Современное электроотопление в малоэтажном загородном строительстве

Современное электроотопление в малоэтажном загородном строительстве

Рассматриваются различные аспекты использования современного электроотопления для загородных домов и коттеджей. Затронуты вопросы капитальных и эксплуатационных затрат, безопасности, надежности и экологии. Описаны кратко основные виды оборудования для прямого стационарного электроотопления, делаются некоторые рекомендации по использованию электроотопления. Для небольших дачных домов с печным отоплением рассматривается эксплуатация дома в сочетании с электроотоплением. Сделан вывод об экономической целесообразности использования электроотопления для небольших загородных домов и коттеджей.

Ключевые слова: загородный дом, электроотопление, электроконвекторы, автономное отопление, инфракрасные обогреватели, 'теплый пол', термостаты, затраты на отопление.

Отопление представляет собой одну из наиболее затратных составляющих инженерного обеспечения загородных домов и коттеджей. Для малоэтажных, отдельно стоящих зданий применяются только автономные системы отопления. Существует три вида таких систем:

• традиционное, когда жидкий теплоноситель нагревается, затем, проходя по системе трубопроводов и радиаторов отдает тепло отапливаемым помещениям;
• электрическое прямое, когда нагрев помещения осуществляется без теплоносителя, и электрическая энергия непосредственно преобразуется в тепловую;
• воздушное отопление, когда в качестве теплоносителя используется воздух, подаваемый после подогрева в отапливаемые помещения по воздуховодам.

До недавнего времени электроотопление считалось дорогим, пожароопасным и экологически 'вредным'. Однако прогресс в области производства электроконвекторов и термостатов, совершенствование кабельного обогрева полов и создание инфракрасных потолочных отопительных приборов в корне изменили эксплуатационные характеристики прямого электроотопления. Сегодня это самое экологически чистое отопление, имеющее самые низкие капитальные затраты, не требующее профилактических работ. Благодаря использованию современных термостатов экономия для загородных домов может составлять более 50%.

Оборудование

Отличительными особенностями стационарного оборудования является возможность работы по поддержанию заданной температуры в течение длительного времени без наблюдения человеком, сохраняя все характеристики по обеспечению пожарной и экологической безопасности. Прямое стационарное электроотопление можно разделить на четыре группы: настенные электроконвекторы, потолочные инфракрасные длинноволновые обогреватели, кабельные и пленочные системы для подогрева пола и потолка, а также регулирующие термостаты и программируемые устройства.

Рис.1

Электроконвектор представляет собой устройство в защитном, декоративном металлическом корпусе, у которого имеются две группы отверстий: внизу, для поступления холодного воздуха, и сверху, для выхода нагретого воздуха (рис. 1). Внутри находится трубчатый нагревательный элемент (ТЭН), заключенный, как правило, в керамику и помещений в стальную трубку с радиатором. Конвектор надевается на специальную раму, которая четырьмя шурупами крепится к стене. Специальный датчик отключает питание при нагреве воздуха возле ТЭНа выше 100-120 °C. Защитный декоративный корпус нагревается не выше 70 °C и безопасен даже для детей. Как правило, современные конвекторы защищены от брызг воды, имеют 2-ой класс защиты, легко монтируются на любую поверхность внутренней отделки помещения. Производители выпускают широкую гамму конвекторов в диапазоне мощностей 500-3000 Вт и весом 2,8-9,2 кг.

Рис.2

У потолочных инфракрасных длинноволновых обогревателей нагревательный элемент, находящийся внутри прибора, передает тепло поверхности из специальных материалов, обеспечивающих интенсивное ИК-излучение. Противоположенная сторона имеет теплоизоляционный слой и систему креплений к потолку (рис. 2). Для жилых помещений с потолками 2,4-3,2 метров используются низкотемпературные приборы мощностью 600 - 850Вт/ м², имеющие температуру излучающей поверхности 70-100 °C. Для помещений с высокими потолками (3,5-10 метров) используют высокотемпературные приборы с температурой поверхности 300-900 °C. Используемый для отопления инфракрасный тепловой спектр частот безвреден для человека, он создает приятные теплые поверхности предметов и устраняет конвекционные потоки, обеспечивая равномерный прогрев жилого помещения.

Рис.3

Греющий кабель для теплого пола на сегодняшней день хорошо известен в России (рис. 3), в то время как пленочные греющие материалы пока что редкость. Основой последних является полиэфирная пленка толщиной около 100 мкм, на которую нанесен греющий графитовый проводник. Эти пленки могут монтироваться в потолок и пол, под паркетную и ламинированную доску.

