Отопление электрическими конвекторами: какой вариант выбрать, чтобы сэкономить на электроэнергии

В последнее время для обогрева домов широкое распространение получили системы отопления на базе электрических конвекторов, особенно там, где нет возможности подключения магистрального газа или такое подключение очень дорого. По сравнению с отоплением по схеме «котел – водяные радиаторы» отопление электрическими конвекторами имеет неоспоримые преимущества. Оно экологично, ему не нужны помещения для котельной и хранения топлива, оно несложно в монтаже, имеет низкую инерционность, надежно и предсказуемо, не требует технического обслуживания, гораздо дешевле по стоимости и оборудования и монтажа. Широкому применению отопления на электрических конвекторах препятствуют стереотипы, что конвекторы — исключительно вспомогательные обогреватели в дополнение к основному отоплению, что подходят только для небольших домов площадью 80-100 кв.м., что имеют самое высокое энергопотребление по сравнению с другими типами электрического отопления, в частности, по сравнению с отоплением электрическим котлом.

В отличие от недорогих конвекторов с минимальным набором функций, современные конвекторы — это практически другие отопительные приборы, задача которых не просто греть, а греть с умом. Поэтому на их базе можно установить полноценную систему отопления.

Определимся с терминологией, что считать полноценной постоянной системой отопления, а что просто отоплением. Полноценная система отопления — это:

• возможность автономной безопасной работы длительное время без присутствия человека;
• удобство управления, как отдельными элементами системы, так и всей системой как единым устройством, в том числе удаленно;
• энергоэффективность – комплекс устройств и технологий, оптимизирующих работу системы отопления для сокращения энергопотребления при сохранении комфорта.

Рассмотрим варианты использования электрических конвекторах и оценим их по этим критериям.

Отопление конвекторами с механическими термостатами

Самое простое отопление, часто используемое в летних дачах – это недорогие конвекторы с механическим термостатом. Основные возможности таких конвекторов – это регулировка температуры ручкой или ползунком, выбор мощности работы — полной или половинной от номинала.

Такой тип конвектора подходит для кратковременного или дополнительного к основному обогрева и не может рассматриваться как полноценный для круглогодичного использования. Такие электрические обогреватели не используют энергосберегающие технологии, их задача просто греть, их рискованно оставлять без присмотра (если нагреватель – открытая нить накаливания), работают они с большими погрешностями в несколько градусов, каждый конвектор нужно регулировать отдельно, нет возможности управления через интернет. Использование GSM или WiFi-розеток принципиально ничего не меняет, кроме возможности удаленного включения и выключения электрического прибора. Установка комнатного механического термостата, который управляет несколькими конвекторами, позволит устанавливать температуру с одного устройства, но это единственное достоинство такого подключения конвекторов.

Общие требования

В некоторых случаях оптимальным выходом из ситуации станет установка газового конвектора. Этот отопительный прибор крепится на стену и питается от газового баллона. Также предусмотрена возможность питания от магистрали. Если в ближайшее время в вашем населенном пункте появится газ, приобретайте газовые конвекторы. К их установке предъявляются следующие требования:

• Обязательная выдержка расстояний до ближайших предметов и стен согласно инструкции по монтажу эксплуатации;
• Подвод газовой трубы осуществляется по улице;
• При установке в домовладении с деревянными стенами необходимо продумать теплоизоляцию;
• Не следует выполнять установку конвектора на большом расстоянии от пола, так как это снизит эффективность и интенсивность процесса конвекции.

Давайте посмотрим, как производится установка такого конвектора на стену.

Отопление конвекторами с электронным термостатом

Если конвекторов несколько и они эксплуатируются продолжительное время, то просто греть уже недостаточно. Первый шаг на пути к энергоэффективности – это возможность программирования температурных режимов работы в будни, выходные, в ночное и дневное время, чтобы работать экономно, там и тогда, когда это необходимо с учетом нашего недельного распорядка. Для этого поменяем механические термостаты на электронные. Электронный термостат представляет собой термореле, но с более точной настройкой температуры включения/выключения, плюс «мозги», позволяющие настроить расписание еженедельного цикла и основные режимы работы (комфортный, экономичный, минимальный). Поэтому электронный термостат уже правильнее называть блоком управления.

