Электрические системы отопления котел

Устройство и принцип действия

Использование тепловой пушки является одним из способов электрического отопления.

Чтобы правильно выбрать тепловую пушку, необходимо хотя бы примерно представлять, как она устроена.

Электрическая пушка состоит из нескольких основных элементов.

• Корпус, который может иметь различную форму (чаше всего – цилиндрическую) и выполняется из разных материалов: металл, пластик, керамика.
• ТЭНы (нагревательные элементы) расположенные внутри корпуса, могут иметь различную конструкцию. Их количество варьируется в зависимости от модели устройства. Когда электротэн нагревается до максимальной температуры, срабатывает термостат и устройство автоматически отключается.
• Вентилятор, подключенный к электродвигателю, нагнетает в помещение нагретый воздух. Интенсивность воздушного потока изменяется путем уменьшения диаметра выходного отверстия либо изменением скорости вращения вентилятора.
• Регулирующее устройство представлено в двух вариациях. Уровень нагрева можно изменять путем включения/отключения групп нагревательных элементов или при помощи реле.

Инфракрасные обогреватели

Как это работает

ИК-обогреватель

В качестве альтернативы конверторным устройствам многие специалисты предлагают использовать инфракрасные обогреватели. В чем же заключаются особенности приборов этого типа:

• Основу ИК-обогревателя составляет пленочный или трубчатый элемент, который под воздействием электрического тока генерирует активное излучение в инфракрасном диапазоне.
• При этом энергия, исходящая от устройства, передается не воздуху, как в случае с радиаторами и конвекторами, а непосредственно объектам, которые находятся в помещении.
• Такой способ обогрева минимизирует теплопотери, ведь вначале нагревается само помещение, и только потом стены и пол отдают тепло воздуху.
• Эффективность этих устройств находится в пределах 95-98%, так что ИК-отопление можно считать одним из наиболее экономичных.

Используется инфракрасное отопление достаточно широко. Чаще всего применяются потолочные и настенные нагревательные панели, а также – ИК-пленки. Пленка может быть смонтирована как под напольным покрытием, так и на потолке, обеспечив тем самым комплексное поддержание комфортного микроклимата.

Распределение температур

В чем заключается выгода от ИК-отопления

Растущая популярность, которую приобретают домовые системы отопления с использованием инфракрасных панелей, объясняется рядом преимуществ:

• Во-первых, как мы отмечали ранее, ИК-обогрев эффективен с точки зрения расхода электричества. Высокий Кпд позволяет активно использовать отопительные приборы, не переживая за колоссальные счета от энергосбыта.
• Во-вторых, применение этих устройств полностью безопасно, а кроме того, они не ухудшают микроклимат в помещении. В воздухе не уменьшается количество кислорода, и влажность его остается на оптимальном уровне.
• Существенным плюсом ИК-панелей является их достаточно простой монтаж своими руками. Пленочные инфракрасные отопительные системы устанавливаются несколько сложнее, чем панельные, но  и для них на нашем сайте есть видео инструкция.

Монтаж потолочного ИК-обогрева

Стоимость электрических котлов для отопительной системы

Устройство небольшого размера, обладающего минимальным количеством параметров и функций, обойдется примерно в 2000 рублей. Такой котел будет настенного типа и сможет отопить небольшой частный или дачный домик.

На цену электрического котла не обязательно будет влиять марка производителя, больше значение будут иметь его параметры и комплектация. Более широкий диапазон, которым обладают устройства, делает их ценовую категорию более высокой.

Двухконтурный котел

Также на стоимость электрического котла может влиять и наличие еще одного контура. Такой котел может нагреть не только теплоноситель, но также и воду в системе водоснабжения. Такой котел будет отличным решением для таких частных домов, которые не имеют доступа к центральному горячему водоснабжению. Хотя он будет стоить несколько дороже, зато от него будет больше пользы и он будет более эффективным.

Котел может быть оснащен таким компонентом, как магниевый анод. Он необходим для того чтобы смягчать воду, если она обладает высокими показателями жесткости. Также электрические котлы отопление частного дома могут быть оснащены различными датчиками, такими как: термодатчик, датчик давления, датчик контроля уровня жидкости и другими.

