Gázellátás hiányában a vidéki ház szilárd vagy cseppfolyósított tüzelőanyaggal vagy elektromos árammal fűthető. Figyelembe véve azt a tényt, hogy a szilárd vagy cseppfolyós tüzelőanyaggal működő fűtési rendszerek karbantartása nagyon időigényes, a magánházak többsége az elektromos fűtést részesíti előnyben otthonában.

Tartalom

Elektromos fűtőkazánok Házfűtés elektromos kábellel és infravörös rendszerekkel Fűtés helyhez kötött elektromos konvektorokkal Fűtés hőszivattyús fűtéssel otthon Légfűtés Hogyan spóroljunk az elektromos fűtésen

Amikor elektromos fűtésről beszélünk, gyakran az elektromos kazánt és annak fajtáit értik. Arról viszont teljesen megfeledkeznek, hogy a fűtés, melynek tüzelőanyaga az elektromos áram, a kábelfűtési rendszerek, infrafűtőberendezések, légfűtőrendszer, hőszivattyúk, valamint helyhez kötött elektromos konvektorok. Ezenkívül az összes leírt rendszer külön-külön és együttesen is működhet, ellátva a ház fűtésének általános feladatát.

Elektromos fűtőkazánok

Az elektromos fűtőkazánok a gázkazánok analógjai, azzal az egyetlen kivétellel, hogy a kazán fűtőeleme nem gázt, hanem elektromosságot használ. Az elektromos kazánokat főként hűtőfolyadék kényszerkeringtetésű fűtési rendszerében használják (zárt fűtési rendszer), így a fűtési költségek alacsonyabbak lesznek. Az elektromos kazánok univerzálisak, használhatók melegvizes fűtési rendszerben radiátorral vagy padlófűtéssel, illetve ezek kombinációjával.

Ha van remény arra, hogy a közeljövőben bekötik a gázt, akkor az ilyen típusú elektromos fűtést is előnyben kell részesíteni, hiszen a villanybojler tartalék vagy kiegészítő hőforrásként használható. Ezenkívül a szezonon kívül kényelmesebb lesz elektromos kazán használata, mivel ez lehetővé teszi a hűtőfolyadék hőmérsékletének szélesebb tartományban történő szabályozását, mint a gázfűtési kazán.

1. ábra.  Az elektromos kazán lehet elsődleges vagy másodlagos. Az alacsony teljesítményű elektromos kazán kényelmesen használható holtszezonban és kiegészítőként extrém hidegben.

Az elektromos fűtőkazánok három típusra oszthatók: fűtőelemes kazánok – fűtőtest, elektróda típusú kazánok és indukciós kazánok. Mindezek a típusok nagyon egyszerűen telepíthetők, és automata vezérléssel vannak felszerelve, amelyekkel pontosan beállíthatja a hűtőfolyadék hőmérsékletét. A kazán felszereléséhez elegendő a fűtési rendszerhez és a hálózathoz csatlakoztatni. Az elektromos kazánok a névleges teljesítménytől függően egyfázisú vagy háromfázisú hálózatról táplálhatók.

Fűtőelemes kazánok

A hűtőfolyadék melegítésére hagyományos fűtőelemet használnak. A kazán teljesítményétől függően több fűtőelem is beépíthető. Az elektromos fűtőkazánok teljes családjából ez a leggazdaságtalanabb kazántípus, a hatásfok gyakran nem haladja meg a 80%-ot. A fűtőelemes kazánok másik hátránya a fűtőelemek alacsony élettartama és a csere magas költsége.

2. ábra.  Az elektromos fűtőelemes kazán egyszerű kialakítású. Egy tartályból áll, amelybe egy fűtőelem van beépítve, és egy hőszabályozó modulból, amely a kazán működését szabályozza.

Elektróda típusú kazánok

Más elvet alkalmaznak a hűtőfolyadék melegítésére. A váltakozó áram frekvenciájának ingadozása miatt a hűtőfolyadék molekulák gerjesztődnek, ami mozgási energiájuk növekedéséhez és ennek következtében a hűtőfolyadék gyors felmelegedéséhez vezet. Az ilyen típusú elektromos kazánok gyártóinak dokumentációja szerint az energiamegtakarítás akár 20% is lehet a fűtőelemeket – fűtőtestet – használó kazánokhoz képest, és a kazánok hatékonysága közel 98%.