Какой обогреватель выбрать для деревянного дома?

Обогреть деревянный дом

проще всего приборами направленного действия, работающими от электросети. …
Для создания комфортной температуры в деревянных домах наиболее популярными считаются такие виды безопасных обогревателей:

• масляные радиаторы;
• тепловентиляторы;
• конвекторы;
• инфракрасные излучатели.

Интересные материалы:

Когда начнут топить в Санкт Петербурге? Когда начнутся каникулы в Бишкеке? Когда начнутся каникулы в Казани? Когда начнутся каникулы в Краснодарском крае? Когда начнутся каникулы в Кыргызстане? Когда начнутся осенние каникулы в Днепре? Когда начнутся осенние каникулы в Казани? Когда начнутся соревнования по биатлону? Когда начнутся занятия в вузах Узбекистана? Когда начнутся зимние каникулы у студентов?

Отопление конвекторами с управлением через интернет

Продолжим модернизацию системы. Если в доме проживают непостоянно, то возникает потребность удаленного контроля и управления конвекторами через мобильное приложение. Мобильное приложение фактически представляет собой расширенную консоль управления системой отопления. В нем можно добавлять/удалять отопительные приборы, создавать отдельные зоны, назначать конвекторы в эти зоны, управляя зоной как отдельным прибором, задавать параметры температурным режимам и расписание работы каждого прибора или зоны. Как правило мобильное приложение кроме управления конвекторами, имеет возможность управлять другой климатической и бытовой техникой – водонагревателями, вентиляцией, кондиционером, освещением и т.д., становится центром управления умного дома.

Для такого интеллектуального управления конвекторы должны быть подключены к интернету.

Есть два наиболее распространенных решения:

1. Система на инверторных конвекторах. Каждый конвектор комплектуется инверторным блоком управления с маркировкой digital Inverter. Для этого подходят конвекторы Electrolux серии Transformer System со сменными блоками управления. Инверторный блок управления имеет все те же функции, что и электронный блок, плюс два ключевых отличия: это наличие USB-разъема для установки WiFi-модуля для беспроводной связи с WiFi-роутером и принципиально другой алгоритм работы нагревательного элемента — с автоматическим изменением мощности нагрева.

Общие требования

В некоторых случаях оптимальным выходом из ситуации станет установка газового конвектора. Этот отопительный прибор крепится на стену и питается от газового баллона. Также предусмотрена возможность питания от магистрали. Если в ближайшее время в вашем населенном пункте появится газ, приобретайте газовые конвекторы. К их установке предъявляются следующие требования:

• Обязательная выдержка расстояний до ближайших предметов и стен согласно инструкции по монтажу эксплуатации;
• Подвод газовой трубы осуществляется по улице;
• При установке в домовладении с деревянными стенами необходимо продумать теплоизоляцию;
• Не следует выполнять установку конвектора на большом расстоянии от пола, так как это снизит эффективность и интенсивность процесса конвекции.

Давайте посмотрим, как производится установка такого конвектора на стену.

Видео описание

Подключение конвектора с помощью wifi модуля к мобильному приложению Hommyn:

2. Система на конвекторах с электронными термостатами и центральным контроллером. Работой конвекторов управляет контроллер, соединенный кабелем с wifi-роутером или GSM-модулем. Соединение конвекторов с контроллером происходит или проводом или по радиосигналу (в этом случае используется индивидуальный код устройства). Управление конвекторами происходит через мобильное приложение и через контроллер.

Первая схема не требует приобретения дорогого контроллера и удобнее, так как просто нужно установить в USB-разъем небольшой WiFi-модуль и зарегистрировать устройство в мобильном приложении.

Второй вариант дороже и сложнее, поскольку нужно приобрести не только специальные термостаты, но и контроллер, который нужно запитать от сети 220В и соединить LAN-кабелем с WiFi-роутером, что при настенном размещении контроллера не всегда удобно и эстетично.

