Чи є альтернатива електричному казану для опалення будинку за відсутності газу?

Чи є альтернатива електричному казану для опалення будинку за відсутності газу?
31 Серпня, 2023
307

З чого розпочинається вибір проекту майбутнього будинку? З відповіді на запитання: як опалюватиметься ваш майбутній будинок. Поки не вирішено, який тип опалення буде в будинку, будівництво краще не починати. Від цього залежить вибір конструкції та матеріалу стін, типу фундаменту, даху, потреба у технічних приміщеннях та інженерних комунікаціях. Варіант опалення теж залежить від ряду факторів: кліматична зона, площа будинку, частота та час використання будинку, чи є можливість підвести магістральний газ, вартість електроенергії. За вартістю виробленого кВт*год найбільш економічним є магістральний газ, та його дешевизна компенсується якимись неадекватними витратами підключення. Терміни окупності газового опалення можуть бути 10 і 15 років, залежно від апетитів місцевих газовиків.

Джерело енергії Вартість, руб/кВт*год
Магістральний газ 0,6 р
Спалений газ пропан-бутан (автономне газопостачання) 3,57 р
Дизельне паливо 4,03 р
Електрика* 4,02 р

Порівняння вартості кВт*год. залежно від типу палива

* Для Московської області, для житлових приміщень

Парадокс у нашій «газовій» країні в тому, що величезні території, як і раніше, не газифіковані. Рівень газифікації на Уралі – 48%, у Північно-Західному федеральному окрузі – 47%, Далекосхідному – 16%, а Сибірському – менше 10%. У цій ситуації проблема опалення в ІЖС стає ключовою. Яке опалення використати кожен вирішує по-своєму. Зріджений газ? Солярка? Дрова? Електрика? Дороге обладнання – дешева експлуатація? Дешеве обладнання – дорога експлуатація? Очевидно, що без газу найдоступніше і екологічне опалення, на відміну від обігріву вугіллям, торфом, дровами, соляркою - це електричне опалення. Але основний мінус електрики – його велика вартість. Вирішити цю основну проблему допомагають сучасні енергозберігаючі технології кліматичної техніки. Але треба врахувати, що будь-які технології безсилі, якщо будинок погано утеплений, має високі втрати.

Високоефективну повноцінну опалювальну систему можна побудувати на основі інверторних конвекторів Electrolux Transformer System серій Air Gate2 і Rapid. Така система має низку переваг перед знайомим усім опаленням електричним котлом та водяними радіаторами.

Що таке інверторна система опалення?

Корисне відео

Інверторна система опалення – це повноцінна система опалення житлових приміщень, побудована на базі електричних конвекторів з інверторним блоком керування digital INVERTER, підключених Wi-Fi до мобільного додатка. Принцип технології digital INVERTER – це автоматична зміна потужності роботи конвектора залежно від різниці поточної та встановленої температури, а також залежно від швидкості зміни цієї різниці. Основний фізичний принцип нагрівання повітря конвекторами без застосування теплоносіїв доповнюється спеціальним алгоритмом пропорційно-інтегрального керування потужністю роботи нагрівального елемента, який дозволяє досягти дуже високої точності підтримання температури разом з її рівномірним розподілом по всьому об'єму приміщення.

Щоб конвектори з інверторним блоком керування об'єднати в єдину систему опалення в usb-роз'єм блоку встановлюється Wi-Fi модуль, який дозволяє зв'язати конвектор із домашньою Wi-Fi мережею. Підключеними до Wi-Fi мережі конвекторами можна керувати віддалено як єдиною системою опалення через мобільний додаток Hommyn: об'єднати нагрівальні прилади в групи, керувати кожною групою як окремим пристроєм, налаштувати розклад роботи, вибрати один із кількох встановлених режимів роботи, заблокувати керування безпосередньо на блоці управління .

Блок управління digital INVERTER встановлюється на конвектор, завдяки Wi-Fi модулю конвектором можна керувати Wi-Fi через мобільний додаток. Блок управління керує роботою нагрівального елемента конвектора за інтелектуальним алгоритмом
Блок управління digital INVERTER встановлюється на конвектор, завдяки Wi-Fi модулю конвектором можна керувати Wi-Fi через мобільний додаток. Блок управління керує роботою нагрівального елемента конвектора за інтелектуальним алгоритмом
Джерело home-comfort.ru
Схема інверторної системи опалення: через мобільний додаток Hommyn Wi-Fi можна керувати конвекторами як єдиним пристроєм
Схема інверторної системи опалення: через мобільний додаток Hommyn Wi-Fi можна керувати конвекторами як єдиним пристроєм
Джерело home-comfort.ru