Рис.4

Средства управления прямым стационарным электроотоплением позволяют осуществлять индивидуальную регулировку тепловых режимов в каждом помещении (рис. 4). Обеспечивают возможность программирования температуры с учетом графика реальной потребности в отоплении. После временного отключения отопление начинает работать без вмешательства человека. Ввод оборудования в эксплуатацию может быть осуществлен поэтапно и выполнен, во многих случаях, самостоятельно. Капитальные затраты на оборудование самые низкие, а эксплуатационные существенно зависят от режима эксплуатации дома и, в некоторых случаях, оказываются меньше отопления с газовым котлом.

Рассмотрим применение электроотопления в загородном доме. Так, для прихожей, коридоров и лестничных маршей лучше использовать электроконвекторы - это наиболее дешевое и просто монтируемое оборудование. В ванной, туалете, сауне и кухне можно разместить влагозащитные конвекторы или теплые полы (а можно и то и другое одновременно). Для спален и детских комнат вполне подойдут потолочные инфракрасные длинноволновые обогреватели, которые одновременно согреют и пол, и ковры на нем, и постель. А вот в гостиных и столовых лучше сочетать конвекторы и инфракрасные панели. Это позволяет создавать зоны повышенного теплового комфорта. Если в доме есть 'зимний сад' или что-то аналогичное, то для таких помещений лучше всего установить инфракрасные обогреватели, которые создают естественный для растений микроклимат и экономят электроэнергию. Если в доме или квартире обнаруживается промерзание, намокание или увлажнение стен, то на помощь придут всё те же инфракрасные обогреватели, которые передают тепло предметам эффективнее другого отопительного оборудования. Они годятся и для прогревания стеклянных поверхностей (витрины, витражи и т.д.), чтобы защитить их ото льда и снега.

В отдельно стоящих малоэтажных зданиях довольно сложно обеспечить комфортное тепло на первом этаже. При не отапливаемом подвале пол первого этажа останется холодным (16-17 °C) даже при достаточно высокой температуре в помещении (разница температур воздуха между полом и потолком может быть более 8 °C). Устранить этот недостаток можно только с помощью 'теплого пола' (греющий кабель) или инфракрасных обогревателей в сочетании с хорошей теплоизоляцией.

В небольшом загородном доме, как правило, устанавливают отопительную печь. В условиях средней полосы это пока наиболее экономичное отопительное оборудование. Однако у него есть ряд недостатков. Один из них - обогрев лишь пространственной зоны вокруг печи. Другие отдельные помещения (спальня, туалет, кладовая, прихожая и т. д.) требуют дополнительного отопления. Следующий недостаток печного отопления - значительные колебания температуры в отапливаемом помещении в течение суток (иногда до 10 °C). И третий серьезный его изъян - всегда холодный пол. Все эти недостатки устраняет электроотопление. Для стабилизации температуры помещения с печкой и защиты от промерзания, когда печь не топиться, требуемые мощности можно уменьшить в 2 раза. Холодный пол исчезнет при установке на потолок инфракрасных обогревателей.

Для коттеджей с традиционным отоплением с газовыми и жидко-топливными котлами существует значительная вероятность срабатывания защитной автоматики в результате временного отключения электропитания, низкого давления газа, поломки насоса или вентилятора и т.п., - это приводит к отключению всей системы отопления. Если нет возможности быстро устранить неисправность, или вы в данный момент отсутствуете, стационарное электроотопление обеспечит вам резервирование отопление в критичных помещениях до включения основной системы отопления. Как правило, это туалет, ванная комната, кухня - то есть те помещения, где имеются водяные затворы, замерзание которых может привести к аварийным ситуациям. В этом случае электроотопление, установленное на минимальный режим, отключено при работе основной системы. Мощность электроконвекторов может быть снижена в 2 - 2,5 раза против расчетной. Дополнительная стоимость такого резервирования по сравнению с основной системой отопления составит 3-5%, а эксплутационные затраты вообще отсутствуют. Другой возможностью применения конвекторов в такого класса коттеджах является отопление удаленных помещений, куда вести трубы не рационально и не оправдано, а так же в ванных и душевых для быстрого временного поднятия температуры.

Экономика, экология, безопасность

Преимущества прямого стационарного электроотопления для загородного дома проявляются уже на стадии приобретения оборудования: его стоимость оценивается примерно в 5-10 долларов за квадратный метр отапливаемой площади. Стоимость монтажа составляет около 20 процентов от цены оборудование. При этом сам монтаж (за исключением кабельного теплого пола) выполняется за 1 - 2 дня, и его в состоянии провести любой технически грамотный человек. В таблице N1 приведены капитальные затраты для загородного дома на традиционное и прямое электроотопление без учета доставки топлива и строительных работ.