Помимо этих важных отличий, есть еще одно ключевое отличие. Конвектор с механическим или электронным термостататом любого производителя работает в двух состояниях: или включен на номинальную мощность или полностью выключен. В инверторном конвекторе мощность нагрева регулируется по-другому. Она автоматически изменяется в зависимости от разницы между установленной температурой и текущей, а также от скорости изменения этой разницы. Такой принцип пропорционально-интегрального регулирования часто используется в промышленных системах и примененный в бытовом оборудовании позволяет достичь высоких показателей энергоэффективности по сравнению с классическим регулированием мощности обогревателя вкл/выкл.

Все дело в том, что любой нагревательный прибор, работающий по принципу вкл/выкл всегда имеет температуру включения и температуру выключения, которые отличаются от установленной. Если термостат конвектора будет очень чувствительным, то циклы его включения и выключения будут происходить с большой частотой, то есть фактически конвектор будет постоянно работать, потребляя энергию, и кроме этого постоянно нагружать сеть при включении. Именно поэтому, чтобы уменьшить частоту включений, термостаты настроены с люфтом в несколько градусов. Обратная сторона этого — избыточная работа конвектора. Поясним на примере: в термостате конвектора установили температуру 23 градуса. Минимальный гистерезис (диапазон значений температуры для включения и выключения) – 2 градуса. Термостат будет выключать конвектор при температуре 24 градуса, а включать при температуре 22 градуса. Мелочь? Если это один конвектор, который используется несколько дней, да — мелочь. А если таких конвекторов 8-10 и они работают 7 месяцев отопительного сезона, то набегает большой расход электроэнергии, ведь каждый лишний градус перегрева – это плюс 5-10% к расходу на тепло. И неважно управляет ли конвектором внешний комнатный терморегулятор, подключенный к контроллеру или к погодной автоматике или собственный термостат конвектора. В интернет-магазинах в характеристиках конвектора часто указывают – электронный термостат с точностью 0,5ОС. Нюанс в том, что вы можете на электронном термостате конвектора с помощью кнопок очень точно выставить температуру (в механических конвекторах это делается на глаз), но это не означает, что конвектор будет точно поддерживать температуру на заданном значении. Если конвектор управляется по принципу вкл/выкл, то он будет работать с температурной пилой вокруг установленного значения. И чем выше гистерезис термостата, тем выше лишний расход электроэнергии на длинной дистанции.

Конструктивные особенности

Внешне агрегат представляет собой прямоугольный сплошной корпус из,прикрытый решеткой. Напольный вариант похож на маленькую скамеечку, настенный – панель небольшой толщины, а встроенные можно заметить благодаря только решетке.

Классический кожух изготавливается из нержавеющей стали. Но, учитывая особенности дизайна помещения и пожелания клиентов, корпус может быть выполненным из дерева, мраморной крошки или МДФ-панелей.

Аскетичные снаружи, внутри конвектора водяного отопления устроены сложнее. Их «сердцем» считается теплообменник, который представляет собой медную ровную или трубу в виде змеевика. На нее перпендикулярно методом тугой посадки крепятся ламели.

Место их соединения с трубой должно исключать малейшие зазоры, которые снижают теплоотдачу. Для изготовления пластин чаще всего используется медь, могут встречаться варианты из стали и алюминия, главное, чтобы теплопроводность была на высоте.

Подсоединение к стояку или центральному трубопроводу осуществляется через специальные вводы с резьбой внутри, которые находятся с торца прибора или сбоку. На современные отопительные водяные конвекторы устанавливаются краны-клапаны или ручные/автоматические клапаны для спуска лишнего воздуха, ухудшающего теплоотдачу.

Если в комплект входит электронный термостат/терморегулятор, он будет контролировать рабочий ритм прибора. Процесс нагревания периодически прекращается при достижении заданной температуры и начинается снова при остывании воздуха.

Для усиления циркуляции воздуха используется вентилятор, который либо уже встроен, либо его придется докупать.Это полезное дополнение (1–2 штуки) встречается только у .

Как конвекция помогает согреваться

В отличие от привычных батарей, которые согревают воздух, излучая тепло со своих поверхностей, конвекторы водяного отопления действуют по-другому. Они перемешивают воздушные массы, замещая теплый воздух холодным и создавая приятную атмосферу. При этом не ощущается сухости и специфического неприятного запаха сгоревшей пыли.

