Ogrzewanie konwektorami elektrycznymi: jaką opcję wybrać, aby zaoszczędzić na energii elektrycznej
W ostatnim czasie do ogrzewania domów rozpowszechniły się systemy grzewcze oparte na konwektorach elektrycznych, zwłaszcza tam, gdzie nie ma możliwości podłączenia głównego gazu lub takie podłączenie jest bardzo drogie. W porównaniu z ogrzewaniem według schematu „kocioł - grzejniki wodne”, ogrzewanie za pomocą konwektorów elektrycznych ma niezaprzeczalne zalety. Jest przyjazny dla środowiska, nie wymaga kotłowni i magazynowania paliwa, jest łatwy w montażu, ma małą bezwładność, jest niezawodny i przewidywalny, nie wymaga konserwacji, jest znacznie tańszy zarówno pod względem kosztów wyposażenia jak i montażu. Powszechne stosowanie ogrzewania na konwektorach elektrycznych jest utrudnione przez stereotypy, że konwektory to oprócz ogrzewania głównego wyłącznie grzejniki pomocnicze, które nadają się tylko do małych domów o powierzchni 80-100 m2, które mają najwyższe zużycie energii w porównaniu z innymi rodzajami ogrzewania elektrycznego, w szczególności w porównaniu z ogrzewaniem kotłem elektrycznym.
W przeciwieństwie do niedrogich konwektorów z minimalnym zestawem funkcji, nowoczesne konwektory to praktycznie inne urządzenia grzewcze, których zadaniem nie jest tylko ogrzewanie, ale mądre ogrzewanie. Dlatego na ich podstawie można zainstalować kompletny system grzewczy.
Zdefiniujmy terminologię tego, co jest uważane za pełnoprawny stały system grzewczy, a co jest tylko ogrzewaniem. Kompletny system grzewczy to:
- możliwość autonomicznej bezpiecznej pracy przez długi czas bez obecności osoby;
- łatwość zarządzania, zarówno poszczególnymi elementami systemu, jak i całym systemem jako jednym urządzeniem, w tym zdalnie;
- efektywność energetyczna – zestaw urządzeń i technologii optymalizujących pracę systemu grzewczego w celu zmniejszenia zużycia energii przy zachowaniu komfortu.
Treść artykułu [ukrywać] [pokazywać]
- Ogrzewanie konwektorami z termostatami mechanicznymi
- Ogrzewanie konwektorami z termostatem elektronicznym
- 3 sposoby montażu konwektorów
- Ogrzewanie konwektorami sterowanymi przez Internet
- System grzewczy oparty na konwektorach elektrycznych czy system grzewczy oparty na bojlerze elektrycznym i grzejnikach?
- Kilka ogólnych zaleceń dotyczących podłączania konwektorów elektrycznych.
Ogrzewanie konwektorami z termostatami mechanicznymi
Najprostsze ogrzewanie, często stosowane w domkach letniskowych, to niedrogie konwektory z termostatem mechanicznym. Głównymi cechami takich konwektorów jest regulacja temperatury pokrętłem lub suwakiem, wybór mocy pracy - pełna lub połowa wartości nominalnej.
Ten typ konwektora nadaje się do krótkotrwałego lub dodatkowego ogrzewania i nie może być uważany za pełnowartościowy do całorocznego użytkowania. Takie grzejniki elektryczne nie wykorzystują energooszczędnych technologii, ich zadaniem jest po prostu ogrzewanie, ryzykowne jest pozostawienie ich bez nadzoru (jeśli grzejnik jest otwartym żarnikiem), pracują z dużymi błędami kilku stopni, każdy konwektor wymaga regulacji osobno nie ma możliwości sterowania przez Internet. Korzystanie z gniazd GSM lub WiFi zasadniczo niczego nie zmienia, poza możliwością zdalnego włączania i wyłączania urządzenia elektrycznego. Zainstalowanie mechanicznego termostatu pokojowego sterującego kilkoma konwektorami pozwoli na ustawienie temperatury z jednego urządzenia, ale to jedyna zaleta takiego połączenia konwektorów.
