Опалення електричними конвекторами: який варіант вибрати, щоб заощадити на електроенергії
Останнім часом для обігріву будинків широкого поширення набули системи опалення на базі електричних конвекторів, особливо там, де немає можливості підключення магістрального газу або таке підключення дуже дороге. Порівняно з опаленням за схемою «котел – водяні радіатори», опалення електричними конвекторами має незаперечні переваги. Воно екологічне, йому не потрібні приміщення для котельні та зберігання палива, воно нескладне в монтажі, має низьку інерційність, надійно та передбачувано, не потребує технічного обслуговування, набагато дешевше за вартістю та обладнання та монтажу. Широкому застосуванню опалення на електричних конвекторах перешкоджають стереотипи, що конвектори - виключно допоміжні обігрівачі на додаток до основного опалення, що підходять тільки для невеликих будинків площею 80-100 кв.м., що мають найвище енергоспоживання порівняно з іншими типами електричного опалення. зокрема, порівняно з опаленням електричним казаном.
На відміну від недорогих конвекторів із мінімальним набором функцій, сучасні конвектори – це практично інші опалювальні прилади, завдання яких не просто гріти, а гріти з розумом. Тому на їх основі можна встановити повноцінну систему опалення.
Визначимося з термінологією, що вважати повноцінною постійною системою опалення, а просто опаленням. Повноцінна система опалення - це:
- можливість автономної безпечної роботи тривалий час, без присутності людини;
- зручність управління, як окремими елементами системи, і всією системою як єдиним пристроєм, зокрема віддалено;
- енергоефективність – комплекс пристроїв та технологій, що оптимізують роботу системи опалення для скорочення енергоспоживання за збереження комфорту.
Зміст статті [приховати] [показати]
- Опалення конвекторами з механічними термостатами
- Опалення конвекторами з електронним термостатом
- 3 способи монтажу конвекторів
- Опалення конвекторами з керуванням через інтернет
- Система опалення на електричних конвекторах чи система опалення на базі електричного котла та радіатори?
- Декілька загальних рекомендацій щодо підключення електричних конвекторів.
Опалення конвекторами з механічними термостатами
Найпростіше опалення, яке часто використовується в літніх дачах - це недорогі конвектори з механічним термостатом. Основними можливостями таких конвекторів є регулювання температури ручкою або повзунком, вибір потужності роботи - повної або половинної від номіналу.
Такий тип конвектора підходить для короткочасного або додаткового основного обігріву і не може розглядатися як повноцінний для цілорічного використання. Такі електричні обігрівачі не використовують енергозберігаючі технології, їхнє завдання просто гріти, їх ризиковано залишати без нагляду (якщо нагрівач – відкрита нитка розжарювання), працюють вони з великими похибками у декілька градусів, кожен конвектор потрібно регулювати окремо, немає можливості керування через інтернет. Використання GSM або WiFi-розеток принципово нічого не змінює, крім можливості віддаленого увімкнення та вимкнення електричного приладу. Установка кімнатного механічного термостата, який керує кількома конвекторами, дозволить встановлювати температуру з одного пристрою, але це єдина перевага такого підключення конвекторів.
Опалення конвекторами з електронним термостатом
Якщо конвекторів кілька і вони експлуатуються тривалий час, просто гріти вже недостатньо. Перший крок на шляху до енергоефективності – це можливість програмування температурних режимів роботи у будні, вихідні, у нічний та денний час, щоб працювати ощадливо, там і тоді, коли це необхідно з урахуванням нашого тижневого розпорядку. Для цього змінимо механічні термостати на електронні. Електронний термостат є термореле, але з більш точним налаштуванням температури включення/вимкнення, плюс «мозки», що дозволяють налаштувати розклад щотижневого циклу та основні режими роботи (комфортний, економічний, мінімальний). Тому електронний термостат вже правильніше називати блоком керування.
3 способи монтажу конвекторів
Є три основні способи встановлення конвекторів з електронним блоком керування:
1. Якщо конструкція конвектора передбачає заміну знімного механічного термостата, доведеться змінити конвектори цілком більш сучасні з електронним термостатом. Наприклад, конвектор Electrolux серії Air Gate із електронним блоком управління ECH/AG2-1500T-TUE.
2. Якщо конструкція конвектора передбачає використання знімних термостатів, наприклад, як у конвекторів Electrolux, Ballu з технологією Transformer System, потрібно просто поміняти механічний блок на електронний.
Цей варіант краще, якщо вже є кілька конвекторів, що підтримують технологію трансформера, не потрібно змінювати весь конвектор, змінюється лише блок управління.
