависимой автоматики. Тогда рекомендуется установить хотя бы выносной термостат: он поддерживает температуру в помещении на заданной отметке.

Можно, не снижая потребления, уменьшить финансовые затраты. Переходят на дифференцированный учет расхода электроэнергии с большой скидкой ночью (1,68 руб. вместо 3,89). Систему отопления оснащают накопителем тепла — большой емкостью, в которой котел за льготное время нагоняет температуру рабочей среды до +98˚С. Днем кипяток из нее понемногу подается через смесительный узел в контур по мере необходимости, обогреватель в это время не работает.

В таком случае за сезон придется заплатить 17388 × 1,68 = 29 212 руб. Но есть нюанс: номинальная мощность котла должна вдвое превосходить расчетную, ведь ночью он работает и на обогрев, и на «зарядку» теплоаккумулятора. Для приведенного примера потребуется агрегат на 20 кВт.

Иные источники тепла

Чтобы оценить, насколько затратно отопление электричеством, необходимо сравнить его с другими энергоносителями. При этом следует учесть, что КПД у топливных котлов до сотни сильно не дотягивает: у газовых он составляет около 93%, у дровяных и угольных — около 85%.

Ниже приводится стоимость за 1 кВт.ч для разных видов горючего:

1. Природный газ: 0,68 руб., с учетом КПД — 0,75 руб.
2. Дрова дубовые: соответственно, 1,09 и 1,36 руб.
3. Уголь: 1,33 и 1,57 руб.
4. Пеллеты древесные: 1,51 и 1,78 руб.
5. Сжиженный газ: 1,99 и 2,13 руб.
6. Дизельное топливо: 3,51 и 3,90 руб.

В каждом случае затраты на отопление за сезон составят (за 17 388 кВт.ч):

• природный газ: 13 041 руб.;
• дрова дубовые: 23 648 руб.;
• уголь: 27 300 руб.;
• пеллеты древесные: 30 950 руб.;
• сжиженный газ: 37 036 руб.;
• дизельное топливо: 67 813 руб.

Приведен средний уровень цен.

Вывод

Топить электричеством невыгодно — дороже только соляркой. Но если удастся реализовать схему с теплоаккумулятором, энергоресурс по затратам выйдет на уровень угля и окажется соизмеримым с природным газом (разница составит 25%). Смысл в этом есть, особенно если учесть многочисленные преимущества электрического отопления.

Преимущества и недостатки электрического отопления в квартире

Выбор системы отопления для городской квартиры представляет собой сложный и ответственный процесс. Для жителей многоквартирных домов с центральным отоплением вопрос обогрева жилья решается просто. Похолодало, значит жди включения отопления. Та категория граждан, которые решили самостоятельно заботиться о собственном комфорте стоит перед сложным и трудным выбором — какому виду автономного отопления для квартиры многоэтажного дома отдать предпочтение. Для хозяина квартиры важно, что бы система была максимально эффективной, безопасной в эксплуатации и экономичной. Из всех существующих на сегодняшний день видов автономного домашнего отопления всем перечисленным критериям отвечает отопление электричеством.

Отопительный сезон, который многие из нас ждут с нетерпением, для квартир с электрическим обогревом теперь не зависит от конкретной даты. С помощью электричества в своей квартире можно в любой момент добиться приемлемой температуры, создать необходимый комфорт и микроклимат.

Электрическое отопление дома — основной принцип

Электричество давно и прочно вошло в нашу жизнь. Невозможно представить себе сферу нашей жизни, в которой бы не использовалось электричество. Освещение, работа бытовой техники, транспорт, масса других устройств и приборов построены на принципе использования электроэнергии. Одним из важнейших направлений в использовании электричества на бытовом уровне является домашнее отопление.

Само понятие электрическое отопление достаточно емкое, которое объединяет в себе различные виды, типы и варианты отопления, в основе которых лежит работа электрического тока. Каждая система имеет свои технические отличия и функциональные различия. Несмотря на отличия, все виды отопления с помощью электричества объединяет ряд технических характеристик и параметров. Принцип действия всех электрических обогревательных систем основан на действии закона Джоуля. Ток, поступающий в нагревательный прибор, испытывает сопротивления проводника. При этом часть энергии трансформируется в тепловую энергию, уменьшая напряжение тока. Хорошо виден процесс на примере работы обычного «козла», бытового прибора, изготовленного кустарным способом.