Ogrzewanie konwektorami z termostatem elektronicznym
Jeśli jest kilka konwektorów i są one eksploatowane przez długi czas, to samo ogrzewanie już nie wystarcza. Pierwszym krokiem w kierunku efektywności energetycznej jest możliwość zaprogramowania temperatur na dni powszednie, weekendy, noce i dni, aby pracować ekonomicznie, gdzie i kiedy jest to potrzebne, zgodnie z naszym tygodniowym harmonogramem. W tym celu zamienimy termostaty mechaniczne na elektroniczne. Termostat elektroniczny to przekaźnik termiczny, ale z dokładniejszym ustawieniem temperatury włączania / wyłączania, plus „mózgi”, które pozwalają ustawić tygodniowy harmonogram cyklu i główne tryby pracy (komfortowy, ekonomiczny, minimalny). Dlatego termostat elektroniczny jest już bardziej poprawnie nazywany jednostką sterującą.
3 sposoby montażu konwektorów
Istnieją trzy główne sposoby instalacji konwektorów z elektroniczną jednostką sterującą:
1. Jeśli projekt konwektora nie przewiduje wymiany wymiennego termostatu mechanicznego, wówczas będziesz musiał wymienić całe konwektory na bardziej nowoczesne z termostatem elektronicznym. Na przykład konwektor Electrolux z serii Air Gate z elektroniczną jednostką sterującą ECH / AG2-1500T-TUE.
2. Jeśli konstrukcja konwektora przewiduje zastosowanie wymiennych termostatów, na przykład konwektory Electrolux, Ballu z technologią Transformer System, wystarczy zmienić jednostkę mechaniczną na elektroniczną.
Ta opcja jest preferowana, jeśli istnieje już kilka konwektorów obsługujących technologię transformatorową, nie jest konieczna zmiana całego konwektora, zmieniana jest tylko jednostka sterująca.
3. Zainstalować elektroniczny programowalny termostat pokojowy, który nie tylko mierzy temperaturę w najbardziej odpowiednim punkcie w pomieszczeniu, ale także umożliwia ustawienie harmonogramu pracy konwektorów w tym pomieszczeniu. Termostat pokojowy może pochodzić od tego samego producenta co producent konwektora lub może być producentem zewnętrznym. W pierwszym przypadku termostat pokojowy został już dostosowany do wewnętrznego ekosystemu producenta: istnieje techniczne rozwiązanie współpracy termostatu z konwektorem, termostatu ze sterownikiem, który steruje grupą termostatów.
W przypadku producenta zewnętrznego najczęściej wymagane są dodatkowe prace i wydatki: aby przesłać sygnał sterujący, termostat musi być podłączony przewodem do obwodu zasilania konwektora, a przy połączeniu bezprzewodowym odbiornik sygnału (siłownik ) należy montować bezpośrednio obok konwektora lub na szynie din. Taką pracę najlepiej wykonać na etapie elektryfikacji całego pomieszczenia lub domu.
W przypadku pełnoprawnego systemu grzewczego konieczne jest dodanie możliwości sterowania nie tylko na samych urządzeniach, ale także zdalnie za pomocą aplikacji mobilnej, a także możliwość centralnego sterowania urządzeniami jako jednym urządzeniem.
Ogrzewanie konwektorami sterowanymi przez Internet
Kontynuujemy modernizację systemu. Jeżeli dom jest zamieszkany z przerwami, to istnieje potrzeba zdalnego sterowania i zarządzania konwektorami poprzez aplikację mobilną. Aplikacja mobilna to w rzeczywistości rozbudowana konsola sterowania systemem grzewczym. Umożliwia dodawanie/usuwanie grzejników, tworzenie oddzielnych stref, przypisywanie konwektorów do tych stref, zarządzanie strefą jako osobnym urządzeniem, ustawianie parametrów reżimów temperaturowych i harmonogramu dla każdego urządzenia lub strefy. Z reguły aplikacja mobilna, oprócz sterowania konwektorami, ma możliwość sterowania innymi urządzeniami klimatyzacyjnymi i AGD - podgrzewaczami wody, wentylacją, klimatyzacją, oświetleniem itp. staje się centrum sterowania inteligentnego domu.
Do takiego inteligentnego sterowania konwektory muszą być podłączone do Internetu.
Są dwa najpopularniejsze rozwiązania:
1. System na konwektorach inwerterowych. Każdy konwektor wyposażony jest w jednostkę sterującą inwerterową oznaczoną cyfrowo Inverter. Do tego celu nadają się konwektory Electrolux z serii Transformer System z wymiennymi jednostkami sterującymi. Jednostka sterująca falownika ma te same funkcje, co jednostka elektroniczna, plus dwie kluczowe różnice: obecność złącza USB do instalacji modułu WiFi do komunikacji bezprzewodowej z routerem WiFi i zasadniczo inny algorytm działania elementu grzejnego - z automatyczną zmianą moc grzewcza.