Современный котел, обладающий большим количеством функций, сделает отопление частного дома электрическим котлом практически автономным. Достаточно всего один раз задать необходимые рабочие параметры и программа будет поддерживать установленный температурный режим. В таком случае в процессе обогрева дома человек практически не будет принимать участия.

Ярким примером такого котла является устройство Protherm Скат 9К, который обладает мощностью в 9 кВт и способен обогреть дом с размером площади в 80-90 кв. метров. Показатель КПД данного устройства составляет 99,5%. Такой котел пользуется довольно большим спросом у владельцев частных или загородных домов.

Еще одним ярким представителем, который входит примерно в эту же ценовую категорию, является котел от немецкого производителя Vaillant eloBLOCK 9KVR14. Он обладает аналогичными параметрами мощности и является эффективным и надежным отопительным прибором.

Из отечественных марок популярностью пользуются такие модели электрических котлов, как Эван и РУСНИТ.

https://youtube.com/watch?v=2M_qMJoszUs

Правильный выбор котла можно сделать только тогда, когда будут подобраны его параметры исходя из конкретных факторов, таких как теплоизоляция, площадь дома и расчет электрокотла для отопления дома.

Дизельные

Дизельные пушки Master с дымоходом и без

Данный вид в качестве потребляемого топлива использует дизельное топливо, исключительно дизельное, что делает применение ее несколько затратным.

Однако, этот недостаток дизельной пушки с легкостью перекрывается ее мобильностью (имеет небольшой вес, удобно транспортировать, компактна), а также мощностью.

В зависимости от механизма работы, дизельные пушки могут делиться на приборы прямого нагрева и непрямого нагрева.

Непрямой нагрев безопаснее, так как в этом случае в помещение попадет только конечный воздух — теплый воздух, а продукты горения никоим образом не выбрасываются в окружающее помещение, а выводятся за его пределы.

Разумеется, что такая пушка не может работать без перерыва очень долго, а потому можно сделать вывод, что чем больше бак, тем более длительно время ее работы без остановок.

Таблица тепловых мощностей пушки

Альтернативные источники энергии

Гео- и гидротермальное отопление

Наряду с привычными нам технологиями сегодня все чаще используются альтернативные отопительные электрические системы для дома. И одним из примеров такого использования является геотермальное отопление.

Принцип работы геотермальной системы

• Геотермальное отопление предусматривает применение теплового насоса  — особого устройства, которое осуществляет забор тепла из внешней среды и передает его в помещение.
• Главное преимущество использование тепловых насосов заключается в их эффективности: на каждый потребленный киловатт энергии насос может вырабатывать до 5 кВт тепла.
• При этом работает насос без всяких выбросов, а обслуживание требует раз в несколько лет.

Тепловой насос

• Геотермальные тепловые насосы используют энергию земной коры: размещенные в скважинах, трубопроводы этих насосов передают до 100Вт с каждого погонного метра.
• Несколько меньшей эффективностью отличаются гидротермальные установки, которые черпают тепло из незамерзающих водоемов. Эффективность проложенного по дну трубопровода составляет 39Вт/погонный метр.

Использование солнечной энергии

Говоря об электрических системах отопления с использование нетрадиционных источников тепла, нельзя не упомянуть о солнечной энергии. На сегодняшний день существует возможность реализовать как 100% солнечный обогрев, так и гибридную систему.

• При отоплении, полностью построенном на использовании энергии солнца, основным источником тепла являются водонагревательные коллекторы или же солнечные панельные аккумуляторы.
• В теплое время года излишки энергии могут утилизироваться. Их можно тратить на обогрев  теплиц, наружное освещение, подогрев воды в открытом бассейне и т.д.

• В гибридной системе часть тепла поступает от солнечных панелей, а часть – от геотермальных тепловых насосов.
• При этом геотермальный контур выступает в качестве теплового аккумулятора, который накапливает энергию и отдает ее по мере необходимости.

Схема гибридной системы

Альтернатив традиционным способам обогрева существует много, и потому, планируя реконструкцию дома или квартиры, внимательно изучите все доступные на рынке варианты. Кто знает – может, в вашем случае наилучшим решением будет экзотическая для наших широт система электрического отопления, которая позволит вам обогревать дом, не расходуя электричество из сети!