Уровень теплоотдачи в данном случае регулируется путем внесения изменений в схему подключения нагревательных приборов. В качестве проводника в нагревательных приборах используются спирали и нити из тугоплавких металлов, газы. В каждом отдельном случае нагревательный прибор выполняет определенную функцию, осуществляя прямой нагрев электрическим током или выполняя косвенную работу.

Наглядный пример: домашний бытовой электрообогреватель, в котором задачу обогрева окружающего воздуха выполняет спираль. Нагрев спирали до t 800 0 C происходит в момент включения прибора. Длина спирали, диаметр и площадь поперечного сечения нихромовой нити из которой изготавливаются спирали, определяет интенсивность нагрева. Несоблюдение четких параметров становится причиной выхода из строй нагревательного элемента.

Важно! Интенсивность нагрева электрических приборов зависит от подаваемого напряжения и силы тока в сети. Чем выше сила тока, тем быстрее и сильнее нагревается элемент, играя роль проводника. При расчете работы нагревательных приборов всегда учитывается величина сопротивления, сила тока и время работы.

В работе каждого электронагревательного прибора особе место занимает электрическая схема. Учитывая параметры сети, технические возможности и характеристики отдельных элементов нагревательного прибора, ожидаемый результат, можно сделать достаточно эффективный нагревательный прибор своими руками.

Преимущества электрической системы отопления

Законы элементарной физики могут достаточно просто объяснить, как работает электроотопление в квартире, по какому принципу осуществляется регулировка степени нагрева нагревательных приборов. Отсюда и те преимущества, которыми обладает данный вид отопления. Электричество, используемое для обогрева дома, квартиры дает вам следующее:

• экологически чистый вариант обогрева квартиры;
• бесшумный режим работы нагревательных приборов (исключение — тепловентиляторы);
• широкий диапазон регулировки мощности нагревательного прибора (от самого минимального уровня, до максимального);
• возможность установки необходимого режима нагрева в каждом отдельном помещении.

Перечислив преимущества, стоит отметить главное — экономическая выгода и высокая рентабельность работы такой системы. Широкие технологические возможности электрической энергии, наличие новых технологий объясняют огромный выбор электронагревательных приборов, присутствующих сегодня на рынке отопительного оборудования. Однако все разнообразие можно охарактеризовать двумя критериями:

• системы электрического отопления с использованием теплоносителя;
• нагревательные системы с прямым обогревом в результате работы электрического тока.

Здесь уместно будет сказать, что электричество до сих пор остается самой доступной и дешевой энергией, которая с успехом используется человеком на всех уровнях. Соответственно, электронагревательные бытовые приборы и электрические котлы остаются востребованными и актуальными. На схеме обозначен принцип действия различных электронагревательных систем

Электронагревательные приборы в сравнении с другими видами выглядят приоритетнее для использования в многоквартирном доме по следующим причинам.

Электрическое отопление в квартире построено на использовании тепловой энергии тепловых электронагревателей (ТЭНов). В большинстве моделей КПД достигает 96-98%, что значительно больше аналогичных параметров в других системах отопления. Такие нагревательные элементы обладают быстрым и хорошим нагревом, надежны в работе и безопасны в эксплуатации.

Важно! Установка в квартире электрических отопительных приборов не требует официального разрешения. Единственное условие для нормальной эксплуатации отопительных электрических приборов и агрегатов, соответствие параметров электропроводки количеству обогревательных приборов и величине отапливаемой площади.

Среди электрических котлов, представленных на рынке электронагревательных приборов для домашнего отопления, существуют однофазные и трехфазные модели. В каждом отдельном случае владелец квартиры сам выбирает подходящую модель котла для своего дома, опираясь на точные данные, заложенные в проекте системы автономного отопления. Грамотно составленная схема и тепловые расчеты позволят добиться необходимого эффекта и сэкономить собственные средства.

Основные виды электрического отопления

Электрические котлы и водяное отопление

В тех квартирах, где установлены многотарифные счетчики учета расхода электроэнергии, установка электрического отопления оправдана вдвойне. В ночное время тарифы на электроэнергию на порядок ниже, поэтому можно интенсивнее использовать обогрев помещения с помощью электричества в ночное время.

Современные электрические котлы представляют собой идеальные в работе, простые и удобные приборы, практически полностью автоматизированные. Все модели котлов оснащены терморегуляторами, благодаря которым автоматические регулируется интенсивность нагрева нагревательных элементов в зависимости от температурных показателей в квартире. Котлы работают бесшумно, что весьма существенно для владельцев малогабаритных квартиры, для семей в которых подрастают маленькие дети.