Przydatne wideo
2. System na konwektorach z termostatami elektronicznymi i sterownikiem centralnym. Pracą konwektorów steruje sterownik połączony kablem z routerem wifi lub modułem GSM. Konwektory są połączone ze sterownikiem przewodowo lub drogą radiową (w tym przypadku stosowany jest indywidualny kod urządzenia). Konwektory sterowane są poprzez aplikację mobilną oraz sterownik.
Pierwszy schemat nie wymaga zakupu drogiego kontrolera i jest wygodniejszy, ponieważ wystarczy zainstalować mały moduł WiFi w złączu USB i zarejestrować urządzenie w aplikacji mobilnej.
Druga opcja jest droższa i bardziej skomplikowana, ponieważ musisz kupić nie tylko specjalne termostaty, ale także kontroler, który musi być zasilany z sieci 220 V i podłączony kablem LAN do routera WiFi, co nie zawsze jest wygodne i estetyczne, gdy sterownik jest umieszczony na ścianie.
Oprócz tych ważnych różnic jest jeszcze jedna kluczowa różnica. Konwektor z termostatem mechanicznym lub elektronicznym dowolnego producenta działa w dwóch stanach: włączony przy mocy znamionowej lub całkowicie wyłączony. W konwektorze inwerterowym moc grzewcza jest regulowana inaczej. Zmienia się ona automatycznie w zależności od różnicy między temperaturą zadaną a temperaturą bieżącą, a także od szybkości zmiany tej różnicy. Ta zasada proporcjonalno-całkującej regulacji jest często stosowana w instalacjach przemysłowych i stosowana w sprzęcie domowym, pozwala osiągnąć wysoką efektywność energetyczną w porównaniu do klasycznej regulacji mocy grzałek włącz/wyłącz.
Chodzi o to, że każda grzałka działająca na zasadzie włącz/wyłącz zawsze ma temperaturę włączania i wyłączania, która różni się od ustawionej. Jeśli termostat konwektora jest bardzo wrażliwy, cykle jego włączania i wyłączania będą występować z dużą częstotliwością, to znaczy w rzeczywistości konwektor będzie stale działał, zużywając energię, a poza tym będzie stale ładować sieć, gdy jest włączony. Dlatego, aby zmniejszyć częstotliwość włączania, termostaty ustawia się z kilkustopniowym luzem. Odwrotną stroną tego jest nadmiar pracy konwektora. Wyjaśnijmy na przykładzie: w termostacie konwektorowym ustawiono temperaturę 23 stopni. Minimalna histereza (zakres temperatur do włączania i wyłączania) wynosi 2 stopnie. Termostat wyłączy konwektor w temperaturze 24 stopni, a włączy go w temperaturze 22 stopni. Drobiazg? Jeśli jest to jeden konwektor używany przez kilka dni, tak - drobiazg. A jeśli jest 8-10 takich konwektorów i pracują przez 7 miesięcy sezonu grzewczego, to zużywana jest duża ilość energii elektrycznej, ponieważ każdy dodatkowy stopień przegrzania to plus 5-10% do zużycia ciepła. I nie ma znaczenia, czy konwektor jest sterowany zewnętrznym termostatem pokojowym podłączonym do sterownika, czy automatyki pogodowej, czy też własnym termostatem konwektora. W sklepach internetowych charakterystyka konwektora często wskazuje - termostat elektroniczny z dokładnością do 0,5 ° C. Niuans polega na tym, że za pomocą przycisków można bardzo dokładnie ustawić temperaturę na termostacie elektronicznym konwektora (w konwektorach mechanicznych odbywa się to wzrokowo), ale nie oznacza to, że konwektor będzie dokładnie utrzymywał temperaturę na zadanej wartości. Jeśli konwektor jest sterowany zgodnie z zasadą włącz/wyłącz, będzie pracował z piłą do pomiaru temperatury wokół ustawionej wartości. A im wyższa histereza termostatu, tym większe dodatkowe zużycie energii na długich dystansach.
System grzewczy oparty na konwektorach elektrycznych czy system grzewczy oparty na bojlerze elektrycznym i grzejnikach?
Wróćmy do stereotypów w odniesieniu do konwektorów. Logiczne jest porównanie z innym szeroko stosowanym elektrycznym systemem grzewczym - kotłami elektrycznymi.