Електричні конвектори використовуються давно, чому раніше їх не розглядали як альтернативу електричним котлам? Інверторний конвектор має важливі відмінності від звичайного конвектора. По суті, це інший опалювальний прилад з новими можливостями. Звичайний конвектор будь-якого виробника, працює за принципом вкл/вимк. Навіть якщо звичайний конвектор підключити до Wi-Fi розеток або до настінного термостата, термореле та іншої автоматики, якої зараз багато в інтернеті, суть його роботи не зміниться: у включеному режимі він працює на свою штатну потужність, потім при досягненні деякої температури відключається, потім знову вмикається, цикл роботи повторюється. Від такого конвектора ніколи не була потрібна економічність, точність і комфортність роботи, головне щоб справно грив. Постійну повноцінну систему опалення будинку такими обігрівачами не зробити: синхронно керувати ними неможливо, температурний інтервал між вимкненням та включенням становить 5-6 °C, що не дозволяє підтримувати комфортну температуру.

З появою інверторних конвекторів з автоматичною змінною потужністю роботи та управлінням через мобільний додаток – стало можливим зібрати повноцінну систему опалення будинку, на чільне місце якої ставиться енергоефективність, економічність і зручність управління.

Принцип зміни потужності роботи звичайного конвектора та інверторного при підтримці заданої темератури: сумарна площа під червоною кривою S1 (витрати електроенергії звичайного конвектора) вище площі під зеленою кривою S2 (витрати електроенергії інверторного конвектора Принцип зміни потужності роботи звичайного конвектора під червоною кривою S1 (витрати електроенергії звичайного конвектора) вище за площу під зеленою кривою S2 (витрати електроенергії інверторного конвектора)
Принцип зміни потужності роботи звичайного конвектора та інверторного при підтримці заданої темератури: сумарна площа під червоною кривою S1 (витрати електроенергії звичайного конвектора) вище площі під зеленою кривою S2 (витрати електроенергії інверторного конвектора Принцип зміни потужності роботи звичайного конвектора під червоною кривою S1 (витрати електроенергії звичайного конвектора) вище за площу під зеленою кривою S2 (витрати електроенергії інверторного конвектора)
Джерело home-comfort.ru

У чому переваги інверторної системи опалення порівняно з опаленням електричним казаном та водяними радіаторами?

Вартість системи. Система опалення на інверторних конвекторах майже втричі дешевша порівняно з системами «котел – трубопроводи – опалювальні прилади». Наприклад, комплект обладнання для будинку 120 м2 (конвектори, блоки управління, wifi-модулі) буде коштувати близько 80 тис. руб.

Вартість монтажу. Інверторна система проста в монтажі та не потребує додаткового налагодження та регулювання перед початком експлуатації. Прокладання електричних проводів можна зробити одночасно з роботами з електрики в будинку. До монтажних робіт котла та радіаторів пред'являються високі вимоги щодо якості та надійності монтажу. Помилки в проектуванні (наприклад, неправильний підбір діаметра труб при схемі двотрубної підключення радіаторів) можуть призвести до зниження ефективності роботи опалювальної системи. Вартість монтажних робіт із встановлення котла, прокладання труб, монтажу радіаторів складе від 50% вартості обладнання.

Витрати електроенергії. Простими обчисленнями та припущеннями, що економічніше не обійтися. Різні експерти висловлюють різні думки. Наприклад, розважливі скандинави використовують електричні конвектори, електричні котли не поширені у Європі. Дати достовірну відповідь на питання, що економічніше - електрокотел або інверторні конвектори можна лише досвідченим шляхом, випробувавши системи опалення в абсолютно рівних умовах: однаковий будинок, площа, кліматична зона, зовнішня температура. Очевидно, що у реальних умовах такий челендж провести непросто. На допомогу прийшли вчені з кафедри теплообмінних процесів Московського Енергетичного Інституту. Будинок замінила спеціальна термоізольована камера, тепловтрати створювалися кондиціонерами, які працюють на охолодження. Камера опалювалася спочатку електричним котлом і радіаторами, потім конвекторами з інверторними блоками управління. Витрати електрики фіксували лічильники електроенергії.

Корисне відео

Незалежні випробування показали, що інверторна система опалення споживає на 40% менше електроенергії, аніж система, що працює за схемою «електричний котел – трубопроводи – радіатор опалення». Фахівці наукової групи пояснюють це рядом ключових факторів.