На заметку: Если сравнивать электрические котлы с работой газовых котлов и агрегатов, работающих на других видах топлива – электрическое отопление квартиры гораздо проще в установке, легко демонтируется при необходимости. Наличие автомата на распределительном щите обеспечит отключение всей системы электропитания квартиры при сбоях в работе отопительной системы.

Электрические котлы работают по традиционной схеме автономного отопления, нагревая находящийся в системе теплоноситель. Это может быть обычная вода или антифриз, разбавленный водой в соответствующей пропорции. Такая схема чаще всего используется на бытовом уровне, обеспечивая хороший обогрев внутренних помещений. Нагревательный котел или бойлер можно устанавливать в любом техническом помещении, на кухне или в санузлах, где имеются технические возможности для установки подобного оборудования.

На потребительском рынке представлены настенные электрические котлы мощностью от 5 до 60 кВт, а так же напольные модели, мощность которых превышает 60кВт.

Мощность котла подбирается исходя из общепринятых технологических нормативов. На обогрев помещения площадью в 10 м 2 потребуется 1 кВт электроэнергии.

Важно! Установка в городской квартире котла мощностью свыше 12 кВт, потребует переоборудования домашней электросети и установки трехфазного счетчика. Монтаж котла большой мощности потребует получения соответствующего разрешения в энергетической компании.

Разводка трубопровода и способы подключения радиаторов аналогична установке системы водяного отопления. Единственная разница заключается в том, что электронагревательные котлы рассчитаны на обслуживание небольшого количества батарей, а соответственно не могут обеспечить необходимым теплом достаточно большие по площади квартиры.

Прямое отопление с использованием электричества

В качестве удачной альтернативы электрическому отоплению с использованием теплоносителя, считаются обогревательные приборы, использующие принцип прямого нагрева электричеством. Отопление квартиры электричеством обеспечивается без участия промежуточного звена, в системе отсутствует теплоноситель. К таким системам относятся переносные или стационарные конвекторы, теплый пол и другие виды электронагревательных приборов. Мощность приборов определяется в ручном или в автоматическом режиме, в зависимости от бытовой необходимости.

Конвекторы представляют собой наиболее простой и дешевый способ электрического отопления. Приборы, которые сегодня предлагаются потребителям, оснащены необходимыми терморегуляторами, имеют различную конфигурацию и мощность. Благодаря компактным размерам и простоте подключения, конвекторы прекрасно вписываются в интерьер городской квартиры, неприхотливы в эксплуатации. Имея под рукой данные об отапливаемой площади, соответственно определяется и необходимая мощность конвектора.

*
К системам прямого обогрева так же относятся и теплые полы. Обычно пол считается в жилом помещении самым холодным местом. Оборудовав в квартире теплый пол, работающий от электросети, вы существенно увеличите теплоэффективность своего жилья. Монтаж теплого пола с технической стороны достаточно трудоемкое занятие, однако полученный результат стоит того. Равномерно нагретый пол обеспечивает эффективный обогрев жилого помещения в режиме естественной циркуляции воздуха.

Не стоит сбрасывать со светов электрообогреватели и инфракрасные обогреватели. В первом случае вы имеете дело с раскаленным проводником, который передает тепло в окружающее пространство. Во втором случае воздух в квартире нагревается посредством лучевой энергии в инфракрасном диапазоне, получаемой в результате работы инфракрасной лампы.

Среди переносных электронагревательных приборов можно остановить внимание на тепловых вентиляторах. Тепловая пушка, которая посредством принудительной подачи разогретого электричеством воздуха, в короткое время способна нагреть достаточно просторное помещение.

Пушка работает по принципу домашнего бытового теплогенератора. За короткий промежуток времени внутреннее пространство наполняется теплым воздухом. Такие устройства часто используются в строительной индустрии, когда требуется в течении короткого времени высушить внутренние поверхности зданий.

Возможности повышения эффективности отопления электричеством

Несмотря на то, что сегодня тарифы по коммунальным услугам продолжают увеличиваться, электричество имеет прочный запас по себестоимости в сравнении с другими видами энергии. Жильцам многоквартирных домов, которые хотят стать независимыми и самостоятельными от центрального отопления не стоит пугаться больших расходов. Грамотный расчет схемы обогрева и подключения электронагревательных приборов, переход на многотарифные счетчики позволит вам получить в доме необходимое тепло и регулярно экономить на расходах за электроэнергию.

При отсутствии технической возможности ставить газовое отопление, электрическое — станет реальным выходом из сложившейся ситуации.