Конструкция и особенности электрических пушек

Производители современных электропушек различной мощности делают их для подключения к сети с напряжением 220 или 380 В. На производстве применяется обычно последний вариант, а вот в городской квартире с рабочим напряжением 220 В используют соответствующие устройства.

В качестве нагревательных элементов используются трубчатые герметические ТЭН, потому что срок службы у них намного выше и использование по мерам пожарной безопасности предпочтительнее. С тыльной стороны установлен вентилятор, приводящийся в действие электродвигателем разной мощности: здесь все зависит от назначения и мощи агрегата. Воздушный поток, проходя через зону нагрева, отбирает тепло у ТЭН и через выходное сопло равномерно распределяется по всей площади помещения, нагревая его.

Любая электрическая тепловая пушка имеет встроенный датчик, который отключает ее при сильном нагревании корпуса. Есть и терморегулятор, который отключает нагревательные элементы, когда заданная температура достигнута, а вентилятор продолжает работать, охлаждая тэны.

Устройство электрической пушки

У тепловой пушки электрической есть следующие конструктивные элементы:

• удобная ручка для транспортировки;
• вентилятор для нагнетания воздуха в систему;
• опорная система;
• защитный ограничитель;
• нагревательный элемент;
• блок управления электропушки.

Тепловые электрические пушки имеют главное преимущество перед агрегатами, работающими на различном топливе — это экология, потому что при работе они не выделяют никаких вредных веществ. Специалисты считают их универсальными для использования в жилых помещениях, магазинах, вокзалах.  Еще одно качество — их довольно легко запустить даже при минусовой температуре, поэтому они применяются в складских помещениях, неотапливаемых СТО, производственных цехах различного направления.

Электрическая тепловая пушка может работать сколько угодно долго, никакая дозаправка ей не нужна, единственный минус — нельзя использовать там, где нет подключения к электросети с напряжением в 220 или 380 вольт.

Тепловентиляторы для отопления модели и принцип работы

Тепловентиляторы для отопления — самый быстрый и простой способ поднять температуру в помещении, особенно когда вы приходите в сырой и холодный дом ранней весной или поздней осенью и стационарная система отопления в нем еще не включена. Принцип работы прибора в том, что он разгоняет воздух, согретый нагревательным элементом.

Все выпускаемые сегодня на рынке модели имеют защиту от перегрева, а некоторые даже могут проветривать помещение без обогрева.

Тепловентиляторы разделяются на спиральные и керамические. Спиральные модели китайского и отечественного производства обычно стоят недорого — от 500 руб. Они компактны, могут иметь несколько мощностей нагрева, оснащены термостатами безопасности и обогрева помещения.

В керамических тепловентиляторах нагревательным элементом служит керамическая пластина. Прибор мощностью 2000 Вт способен быстро прогреть воздух в комнате площадью 20 м2.

К тому же он безопасен: вентилятор можно оставить включенным на долгое время и не беспокоиться о сохранности помещения. Но этот вид нагревателя обойдется в несколько раз дороже спирального.

Все тепловентиляторы создают шум в процессе работы. У них есть еще один недостаток — они сушат воздух, причем чем выше теплоотдача, тем суше воздух. Поэтому, если пользоваться нагревателем продолжительное время, в комнате хорошо бы держать открытый сосуд с водой. Чем больше площадь поверхности воды в сосуде, тем лучше. Прекрасно для этой цели подойдет аквариум.

Конвекторные системы

Использование электроконвекторов для обогрева

Многие из нас уже имеют опыт использования электрических конвекторов, поскольку этот тип устройств активно применяется для дополнительного обогрева в холодное время года. И если у вас на работе экономят на прогреве батарей, то, скорее всего, в каждом втором кабинете (несмотря на строжайший запрет, конечно же!) под столом будет установлено такое устройство.

