Особенности энергосберегающих электрических батарей отопления

Электрические отопительные батареи свою нишу на рынке обогревательных приборов уже заняли. Среди определенной категории потребителей они очень даже популярны. Ведь часто топить коттеджи и частные дома приходится электричеством. И в этом плане им равных нет.

Но есть среди электрических отопительных радиаторов категория, к которой относятся энергосберегающие конвекторы. Чем же они отличаются от обычных отопительных приборов, и в чем заключается принцип энергосбережения? Для того чтобы это понять, необходимо провести сравнение двух групп: обычных электрических радиаторов отопления и энергосберегающих.

Сравнительный анализ

Сравнивать придется по двум позициям:

• конструктивные особенности;
• теплотехнические свойства.

Конструктивные особенности

В принципе по внешнему виду отличить их друг от друга сложно, если не знать размерные показатели двух приборов. Особое внимание необходимо уделить толщине агрегата. Если обычный конвектор от разных производителей имеет толщину от 70 до 100 мм, то энергосберегающий от 30 до 45 мм.

Но при этом мощность радиаторов практически друг от друга не отличается. Все дело в конструкции. Все электрические радиаторы отопления имеют металлический корпус с прорезями снизу и сверху, через которые курсирует воздух, ТЭН в качестве нагревательного элемента и ребра, увеличивающие плоскость нагрева. И чем больше ребер установлено, тем выше теплоотдача. Так вот в энергосберегающих батареях увеличено количество ребер.

Теплотехнические свойства

Понятно, что мощность самого конвектора зависит от мощности установленного ТЭНа. Здесь взаимосвязь прямо пропорциональная. Но это еще не все. Существуют определенные материалы, которые помогают увеличить теплопроводность и теплоотдачу элемента.

К примеру, корпус у энергосберегающих конвекторов выполнен из алюминия, у которого теплоотдача больше, чем у стали или чугуна. Трубка ТЭНа изготавливается из меди, у которой теплопроводность выше даже, чем у алюминия. То есть при небольшой мощности нагревательного элемента можно добиться повышения теплоотдачи. А это явная экономия.

Плюс ко всему ребра изготавливаются также из меди. Получается, что весь отопительный прибор – это единая конструкция, состоящая из материалов с высокой теплопроводностью. Заметим также, что, к примеру, алюминий обладает неплохой теплоемкостью – 0,92 кДж/кг К. Сравним ее теплоемкостью чугуна – 0,54 кДж/кг К.

То есть получается, что алюминий при снижении температуры остывает медленнее, чем чугун, а тем более в сравнении со сталью (0,5) или медью (0,4). А это большой плюс. Особенно когда выставляется режим экономии во время отсутствия людей в доме.

Обычные радиаторы электрического типа в комплектации поступают со стальным корпусом (чаще всего применяется нержавеющая сталь).

Дополнительные функции

Как и все электрические батареи отопления, энергосберегающие аналоги снабжаются блоком автоматики. Это несколько приборов, с помощью которых можно снизить потребление электроэнергии до 40%. Это первое.

Второе, правильно произведенная настройка температурного режима – это гарантия энергосбережения. Поэтому перед тем как приобретать сам электрический конвектор, необходимо ознакомиться с его техническими характеристиками, плюс с предлагаемыми производителем опциями. Именно опции укажут, насколько эффективно работают батареи данного типа.

Расход потребляемого топлива

Когда дело касается экономии электроэнергии, потребителей в первую очередь волнует вопрос, в чем же состоит энергосбережение данного вида радиаторов отопления? Опять-таки придется сделать сравнение. Для этого сравним две марки устройств:

• известная на российском рынке марка Коузи;
• и не менее популярная Зилон (Zilon).

Первая модель – это энергосберегающая батарея, вторая – обычная.

Итак, в основе подбора мощности любого отопительного агрегата лежит сопоставление двух показателей: обогреваемой площади и тепловой отдачи. Так вот оптимальное соотношение – это 100 Вт тепла на один квадратный метр площади при условии, что высота потолков в доме будет 2,7-2,8 м.

Обычная модель

Изделия марки Зилон – это электрические отопительные приборы мощностью 2 кВт, с помощью которых можно обогреть помещения площадью 25 м². То есть, чтобы обогреть дом общей площадью 100 м² потребуется четыре конвектора с общим потреблением мощности 8 кВт.

Экономное устройство

Чтобы обогреть точно такой же дом, необходимо 13 энергосберегающих радиаторов марки Коузи мощностью по 0,25 кВт. В общей сложности потребляемая мощность составит всего 3,25 кВт. Это в два с половиной раза меньше. Но и это еще не все.

При включении электрических батарей Коузи приборы работают в режиме запуска, пока внутри дома не наберется нормальная комнатная температура, заданная вами на блоке автоматике. В это время потребляется номинальная мощность 3,25 кВт. После чего приборы входят в штатный режим с пониженным потреблением электроэнергии. Снижение доводится до 1,5 кВт. Вот вам еще экономия в 2,5 раза.

Энергосберегающий радиатор Коузи

Итак, выше уже было упомянуто, что это одна из самых популярных марок. Производитель сегодня предлагает две позиции:

• Коузи-М1 с размерами: ширина — 700 мм, высота — 580 мм, толщина — 30 мм;
• Коузи-М2 с шириной 750 мм, высотой 500 мм, толщиной 30 мм.

Корпус прибора нагревается до +70 °C, при этом выделяется 4 кВт тепловой энергии. Сравните потребление электроэнергии – 0,25 кВт и количество выделенной тепловой – 4 кВт. Разница существенная, вот почему такие радиаторы называются энергосберегающими.

Коэффициент полезного действия почти 100%. Эксплуатируются электрические батареи отопления данного типа без надзора. Здесь главное, правильно провести настройку температурного режима.

Кстати, невысокая температура поверхности корпуса дает возможность использовать приборы в дошкольных учреждениях.

Такие конвекторы могут соединяться в одну отопительную систему через единый контролирующий блок. Есть возможность провести каскадное подключение с использованием части конвекторов, если такая необходимость возникает. К примеру, включаются радиаторы через один, при этом происходит двойная экономия.

Достоинства энергосберегающих моделей

К преимуществам конвектора отопления данного типа можно отнести небольшие габаритные размеры и малый вес – до 10 кг. Простоту установки и удобство в эксплуатации. Температура выставляется при помощи механического терморегулятора, который соединен с электронными термостатами. Выведенный на стену температурный датчик позволяет точно контролировать температурный режим внутри помещений, который будет регулироваться электронным блоком.

В настоящее время производитель предлагает опцию, которую вам установят по желанию. Это устройство GSM, позволяющее контролировать прибор по сотовому телефону. Большое разнообразие цветового оформления, плюс великолепный дизайн.

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.