1. Stereotyp: Drogie zużycie energii
System grzewczy oparty na konwektorach ze zmienną regulacją mocy (falownik) ma najlepsze wskaźniki efektywności energetycznej nie tylko w porównaniu z konwektorami o stałej mocy, ale również w porównaniu z innym rozpowszechnionym systemem ogrzewania elektrycznego opartym na bojlerze elektrycznym i grzejnikach. Nie będziemy zwracać uwagi na oczywiste rzeczy, że system oparty na konwektorach jest znacznie tańszy niż kocioł elektryczny z grzejnikami, bardziej niezawodny i bardziej elastyczny. Porównajmy zużycie energii.
Więcej o systemie grzewczym w konwektorach inwerterowych można przeczytać tutaj.
System oparty na konwektorach inwerterowych zyskuje zalety tam, gdzie kocioł elektryczny ma istotne wady, przez co zużywa więcej energii elektrycznej.
Pierwszą istotną wadą układu kocioł-grzejnik jest równoważenie hydrauliczne układu. Rzadko zdarza się, aby ogrzewanie grzejnikowe było właściwie zbilansowane, w niektórych pomieszczeniach grzejniki są gorące i temperatura jest stale wyższa niż to konieczne, w innych grzejniki są stale na pół ciepłe i temperatura jest niższa niż powinna. Z tego powodu kocioł elektryczny jest zmuszony do nadmiernej pracy. Wynika to z długości ścieżek przewodzenia ciepła, różnych odległości grzejników od kotła, niewłaściwego doboru średnic rur oraz automatyki. System ogrzewania na konwektorach nie ma takiego problemu, co powoduje, że energię wydaje się ostrożniej.
Druga istotna wada: bezwładność takiego systemu grzewczego, nie może szybko zmienić trybu pracy, wolniej osiąga zadane temperatury i wolniej się zatrzymuje. W przeciwieństwie do kotła elektrycznego, system oparty na konwektorach ma niską bezwładność i szybko osiąga określone tryby. Trzecia wada: w ogrzewaniu promiennikowym konwekcyjny składnik ciepła wynosi nie więcej niż 15%, reszta ciepła to promieniowanie lub promieniowanie w inny sposób (dlatego urządzenia nazywane są promiennikami). Konwekcja to ogrzewanie powietrza, a promieniowanie to ogrzewanie obiektów, ścian. Dlatego ogrzewanie konwekcyjne jest najszybsze i najwygodniejsze. Tam, gdzie konwektor potrzebuje godziny na podniesienie temperatury o 5 stopni, ogrzewanie grzejnikowe (a właściwie kocioł elektryczny) będzie potrzebował co najmniej 6 godzin ciągłej pracy.
To dzięki tym czynnikom system na konwektorach inwerterowych bardziej ekonomicznie zarządza zużytą energią elektryczną. Badania przeprowadzone przez specjalistów w zakresie procesów wymiany ciepła Moskiewskiego Instytutu Energetyki w specjalnej komorze termicznej, eksperymentalnie wykazały bardziej ekonomiczne zużycie energii przez system na konwektorach z inwerterowym sterowaniem mocą grzewczą w porównaniu z kotłem elektrycznym i grzejnikami aluminiowymi.
Przydatne wideo
2. Stereotyp: tylko dla małych domów
Podsumowując, kosztem panującej opinii, że konwektory są przeznaczone tylko do domów o małej powierzchni z liczbą punktów grzewczych nie większą niż 6. Obiektywne wady systemu grzewczego z kotłem elektrycznym są charakterystyczne dla obu małych domów 80-100 mkw i większe domy. Oznacza to, że wady jednego systemu i zalety drugiego są skalowane również do domów o większej powierzchni 200-300 mkw.
Kilka ogólnych zaleceń dotyczących podłączania konwektorów elektrycznych.
Instalacja systemu grzewczego na konwektorach elektrycznych nie wymaga specjalnych umiejętności, nawet jeśli nie jesteś elektrykiem. Musisz przestrzegać ogólnych zaleceń:
- Nie zawieszaj na jednej linii łącznego obciążenia większego niż 3 kW (3 konwektory po 1 kW lub 2 po 1,5 kW)
- Podłącz taką linię przez maszynę różnicową co najmniej 15A
- W przypadku podłączenia szeregowego do jednej linii obciążenia o mocy większej niż 3 kW należy użyć stycznika
- Używając termostatu pokojowego lub gniazda GSM innego niż producent konwektorów należy zwrócić uwagę na dopuszczalny dla niego prąd