Фото установленного конвектора

Точно такие же приборы использует конвекторная электрическая отопительная система:

• Конвектор – это устройство, в котором в роли нагревательного элемента выступает ТЭН, преобразующий электричество в тепловую энергию. Кроме ТЭНов в конвекторах также могут применяться спирали.
• Тепло от нагревательного элемента передается на корпус обогревателя, а от него поднимается вверх. В нижнюю часть системы поступает прохладный воздух, обеспечивая тем самым непрерывную циркуляцию и равномерное распределение тепла.
• Корпуса большинства моделей производятся из металла или металлокерамики, что обеспечивает максимально эффективную теплоотдачу.

Напольный обогреватель

• Степень нагрева контролируется температурным датчиком: вы можете задать комфортную температуру, и по достижении ее конвектор просто отключится, экономя электроэнергию.
• По конструкции различают напольные конвекторы, которые монтируются в специальные углубления в области плинтуса, и настенные. Кроме того, для обогрева можно использовать передвижные устройства, устанавливая их там, где тепло нужнее всего.

Рассчитать необходимую мощность такой системы отопления очень просто: для поддержания комфортной температуры в доме даже в самое холодное время года достаточно 1 кВт на 10 квадратных метров отапливаемой площади.

Достоинства системы

Если сравнивать с системой водяного отопления на базе электрического котла, то электроконвекторы обладают такими достоинствами:

• Размер устройств весьма компактен, а корпуса большинства моделей имеют привлекательный современный дизайн.
• Для подключения обогревателей не требуется прокладка отдельного многожильного кабеля, поскольку вполне достаточно обычной проводки. Естественно, трубная разводка в этом случае тоже не нужна.
• Приборы легко устанавливаются, подключаются и демонтируются. Если вы захотите, то в теплое время года можете вообще убирать все обогреватели из помещения.

Чем следует руководствоваться при выборе

Основным критерием выбора является тепловая мощность устройства.

Правильно подобранный параметр не только поможет оптимально обогревать помещение, рационально используя при этом электрическую энергию, но и позволит сохранить работоспособность пушки в течение долгого времени.

Расчет тепловых электрических пушек можно произвести по формуле:

Р=VхТхК, кВт

где V – объем помещения; Т – разность температур снаружи и внутри помещения; К – коэффициент теплоизоляции стен.

1. К=3…4 – стены из досок или стальных гофролистов;
2. К=2…2,9 – стены из кирпича в один слой, крыша без утепления, простые окна;
3. К=1…1,9 – стандартные стена, кровля и утепленные окна;
4. К=0,6…0,9 – стены из двух слоев кирпича, присутствует дополнительная теплоизоляция, качественные пластиковые окна, дополнительная термоизоляция кровли.

Итоговый результат, вычисленный по этой формуле, измеряется в ккал/час.

Для перевода в ватты необходимо умножить полученное число на 1,16.

Для помещений площадью 5-6 м², подойдут 0,5 кВт устройства.

На каждые 2 дополнительные м² к 0,5 прибавляем 0,25 кВт.

Таким способом определяется требуемая мощность тепловой пушки.

Рынок тепловых электропушек предлагает мобильные и стационарные варианты, поэтому перед покупкой стоит определиться, какой из них более уместен в вашем случае.

Если предполагается использовать устройство постоянно в одном и том же помещении, например, для дачи, то можно приобрести стационарную пушку.

В случае, если планируется применять ее в качестве дополнительного источника тепла или частота использования не слишком высока, то разумнее брать мобильную разновидность.

Обратите внимание на устройство нагревательного элемента. В помещениях, где люди находятся достаточно часто, следует выбирать модели с закрытым термоэлементом

В помещениях, где люди находятся достаточно часто, следует выбирать модели с закрытым термоэлементом.

В противном случае, на здоровье человека могут негативно сказаться продукты сгорания частиц мусора, который попадает на ТЭН.

Широкий ассортимент продукции позволяет подобрать вариант корпуса, максимально вписывающийся в обстановку.

Следует обратить внимание и на материал, из которого он изготовлен – подбирайте наиболее стойкий к термовоздействию

Уровень шума, производимого пушкой, имеет немаловажное значение при установке ее в помещениях с людьми. Чтобы не допускать дискомфорта, рекомендуются модели с уровнем шума не превышающим 40 дБ

Чтобы не допускать дискомфорта, рекомендуются модели с уровнем шума не превышающим 40 дБ.