3. ábra.  Fűtési rendszer elektróda kazánra épül. Az elektróda kazán kis átmérőjű, így a hőhordozó előkészítő egység szinte bárhol felszerelhető.

Az elektróda kazánok számos előnye ellenére, mint például a könnyű súly és méret, a könnyű beszerelés, a nagy hatásfok, a hosszú élettartam és az elektróda könnyű tisztítása, az elektróda kazánok nagyon érzékenyek a hűtőfolyadék elektromos vezetőképességére. A hűtőfolyadék elektromos vezetőképessége viszont a kémiai összetételétől függ, ezért ha a hűtőfolyadék kémiai összetétele eltér az ideálistól, a kazán teljesítménye csökken. Ezen túlmenően az ilyen típusú kazánokhoz csak víz vagy az ilyen típusú kazánokhoz tervezett speciális fagyálló használható hőhordozóként.

Indukciós kazánok

A működés elve abból áll, hogy a nagyfrekvenciás áramot hőenergiává alakítják. Így a fűtőkazán belsejében elhelyezett induktor felmelegíti a kazán összes ferromágneses elemét, amelyek a kapott hőt a hűtőfolyadéknak adják át.

4. ábra.  Melegvizes fűtési rendszer elektromos indukciós kazánon alapul. Az indukciós típusú kazánok hatásfoka közel 100%.

Az indukciós típusú elektromos kazánok fő előnye a hatásfok, amely közel 100%. Az alkalmazott hűtőfolyadék fűtésének elve nagyon hatékony, ami lehetővé teszi, hogy egy indukciós kazánból 35 – 40% energiát takarítson meg a fűtőelemes kazánhoz képest, üzemeltetési költségét tekintve pedig közel áll a gázkazánokhoz. Az indukciós kazánok nem igényelnek rendszeres karbantartást. Az ilyen típusú kazánok hátrányai közé tartozik a magas költség és a nagy súly, ami megnehezíti a kazán falra szerelését.

A ház fűtése elektromos kábellel és infravörös rendszerrel

A kábeles és infravörös elektromos fűtési rendszerek nem kevésbé hatékonyak, mint az elektromos bojlerrel ellátott melegvizes fűtési rendszerek. A kábeles és infravörös fűtési rendszerek két fő elemből állnak: egy fűtőelemből és egy termosztátból. Az ilyen fűtési rendszerek közötti fő különbség az, hogy minden helyiségben külön-külön felszerelhetők és szabályozhatók anélkül, hogy további berendezéseket kellene beszerelni.

Például csak lakóhelyiségekben lehet magas levegőhőmérsékletet tartani, háztartási helyiségekben vagy vendégszobákban alacsony hőmérsékletet tartani. Ez jelentős energiamegtakarítást eredményez. Ugyanakkor a hagyományos vízmelegítéshez hasonló rendszer felépítéséhez jelentős anyagköltségekre és a fűtési rendszer radiális áramkörének felszerelésére lesz szükség.

5. ábra.  Levegőhőmérséklet eloszlása ​​a helyiség magasságában radiátor (bal) és padlófűtés (jobb) használata esetén.

A meleg padlók kialakításához kábeles és infravörös elektromos fűtési rendszereket használnak. A kábelrendszer különbözik az infravörös rendszertől a fűtőelem típusában, a beépítési módban és a különböző padlóburkolatokkal végzett munka hatékonyságában.

A kábeles padlófűtés fűtőelemként speciális vezetőképes kábelt használ, amelyet a padlóra fektetnek. A kábelrendszer tetejére esztrich készül, a padlóburkolat az esztrichre kerül. Egy ilyen rendszer legnagyobb hatékonysága akkor érhető el, ha kerámialapokat használnak padlóburkolatként. Más típusú padlóburkolatok alacsonyabb hővezető képességgel rendelkeznek, ami csökkenti a kábeles padlófűtés hatékonyságát.

6. ábra.  A kábeles padlófűtési rendszer legjobban kerámia csempével kombinálható, mert a csempe kiváló hőhordozó.