В теплообменник поступает горячая вода из системы отопления и нагревает пластины. Учитывая теплопроводность используемого материала, о чем говорилось выше, детали нагреваются очень быстро. Через отверстия в решетке теплые массы беспрепятственно поднимаются, вытесняемые холодными.

Встроенный вентилятор стимулирует этот процесс, и через считанные минуты уже можно ощутить результат. При этом КПД повышается до 95%, что делает уместным использование водяных конвекторов в просторных помещениях с большими оконными и дверными проемами.

В соответствии с требованиями ГОСТа 20849-94 водяные отопительные конвекторы должны обладать первейшим неотъемлемым свойством – герметичностью и прочностью, которую проверяют пробным давлением воды 1,5 МПа. Нагревательные элементы и кожух должны быть покрыты антикоррозийным теплостойким составом.

Кроме всего прочего, водяной конвектор отопления, относительно недорог, учитывая его растущую популярность. Монтаж специалистами настенной, напольной или плинтусной конструкции обойдется вам почти вдвое дешевле, чем внутрипольной. Такая цена обоснована сложностью предварительных работ по устройству ниши в фальшполу.

Краткая характеристика типовых конвекторов

Важное значение для водяных обогревателей имеют их технические характеристики, именно на их основании выполняется подбор конкретной модели отопителя. Характеристики большинства типовых конвекторов находятся в таких пределах:

Характеристики большинства типовых конвекторов находятся в таких пределах:

• максимально допустимое давление во время работы составляет 16 бар;
• опрессовочное – 25 атм;
• температура воды может достигать 130 °C;
• максимальный нагрев корпуса – 60 °C;
• теплообменник может быть 4 или 6-рядный;
• объем воды в теплообменнике составляет 0,7–0,9 л;
• пропускная способность за час от 90 до 170 л;
• мощность от 100 до 200 кВт;
• вес колеблется от 14 до 21 кг.

Видео описание

О том что экономичнее — инверторная система отопления или отопление на электрокотле и радиаторах, смотрите в следующем видео:

Стереотип: Только для небольших домов

И в заключении на счет бытующего мнения, что конвекторы – это только для домов небольшой площадью с числом тепловых точек не более 6. Объективные недостатки системы отопления электрическим котлом свойственны как небольшим домам 80-100 кв.м., так и домам большей площади. А значит недостатки одной системы и достоинстава другой масштабируются и на дома большей площадью 200-300 кв.м.

Что такое конвекция?

Явление конвекции проходили в школе в рамках учебной программы по физике. Это перенос энергии струями жидкости или газа. Как известно, тёплый воздух всегда поднимается, а холодный опускается. Ещё одним ярким примером является вода, которая греется в чайнике. Когда посуда стоит на зажжённой горелке, то более тёплая жидкость со дна поднимается, что обеспечивает её равномерный прогрев в целом. Такой процесс называется естественной конвекцией. Конвекция бывает и принудительной. Это работа вентилятора, насосов, и др., под воздействием которых происходит перенос жидкостей и газов.

Несколько общих рекомендаций по подключению электрических конвекторов.

Установка системы отопления на электрических конвекторах не требует особых навыков, даже если вы не электрик. Нужно придерживаться общих рекомендаций:

1. На одну линию не вешать суммарную нагрузку более 3кВт, (3 конвектора по 1 кВт, или 2 по 1,5 квт)
2. Подключать такую линию через дифф.автомат не менее 15A
3. При подключении последовательно на одну линию нагрузки более 3кВт использовать контактор
4. При использовании комнатного термостата или GSM-розетки, не производителя конвекторов, обратить внимание на допустимую для него силу тока

Достоинства и недостатки устанавливаемых в пол конвекторов

Перечислим положительные и отрицательные особенности внутрипольных обогревателей без разделения по виду используемого энергоносителя и перечисления характеристик, присущих всем конвекторам в целом.

• в силу расположения агрегата производится нагрев нижних, самых холодных слоёв воздуха;
• установка приборов не уменьшает полезный объём помещения;
• быстрый выход в рабочий режим;
• предупреждение образования конденсата на остеклении.

• при высоких потолках встраивать в пол агрегаты естественного типа конвекции не эффективно – конвективные потоки нагретого воздуха концентрируются высоко под потолком и остывают прежде, чем заполнят актуальный объём комнаты;
• конвекция с уровня напольного покрытия инициирует интенсивное движение в воздухе пыли, во время работы отопителя постоянно присутствующей в воздухе;
• неудобство повседневного ухода за нишами, в которых скапливается бытовой мусор.