Если определяющим фактором является мощность прибора, например, установленного на строительной площадке, то в этом случае намного важнее будет результативность, нежели звуковое влияние.

Ну и, конечно же, важным фактором является стоимость электрической тепловой пушки.

Самые компактные модели тепловых электрических пушек для небольших помещений можно приобрести по цене около 1500 рублей.

Нерациональной будет покупка дорогого мощного устройства для десятиметровой комнаты.

А для больших площадей, таких как строительные площадки, склады, производственные помещения необходимы мощные промышленные тепловые электрические пушки, стоимость которых может составлять 30-40 тысяч рублей.

Принимая во внимание совокупность всех этих факторов можно подобрать наиболее оптимальный вариант электрической тепловой пушки

Технические характеристики

Элементы и общая схема работы

По своей сути, тепловые пушки — это незаменимые помощники, когда речь заходит о необходимости качественного обогрева различных помещений.

К ним можно отнести: выставочные залы, павильоны, торговые площадки, складские и другие производственные помещения, в которых априори проблемно установить иной источник отопления.

А ведь, несмотря ни на что вопрос поддержания необходимой температуры остается одним из самых важных и касается он не только комфорта людей, находящихся в данном помещении, но и, неподходящая температура, может, непосредственно, влиять на качество товаров, находящихся там.

Откуда пошло именно это название, вы можете задать резонный вопрос.

На самом деле, все довольно просто и «пушкой» стала она называться благодаря своему очевидному сходству с классической пушкой, так выполнена она также в форме цилиндра.

Металлический корпус, являющийся телом, имеет специальные решетки, через которые происходит процесс забора воздушных масс из внешнего пространства, а уже внутри есть специальный нагревательный элемент, который прогревает воздух до необходимой температуры и «выдает» его обратно в окружающую среду.

Обратно воздух можно сказать в «выкидывается», а помогает в этом система вентиляторов, расположенных внутри конструкции.

Говоря простым языком, можно сказать, что тепловая пушка- это механизм, который очень похож на вентилятор, с той лишь разницей, что в конечном итоге мы получаем не охлажденный, а, наоборот, нагретый воздух.

В зависимости от конфигурации и модельного ряда, устройство может работать на бензине, соляре, воде, керосине или отработанном газе.

Классификация виды и типы

Виды и типы пушек

Как и у любого другого механизма, существует ряд признаков, по которым можно разграничить (дифференцировать) имеющийся ассортимент тепловых пушек, то есть, они имеют собственную, характерную только для них классификацию.

По области применения они делятся на:

• Бытовые
• Промышленные

Основное их отличие заключается в мощности вентиляторов.

Очевидно, что для производственных помещений, имеющих большую площадь, выпускаются специальные промышленные пушки, а для жилых помещений — бытовые.

По источнику потребляемой энергии делятся на:

• Дизельные
• Электрические
• Инфракрасные
• Водяные
• Газовые
• Тепловые
• Многотопливные

Теперь подробнее о каждом из вышеуказанных видов:

Инфракрасные

Тепловая ИК пушка

Инфракрасная пушка отличается от других тем, что в нет системы вентиляторов, которая обычно нагревает воздух.

Специальный механизм заставляет ее работать, используя инфракрасное излучение, благодаря которому, воздух нагревается, и происходит обогрев помещения целиком.

Воздух нагревается в процесс теплоотдачи.

Инфракрасная пушка может нагревать сразу не все помещение, а лишь определенный его участок.

Это качество особенно необходимо при строительных и ремонтных работах, когда, к примеру, нужно просушить стены или полы после того, как на них наложили штукатурку.

Электрокотлы для обогрева домов

Конструктивные особенности и принцип работы

Самый простой способ использования электричества для отопления помещения – это нагрев воды в электрических котлах отопления 220В. Эти агрегаты используются практически повсеместно, и очень часто их устанавливают в качестве замены отработавших свой срок твердотопливных печей или газовых обогревателей.