Az infravörös padlófűtés a spektrum infravörös (hő) tartományában sugárzó filmet használ fűtőelemként. A fóliát közvetlenül a padlóburkolat alá kell felvinni az aljzatra. Az infravörös sugárzás felmelegíti a padló felületét, valamint a helyiség bútorait, falait és mennyezetét. A fóliás meleg padló kiválóan működik olyan padlóburkolatokkal, mint a laminált, linóleum, szőnyeg, azaz. abban az esetben, ha a kábeles fűtési rendszer nem rendelkezik magas hatásfokkal.

7. ábra.  A fóliás meleg padló tökéletes, ha laminált, linóleumot vagy szőnyeget tervez padlóként használni.

A szóban forgó elektromos fűtési rendszer nagy hatásfokú, könnyen kezelhető, könnyen telepíthető, energiahatékonyságában nem marad el az elektromos kazánoktól, azonban bútorok alatt elhelyezve nagyon alacsony hatásfokú. Ezt a problémát kizárólag a filmrendszer oldja meg. A fóliás fűtőelem nem a padlóburkolat alá, hanem a mennyezetre van felszerelve, miközben az álmennyezetek egyik típusa sem csökkenti a hatékonyságát. A mennyezetre szerelt elektromos fóliafűtés felmelegíti a padlót, a bútorokat, a falakat, így a hő egyenletesen oszlik el a helyiségben és kedvező mikroklímát teremt.

8. ábra.  A mennyezetre szerelt IR fólia fűtőelem egyenletesen képes felfűteni az egész helyiséget. Ugyanakkor bármilyen típusú mennyezeti felület nem zavarja a fűtési rendszer hatékony működését.

Az infravörös elektromos fűtőrendszerek a filmfűtőelemeken kívül infrafűtőket is tartalmaznak. A spektrum infravörös tartományában is sugároznak. Az infravörös fűtőtestek padló-, fal- és mennyezetiek lehetnek. Használhatók fő fűtési rendszerként vagy kiegészítőként.

Fűtés helyhez kötött elektromos konvektorokkal

Az elektromos házfűtés másik alacsony költségű lehetősége az elektromos konvektoros fűtés. Az elektromos konvektor a többi elektromos fűtőberendezéshez képest nagyobb hatásfokkal és hatásfokkal rendelkezik, ezért ezt a fűtőtestet helyhez kötött fűtési rendszerként használják.

9. ábra.  Az elektromos konvektor egy egyszerű, gazdaságos és rendkívül hatékony fűtőberendezés. Az elektromos konvektor biztonságos és nem fogyaszt oxigént a helyiségben.

Az olajfűtőktől és a hasonló működési elvű készülékektől eltérően a konvektor nem használ hőhordozót. Ezzel kapcsolatban a konvektor nem fog folyni az idő múlásával, és nem melegszik túl. A konvektor másik előnye a kialakításból adódóan a kis méretei és súlya. Ez viszont nagyban leegyszerűsíti a telepítést, és pozitív hatással van a belső térre.

Az elektromos konvektornak is vannak előnyei a ventilátoros fűtőberendezésekkel szemben. A konvektor fűtőeleme nem melegszik fel magas hőmérsékletre, ezért nem befolyásolja a helyiség oxigéntartalmát és tűzálló.

A konvektorok kétféle kivitelben készülhetnek: padló (fali) és beépíthető. Padlón álló (falra szerelhető) falra szerelhető, a készlethez tartozó kerekek felszerelésekor pedig mobilak lehetnek. Az ilyen típusú konvektorok nagy előnye, hogy változatos formában és méretben kaphatók, így bármilyen helyiség kialakításához könnyen kiválaszthatók.

10. ábra.  Beépített elektromos átalakító.

A beépített konvektorok közvetlenül a padlóba építhetők. Természetesen drágábbak, mint a hagyományosak, de felszerelhetők francia ablak vagy üvegajtó elé, miközben nem zavarják.

Minden típusú konvektor beépített termosztáttal és szabályozóval rendelkezik. Így az elektromos konvektor nagyon könnyen beállítható a kívánt hőmérsékletre. A konvektor teljesítménybeállításának rugalmassága lehetővé teszi, hogy fő kiegészítő fűtőberendezésként használják, és a minimális hőmérsékletet fenntartsák nem lakóterületen.