Как подобрать отопительный прибор по мощности

Шаг первый – определение потребности в тепловой энергии на каждое помещения. Вычисляется по СНиП либо упрощенной методике – 0.1 кВт на 1 м² площади. С выбором электрических конвекторов все просто, тепловая мощность каждой модификации указана в паспорте.

Выбрать и купить водяной напольный обогреватель сложнее. В технических характеристиках прибора указана теплоотдача при определенных условиях, например:

• t (температура) воды в подающем трубопроводе – 75 градусов;
• t обратки – 65 °C;
• t воздуха в комнате – 20 °C.

Если направить в конвектор теплоноситель с температурой 60 °C, то его мощность снизится, нужно брать прибор с неким запасом. Чтобы точно выяснить величину теплоотдачи конкретной модели, следует воспользоваться данными производителя, других вариантов нет.

Справка. Фирма Verano публикует в паспортах оборудования таблицу мощности каждого отопительного прибора в различных условиях эксплуатации. Приведем пример такой таблицы для конвектора высотой 300 мм, шириной 284 мм.

Определяем число секций алюминиевой батареи

Пересчитать параметры отопительного прибора под конкретные условия непросто. Формула тепловой мощности и алгоритм вычислений, используемый инженерами–проектировщиками, слишком сложен для обычных домовладельцев, несведущих в теплотехнике.

Предлагаем выполнить расчет количества секций радиаторов отопления более доступным методом, дающим минимальную погрешность:

1. Соберите исходные данные, перечисленные в первом разделе настоящей публикации, — узнайте необходимое для обогрева количество теплоты, температуру воздуха и теплоносителя.
2. Рассчитайте реальный температурный напор DT, пользуясь приведенной выше формулой.
3. При выборе определенного типа батарей откройте технический паспорт и отыщите показатель теплоотдачи 1 секции при DT = 70 градусов.
4. Ниже представлена таблица готовых коэффициентов пересчета отопительной мощности радиаторных секций. Найдите показатель, соответствующий реальному DT, и умножьте его на величину паспортной теплоотдачи – получите мощность 1 ребра при ваших эксплуатационных условиях.

Зная настоящий тепловой поток, нетрудно выяснить число ребер батареи, требуемое для обогрева комнаты. Разделите нужное количество теплоты на отдачу 1 секции. Для ясности приведем пример расчета:

1. Возьмем угловую комнату с двумя светопрозрачными конструкциями (окнами) площадью 15.75 м², высота потолков – 280 см (показана на фрагменте чертежа). Удельные затраты теплоты на обогрев – 130 Вт/м², общая потребность составит 130 х 15.75 = 2048 Вт.
2. Величину теплового напора мы выяснили в предыдущем разделе, DT = 43 °C.
3. Подбираем низенькие алюминиевые радиаторы GLOBAL VOX 350 (межосевое расстояние – 350 мм). Согласно документации изделия, теплоотдача 1 ребра составляет 145 Вт (DT = 70 °C).
4. Находим в таблице коэффициент, соответствующий DT = 43 °C, K = 0.53.
5. Умножаем паспортную мощность на коэффициент и находим реальную отдачу 1 секции: 0.53 х 145 = 76.85 Вт.
6. Рассчитываем количество алюминиевых ребер на помещение: 2048 / 76.85 ≈ 26.65, округляем в бо́льшую сторону и получаем 27 штук.

Остается распределить секции по комнате. Если размеры окон одинаковы, делим 28 пополам и размещаем под каждым проемом радиатор на 14 ребер. В противном случае число секций батареи подбирается пропорционально ширине окон (можно приблизительно). Аналогичным образом пересчитывается теплоотдача биметаллических и чугунных радиаторов.

Многие известные фирмы, в том числе GLOBAL, прописывают в документации теплоотдачу своих приборов для разных температурных условий (DT = 60 °C, DT = 50 °C), пример показан в таблице. Если ваш реальный ΔT = 50 градусов, смело пользуйтесь указанными характеристиками безо всякого перерасчета.