Схема устройства

По конструкции основных элементов электрокотлы разделяют на три обширных категории:

• ТЭНовые  — котлы, в которых за нагрев теплоносителя в большом внутреннем баке отвечает трубчатый электронагреватель. В современных устройствах этого типа устанавливаются батареи из ТЭНов мощностью от 0,5 до 3 кВт, так что суммарная мощность установки может достигать 20 кВт. Работает котел в автоматическом режиме, так как при достижении нужной температуры нагрев просто прекращается.
• Электродные котлы  — более сложные, и потому более дорогие. В электродном котле вода нагревается за счет прохождения через нее электрического тока. При этом важным фактором, определяющим эффективность работы такого нагревателя, будет качество воды, ведь она должна обладать определенным электрическим сопротивлением.

Кипятильник из лезвий – прототип электродного котла

Индукционные  — работают по тому же принципу, что и варочные панели, в последнее время широко используемые в наших кухнях. В основу их работ положен принцип магнитной индукции: при воздействии электрического тока на магнитную катушку с сердечником движение частиц ускоряется, и электрическая энергия переходит в тепловую.

Котлы всех трех разновидностей отапливают помещение по единому принципу: вначале нагреву подвергается посредник-теплоноситель, а затем он по трубам движется к радиаторам, установленным  в доме. Такая система отопления является достаточно неэффективной, ведь значительная часть электроэнергии, используемой для подогрева воды, теряется, не доходя до точки назначения.

Циркуляционный насос

Недостатки традиционных решений

Так, может, не искать альтернативные системы электрического отопления, а ограничиться использованием традиционных котлов – ведь они и прогревают дом довольно быстро, и цена их не очень высока?

Отопительный котел с теплоаккумулятором

Увы, у такой системы есть ряд недостатков:

• Во-первых, в любом случае приходится делать трубную разводку для доставки теплоносителя в обогреваемые комнаты. А это не только портит внешний вид комнат, но и приводит к потерям тепла. Пока вода дойдет до дальней комнаты, она успеет несколько остыть, так что греем мы не всегда те комнаты, которые нужно.
• Во-вторых, использование настенных радиаторов приводит к неравномерному распределению тепла – горячий воздух поднимается вверх по стенам, а пол долгое время остается холодным.
• Ну, и самое главное – для работы такой установки необходима очень качественная электропроводка, а во многих случаях котел можно установить только в трехфазную сеть (с напряжением в 380V).

Как видите, такая электрическая система отопления несовершенна, и если есть возможность, то почему бы не рассмотреть другие варианты?

Масляный обогреватель

Такие обогреватели могут стать источником мягкого тепла и прекрасно подойдут для обогрева комнаты от 10 до 30 м2, в зависимости от мощности модели. Температура корпуса обогревателя не превышает +150 °C, при работе он не шумит, не имеет запаха гари и пыли. Масляный обогреватель спокойно проработает несколько суток без перерыва.

Внешний корпус очень часто выполнен в виде батареи (радиатора), внутри которой находятся электрическая спираль и минеральное масло. Спираль нагревает масло, а оно разогревает корпус батареи изнутри. Старые модели масляных обогревателей нагревают воздух в течение получаса. Современные оснащены вентилятором и способны делать это быстрее.

Масляный обогреватель может иметь 2-3 ступени мощности, если он рассчитан на 1,5 кВт и больше.

Встроенный термостат позволяет поддерживать одинаковую температуру с точностью до градуса, что экономит электроэнергию. После достижения определенной температуры обогреватель выключается и включается только тогда, когда температура упала ниже заданного уровня. Такие включения могут быть через каждые 10-15 мин.

Для поддержания постоянной температуры небольшой комнаты площадью 10 м2 достаточно масляного обогревателя мощностью от 1 до 1,5 кВт. Для обогрева комнаты площадью 30 м2 понадобится прибор в 3 кВт.

При эксплуатации масляного обогревателя важно соблюдать следующие правила. Первое, держать обогреватель вертикально, не наклонять и не переворачивать его, иначе он перегорит

Второе, не устанавливать в помещении площадью меньше 4 м2. Третье, не использовать для сушки белья, не располагать вблизи ванной комнаты, душа или бассейна. Четвертое, не включать в розетку мокрыми руками.

Самые простые модификации масляного обогревателя китайского или отечественного производства можно приобрести в магазинах по цене от 1 тыс. руб.