Hőszivattyús fűtés

Ha a közeljövőben nem várható az elővárosi térség gázellátása, vagy jelentős a gázbekötés költsége, akkor az üzemeltetés költsége és a könnyű karbantartás szempontjából célszerű hőszivattyút használni a fűtésre. Ház.

A hőszivattyú egy klíma elven működő berendezés, csak nem hűti a helyiséget, hanem fűti. A hőszivattyú alacsony energiával gyűjti be a hőt, amely a házon kívül helyezkedik el, és a kompresszornak köszönhetően hőenergiává alakítja át, amely aztán a fűtési rendszerbe kerül.

11. ábra.  A testszivattyú kis potenciális energiájú hőt vesz fel a környezetből és nagy potenciális energiává alakítja át és továbbítja a ház fűtési rendszerébe.

A hőszivattyú fő jellemzője az átalakulási arány (konverzió) COP. Az átalakulási hányados a megtermelt hőenergia és a felhasznált villamos energia aránya. A hőszivattyúk különböző modelljeinek átalakítási aránya 2-5. Például, ha az átalakítási arány 5, akkor a 10 kW hőteljesítmény eléréséhez mindössze 2 kW villamos energiát kell elkölteni, míg 10 kW-ot. hőenergia elegendő egy 100 négyzetméter alapterületű ház fűtéséhez. Így a hőszivattyúk az egyik leggazdaságosabb működő elektromos fűtési rendszer.

A fűtési rendszerben lévő hőszivattyúk hatásfokával kapcsolatban egy fontos tényt kell megjegyezni. Az átalakulási arány közvetlenül függ a hűtőrendszerben lévő hűtőfolyadék hőmérsékletének és a hőt felvevő közeg hőmérsékletének különbségétől. Sőt, minél kisebb a különbség, annál nagyobb az átalakítási arány, és ennek következtében az elektromos fűtési rendszer hatásfoka. Emiatt tanácsos egy ház fűtési rendszereként padlófűtést kialakítani. a hűtőfolyadék hőmérséklete ebben az esetben nem haladja meg a 35 fokot. Ugyanakkor annak a közegnek, amelyből a hőt veszik, a lehető legmagasabb hőmérsékletűnek kell lennie.

A hőszivattyú energiát nyerhet ki a talajlevegőből és a vízből. A levegős hőszivattyúk a legkevésbé hatékonyak, főleg -10 fok alatti levegő hőmérsékleten, ezért meleg éghajlatra ez a típus ajánlott. A fagypont alatti mélységben a víz és a talaj hőmérséklete körülbelül +4 fok, ami lehetővé teszi magas konverziós együtthatók elérését. Azonban nem mindig van a közelben folyó vagy tavacska, ahol hőgyűjtő kört lehet elhelyezni, ezért a legelterjedtebbek a talajból hőt kinyerő hőszivattyúk.

12. ábra.  Alacsony potenciális hő a talajból kétféleképpen nyerhető. Ha a telek területe meghaladja a 10 hektárt, akkor a hűtőközeggel ellátott külső kört vízszintesen kell elhelyezni a helyszínen, és a talajfagyás mélysége alá kell mélyíteni. Ha a telek területe kicsi, akkor a kontúrt speciálisan fúrt kutakba kell beépíteni.

Így egy hőszivattyún alapuló elektromos fűtési rendszer a következőképpen működik. A hőszivattyú külső kontúrját a talajba helyezik, és speciális sóoldattal töltik fel. Ez az oldat a lefektetett csöveken keresztül kering és felmelegszik. A talaj által felmelegített oldat érintkezik a hőcserélővel és hőt ad le a freonnak. A kompresszor hatására a freon összenyomódik, ezáltal erősen felmelegszik, majd belép a második hőcserélőbe, ahol hőt ad le a fűtési rendszer hőhordozójának. A fűtési rendszer viszont elosztja a hűtőfolyadékot az egész házban, felmelegítve azt.