3. Встановити кімнатний електронний програмований термостат, який не тільки вимірює температуру в точці приміщення, що найбільш підходить, але і дозволяє налаштовувати розклад роботи конвекторів в даному приміщенні. Кімнатний термостат може бути того ж виробника, що і виробник конвекторів, або це може бути сторонній виробник. У першому випадку кімнатний термостат вже адаптований до внутрішньої екосистеми виробника: є технічне рішення взаємодії термостата з конвектором, термостата з контролером, який управляє групою термостатів.
У випадку стороннього виробника, найчастіше будуть потрібні додаткові роботи та витрати: для передачі керуючого сигналу термостат потрібно зв'язати з ланцюгом живлення конвектора дротом, а при бездротовому з'єднанні установкою приймача сигналу (виконавчого пристрою) безпосередньо біля конвектора або на din-рейці. Такі роботи краще виконувати на етапі електрифікації всього приміщення чи будинку.
Для повноцінної системи опалення необхідно додати можливість керування не тільки на самих пристроях, але й віддалено за допомогою мобільного додатка, а також мати можливість централізованого керування приладами як єдиним пристроєм.
Опалення конвекторами з керуванням через інтернет
Продовжимо модернізацію системи. Якщо в будинку проживають непостійно, виникає потреба віддаленого контролю та управління конвекторами через мобільний додаток. Мобільний додаток фактично є розширеною консолью керування системою опалення. У ньому можна додавати/вилучати опалювальні прилади, створювати окремі зони, призначати конвектори в ці зони, керуючи зоною як окремим приладом, задавати параметри температурним режимам та розклад роботи кожного приладу чи зони. Як правило мобільний додаток, крім управління конвекторами, має можливість керувати іншою кліматичною та побутовою технікою – водонагрівачами, вентиляцією, кондиціонером, освітленням тощо, стає центром управління розумного будинку.
Для такого інтелектуального управління конвектори мають бути підключені до Інтернету.
Є два найпоширеніші рішення:
1. Система інверторних конвекторах. Кожен конвектор комплектується інверторним блоком керування із маркуванням digital Inverter. Для цього підходять конвектори Electrolux серії Transformer System із змінними блоками керування. Інверторний блок управління має ті ж функції, що й електронний блок, плюс дві ключові відмінності: це наявність USB-роз'єму для встановлення WiFi-модуля для бездротового зв'язку з WiFi-роутером і принципово інший алгоритм роботи нагрівального елемента - з автоматичною зміною потужності нагріву.
Корисне відео
2. Система на конвекторах з електронними термостатами та центральним контролером. Роботою конвекторів управляє контролер, з'єднаний кабелем із wifi-роутером або GSM-модулем. З'єднання конвекторів з контролером відбувається або проводом або радіосигналом (у цьому випадку використовується індивідуальний код пристрою). Управління конвекторами відбувається через мобільний додаток та через контролер.
Перша схема не вимагає придбання дорогого контролера і зручніше, тому що просто потрібно встановити в USB-роз'єм невеликий WiFi-модуль та зареєструвати пристрій у мобільному додатку.
Другий варіант дорожчий і складніший, оскільки потрібно придбати не лише спеціальні термостати, а й контролер, який потрібно запитати від мережі 220В і з'єднати LAN-кабелем з WiFi-роутером, що при настінному розміщенні контролера не завжди зручно та естетично.
Крім цих важливих відмінностей є ще одна ключова відмінність. Конвектор з механічним або електронним термостататом будь-якого виробника працює у двох станах: або включений на номінальну потужність, або повністю вимкнений. В інверторному конвекторі потужність нагріву по-іншому регулюється. Вона автоматично змінюється в залежності від різниці між встановленою температурою та поточною, а також від швидкості зміни цієї різниці. Такий принцип пропорційно-інтегрального регулювання часто використовується у промислових системах і застосований у побутовому обладнанні дозволяє досягти високих показників енергоефективності порівняно з класичним регулюванням потужності обігрівача вкл/викл.
Вся справа в тому, що будь-який нагрівальний прилад, що працює за принципом увімкнення/вимкнення, завжди має температуру включення і температуру вимкнення, які відрізняються від встановленої. Якщо термостат конвектора буде дуже чутливим, то цикли його включення та вимкнення відбуватимуться з великою частотою, тобто фактично конвектор постійно працюватиме, споживаючи енергію, і крім цього постійно навантажувати мережу при включенні. Саме тому, щоб зменшити частоту включень, термостати налаштовані з люфтом на кілька градусів. Зворотний бік цього - надмірна робота конвектора. Пояснимо на прикладі: у термостаті конвектора встановили температуру 23 градуси. Мінімальний гістерезис (діапазон значень температури для включення та вимикання) – 2 градуси. Термостат вимикатиме конвектор при температурі 24 градуси, а включатиме при температурі 22 градуси. Дрібні гроші? Якщо це один конвектор, який використовується кілька днів, так – дрібниця. А якщо таких конвекторів 8-10 і вони працюють 7 місяців опалювального сезону, то набігає велика витрата електроенергії, адже кожен зайвий градус перегріву – плюс 5-10% до витрати на тепло. І неважливо чи керує конвектором зовнішній кімнатний терморегулятор, підключений до контролера або погодної автоматики або власний термостат конвектора. В інтернет-магазинах в характеристиках конвектора часто вказують електронний термостат з точністю 0,5ОС. Нюанс у тому, що ви можете на електронному термостаті конвектора за допомогою кнопок дуже точно виставити температуру (у механічних конвекторах це робиться на око), але це не означає, що конвектор точно підтримуватиме температуру на заданому значенні. Якщо конвектор керується за принципом вкл/выкл, він працюватиме з температурною пилкою навколо встановленого значення. І чим вищий гістерезис термостата, тим вища зайва витрата електроенергії на довгій дистанції.