Таблица N1.

Площадь, м2	100	100	100	300	300	300
Оборудование (производитель)	ТО Импорт.	ТО Россия	ПЭО	ТО Импорт.	ТО Россия	ПЭО
1.Котел (электрический, газовый, жидкое или твердое топливо)	600 - 1100	100 - 400	нет	730 - 3500	110 - 600	нет
2.Радиаторы или электроконвекторы	600 - 1000	500 - 800	650 - 1200	1400 -3200	1200 - 2200	1900 - 3000
3.Антифриз	100 - 300	100 - 300	нет	300 - 1000	300 - 1000	нет
4.Монтаж	600 - 1200	400 - 700	50 - 200	1000 - 2500	800 - 1200	70 - 400
Стоимость м2	18 - 36	11 - 22	7 - 14	11,4 - 34	8 - 16,6	6,5 - 11,3

Примечание: все цены даны в у. е. приравненных к доллару США.

При эксплуатации возможность экономии электроэнергии зависит от того, используется дом зимой для постоянного проживания или только на 2-3 дня в неделю. При постоянном проживании в ночные часы температуру можно снижать на 3-4 °C, в свободных помещения - на 7-10 °C. В целом, это дает возможность экономить 15-20% электроэнергии. Если же загородный дом используется для проживания зимой лишь 2-3 дня в неделю, то при прямом электроотоплении расходы электроэнергии сокращается на 60-80 процентов. В отапливаемых помещениях с водными затворами (кухня, туалет и др.) устанавливается и отслеживается с точностью до половины градуса минимальный уровень температуры 5 °C. Традиционное отопление сделать этого не позволяет. Более подробную информацию по капитальным и эксплуатационным затратам можно получить по тел. (095) 218-82-50. В таблицы 2 приведены примерные эксплуатационные расходы за год на отопление в Московском регионе.

Таблица N2.

Затраты	100 м2				300 м2				ПЭО
За год, $	Газ	Соляр	Уголь	Элект. котел	Газ	Соляр	Уголь	Элект. котел	100 м2	300 м2
Профилактика	100	20 - 50	30	10 - 20	150 - 250	50 - 100	50	20 - 40	-	-
Расход топлива	30 - 40	180 - 250	120	200 - 320	90 - 120	370 - 550	320 - 400	390 - 610	180 - 230	300 - 500
Обслуживание	-	-	100 - 150	-	-	-	200 - 300	-	-	-
Возможная экономия	до 20%	до 20%	до 20%	до 30%	до 30%	до 30%	до 30%	до 30%	до 80%	до 80%
Итого:	130 - 140	200 - 300	250 - 300	210 - 340	240 - 370	400 - 650	570 - 750	410 - 650	140 - 230	300 - 500

Все виды отопления, кроме электрического, в той или иной мере загрязняют окружающую среду. При сгорании газа у некоторых котлов образуется жидкий конденсат, при сжигании солярки и газа образуются всевозможные ядовитые химические соединения, правда они через систему дымоходов выводятся наружу здания в атмосферу. При использовании твердого топлива загрязняется территория в местах хранения, подготовки и загрузки, дым из трубы и сажа не способствуют чистоте. Возможная утечка газа или дизельного топлива, угольная пыль отрицательно сказываются на дыхательных органах человека. Протечка ядовитых антифризов опасна для здоровья людей и наносит ущерб зданию. Большинству систем для запуска необходимо присутствие человека. Остывший дом грозит многими неприятностями. Могут замерзнуть сливные сифоны раковин и ванн, может лопнуть унитаз, в системе горячего водоснабжения возможно промерзания и выход и строя водяного контура и т.п.

Все современное стационарное прямое электроотопление экологически безопасно. Нагревательные элементы для жилых помещений имеют рабочую температуру 40 - 150 °, это практически не изменяет влажность, не сжигает пыль, не выделяет вредных веществ, оборудование работают бесшумно. Электромагнитные излучения находятся на фоновом уровне и ниже многих бытовых приборов. При использовании современных автоматов защиты от короткого замыкания и перегрузок, а также устройств защитного отключения по току утечки, вероятность пожара или поражения электрическим током близка к нулю.

Повышение теплоизоляции зданий загородных домов почти в два раза, широкие возможности по экономии и рациональному использованию электроэнергии превращает стационарное электроотопление в серьезного конкурента традиционному отоплению с газовыми котлами, обеспечивая уникальные возможности по экологии и безопасности. Особенно оправданным стационарное электроотопление оказывается для небольших летних загородных домов общей площадью до 100 м², в которых отопление требуется только в весенне-осений период.