Egyes hőszivattyús modellek közvetlen ciklusban és hátramenetben is működhetnek, hasonlóan az osztott klímaberendezésekhez. Ezek a hőszivattyúk fűtésre és otthoni klímaberendezésként is használhatók. Ebben az esetben nem szabványos melegvizes fűtési rendszert használnak, hanem légfűtési rendszert.

Légfűtés otthon

A légfűtés a vidéki ház elektromos fűtésének egyik lehetősége. A légfűtés előnye, hogy a hő közvetlenül a helyiség levegőjébe kerül a közvetítők, például a fűtőberendezések és a hűtőfolyadék megkerülésével, ami csökkenti a hőveszteséget és növeli a rendszer hatékonyságát. A légfűtési rendszer másik előnye a sokoldalúság. Az ilyen típusú fűtési rendszer fűtésként és légkondicionálóként is működhet, és szellőztető funkciókat is elláthat.

13. ábra.  Az otthoni légfűtő berendezés diagramja. Egyesíti a fűtést, légkondicionálást és szellőztetést.

Légfűtési rendszer szinte bármilyen hőforrásra építhető. Ha a fűtési rendszer tüzelőanyagaként villamos energiát használnak, akkor a légfűtés legegyszerűbb változata hőszivattyús bázison készíthető. Ebben az esetben levegő-levegő vagy talaj-levegő hőszivattyú szükséges. Mérsékelt éghajlathoz leginkább talaj-levegő hőszivattyút célszerű használni.

Az ilyen típusú hőszivattyúkban a hőcserélő helyett, amelyen keresztül a hűtőrendszer hűtőfolyadéka kering, hőcserélőt szerelnek be, amelyen keresztül a helyiség levegője kering. Ehhez a hőcserélőhöz egy légcsatorna rendszer csatlakozik, amely a felmelegített levegőt a ház különböző helyiségeibe szállítja. Ezzel egyidejűleg egy szellőztető rendszert is beépítenek, amely részben levegőt ereszt a helyiségből, és friss levegőt kever be a légfűtési rendszerbe. A hőtakarékosság érdekében a keverőegységbe rekuperátort építenek be, amely az eltávolított levegőből hőt von el és friss levegőnek adja át.

14. ábra.  Hőszivattyús hőcserélő csatlakoztatott légelosztó csatornák nélkül.

A légfűtési rendszer hátránya kétségtelenül a nagyon hosszú légcsatorna-hálózat, amely jelentős méretekkel és nagy munkaigényű telepítéssel rendelkezik. A légfűtési rendszer azonban képes enyhe és kényelmes klímát létrehozni, valamint megvédeni a házat a portól és fenntartani az optimális páratartalmat a helyiségekben.

Hogyan spóroljunk az elektromos fűtéssel

Szinte minden publikációban kiderül, hogy az elektromos fűtés gazdaságtalan és nagyon költséges a használata. Valóban, ha az elektromos fűtést a gázzal hasonlítjuk össze, akkor annak ellenére, hogy a gázkazánok hatásfoka jóval alacsonyabb, mint az elektromos fűtési rendszereké, az utóbbiak üzemeltetése költségesebb. Van azonban egy olyan körülmény, amiről nem szoktak beszélni, de amely szolgáltatási költséggel képes a gázfűtéssel megegyező vagy akár olcsóbb elektromos fűtést csinálni – ez az otthoni hőveszteség.

15. ábra.  Az elektromos fűtésen a legkönnyebben úgy spórolhatunk, ha jól szigeteljük a házat.

Ha egy kicsit mélyebbre megy az elméletben, akkor minden háznak van hővesztesége. Az otthoni fűtési rendszer fő feladata viszont ezeknek a veszteségeknek a kompenzálása. Más szóval, amennyi hőt veszített a ház, azt a fűtési rendszernek kell létrehoznia. Ezért minél kisebb a hőveszteség otthon, annál kevesebb a fűtési költség.

Az elmondottakból egy nagyon egyszerű következtetést lehet levonni. Bármely fűtési rendszer fenntartása költséges lesz, ha a ház rosszul szigetelt. Ezért az elektromos fűtés költségének kiszámításakor a ház szigetelésével kell kezdeni, és csak ezután kell folytatni a fűtési rendszer kiválasztását annak hatékonysága, a berendezések költsége és a telepítés bonyolultsága alapján. a rendszer.

Video