Система опалення на електричних конвекторах чи система опалення на базі електричного котла та радіатори?
Повернемося до стереотипів щодо конвекторів. Логічно порівняти з іншою широко застосовуваною електричною системою опалення електрокотлами.
1. Стереотип: Дороге енергоспоживання
Система опалення на конвекторах із змінним регулюванням потужності (інверторним) має найкращі показники енергоефективності не лише у порівнянні з конвекторами з фіксованою потужністю, але й у порівнянні з іншою широко поширеною системою електричного опалення – на базі електрокотла та радіаторів. Не будемо вказувати на очевидні речі, що система на конвекторах значно дешевша, ніж електрокотел з радіаторами, надійніша та гнучкіша. Порівняємо енергоспоживання.
Про систему опалення на інверторних конвекторах можна почитати докладніше тут.
Система на інверторних конвекторах отримує переваги там, де електричний казан має суттєві недоліки, через які споживає більше електроенергії.
Перший важливий недолік системи котел-радіатори: гідравлічне балансування системи. Рідко коли радіаторне опалення правильно збалансоване, в якихось приміщеннях радіатори гарячі та температура постійно вища, ніж потрібно, а в інших радіатори постійно напівтеплі та температура нижча, ніж має бути. Через це електрокотел змушений надмірно працювати. Це з довжиною теплопровідних шляхів, різною віддаленістю радіаторів від котла, некоректністю підбору діаметрів труб і автоматики. Система опалення на конвекторах такої проблеми не має, а значить енергія витрачається дбайливіше.
Другий істотний недолік: інерційність такої системи опалення, вона не вміє швидко змінювати режим роботи, вона повільніше виходить на задані температури та повільніше зупиняється. На відміну від електрокотла, система на конвекторах має низьку інерційність, швидко виходить на задані режими. Третій недолік: у радіаторному опаленні конвективна складова тепла становить не більше 15%, решта тепло - це променисте випромінювання, або по-іншому радіація (саме тому прилади називаються радіаторами). Конвекція – це нагрівання повітря, а випромінювання – це нагрівання предметів, стін. Саме тому конвективне опалення найшвидше і комфортне. Там, де конвектору для підвищення температури на 5 градусів потрібна година, радіаторному опаленню (фактично електричному котлу) потрібно не менше 6 годин безперервної роботи.
Саме за рахунок цих факторів система на інверторних конвекторах економніше розпоряджається споживаною електроенергією. Дослідження фахівців із теплообмінних процесів Московського Енергетичного Інституту у спеціальній тепловій камері, експериментально зафіксували більш економічне енергоспоживання системи на конвекторах з інверторним регулюванням потужності нагріву порівняно з електричним котлом та алюмінієвими радіаторами.
Корисне відео
2. Стереотип: Тільки для невеликих будинків
І на завершення щодо існуючої думки, що конвектори – це лише для будинків невеликою площею з числом теплових точок не більше 6. Об'єктивні недоліки системи опалення електричним котлом властиві як невеликим будинкам 80-100 кв.м., так і будинкам більшої площі. А значить недоліки однієї системи і гідності іншого масштабуються і на будинки більшою площею 200-300 кв.м.
Декілька загальних рекомендацій щодо підключення електричних конвекторів.
Встановлення системи опалення на електричних конвекторах не потребує особливих навичок, навіть якщо ви не електрик. Потрібно дотримуватись загальних рекомендацій:
- На одну лінію не вішати сумарне навантаження більше 3 кВт, (3 конвектори по 1 кВт, або 2 по 1,5 кВт)
- Підключати таку лінію через дифф.автомат щонайменше 15A
- При підключенні послідовно на одну лінію навантаження більше 3 кВт використовувати контактор
- При використанні кімнатного термостата або розетки GSM, не виробника конвекторів, звернути увагу на допустиму для нього силу струму