  1. Додаткові витрати системи з електрокотлом на перекачування теплоносія до опалювальних приладів, великими тепловими втратами радіаторів у «приладовій» зоні, а також тепловими втратами від теплопроводів під час їх прокладання у підпільній частині будівлі.
  2. Система «електрокотел-труби-радіатори» значно інерційніша. Висока інерційність призводить до того, що система припускає перегріви/недогріви. Вимкнення та увімкнення електричного котла відбувається при досягненні певної температури подачі та звороту. Цей температурний діапазон між температурою вимкнення та включення котла (по-науковому, гістерезис) може досягати 10ОС, підібрати правильний гістерезис, щоб і будинок не остигав, і котел не смикати включеннями/вимиканнями складно. А як відомо, всі зайві градуси і температурні амплітуди – це дорогі градуси, зайві витрати, які ми не замовляли, але змушені оплачувати. Енергії витрачається більше, ніж необхідно для підтримки комфортної температури. Навіть котли з високим ККД та сучасною автоматикою не вирішують цієї проблеми. Настінні кімнатні термостати, термоголовки, різна погодна автоматика лише частково вирішують проблему енергозбереження, тому що сам фізичний принцип обігріву котлом та радіаторами залишається незмінним.

Інверторна система опалення позбавлена цих недоліків. У неї немає втрат при перенесенні тепла від котла до радіаторів, вона має низьку інерційність, швидко виходить на заданий температурний режим і підтримує поточну температуру, працюючи на мінімальній потужності, не має таких температурних амплітуд (гістерези), а значить комфортніше та економічніше.

Графік витрат електроенергії при випробуваннях МЕІ у теплоізольованій камері
Графік витрат електроенергії при випробуваннях МЕІ у теплоізольованій камері
Джерело home-comfort.ru

Надійність системи . Будь-яка техніка має свій ресурс і не буває 100% надійною. У разі виходу з ладу будь-якої частини системи опалення "котел-труби-радіатори" (наприклад, циркуляційного насоса), вся система припиняє роботу. Щоб визначити проблему та швидко її усунути, потрібен досвід та час. На відміну від такої системи інверторна система не має ключового елемента, який при виході з ладу може зупинити роботу всієї системи. Проблема швидко локалізується, прилад можна замінити чи здати у ремонт.

Звичайно, система опалення «електрокотел+радіатори» має й переваги: наприклад, можливість підключення буферної ємності, другого контуру для підготовки гарячої води, теплої підлоги. Але, по-перше, ці переваги коштують чималих грошей, і, по-друге, не завжди виправдані. Наприклад, при однотарифному обліку електроенергії використання буферної ємності втрачає сенс, а замість бойлера непрямого нагріву можна встановити хороший економічний накопичувальний водонагрівач. Якщо в будинку підлога з дерева або ламінату, то використання водяної теплої підлоги нічого не дасть, крім додаткового навантаження на котел через низьку теплопровідність дерева.

Схема теплообмінних процесів системи опалення на електричному казані та водяних радіаторах. Як видно на схемі, теплове випромінювання радіаторів частково поглинається стінами та відбувається передача тепла від внутрішніх стін до зовнішніх. У зоні котла відбувається локальний перегрів
Схема теплообмінних процесів системи опалення на електричному казані та водяних радіаторах. Як видно на схемі, теплове випромінювання радіаторів частково поглинається стінами та відбувається передача тепла від внутрішніх стін до зовнішніх. У зоні котла відбувається локальний перегрів
Джерело home-comfort.ru
Схема теплообмінних процесів системи опалення конвекторах. За рахунок конвекції тепло рівномірніше, ніж у радіаторному опаленні, розподіляється по приміщенню. Через відсутність випромінювання не відбувається нагрівання стін та втрати тепла при передачі тепла зовнішнім стінам
Схема теплообмінних процесів системи опалення конвекторах. За рахунок конвекції тепло рівномірніше, ніж у радіаторному опаленні, розподіляється по приміщенню. Через відсутність випромінювання не відбувається нагрівання стін та втрати тепла при передачі тепла зовнішнім стінам
Джерело home-comfort.ru

Які можливості управління опаленням дає інверторна система?

Корисне відео

Можливість керувати групою конвекторів як єдиним пристроєм. Встановивши на смартфон мобільний додаток і «прописавши» у локальній wifi-мережі всі інверторні конвектори, ми можемо об'єднувати їх у групи. Наприклад, у групу «2 поверх», «1 поверх», «вітальня» та керувати кожною групою як єдиним пристроєм незалежно один від одного.

Функціональний додаток для керування всіма інверторними конвекторами
Функціональний додаток для керування всіма інверторними конвекторами
Джерело home-comfort.ru

Можливість встановлення різних температурних режимів у різних кімнатах. Немає сенсу підтримувати ту саму температуру в усьому будинку – правильніше встановити для кожного приміщення свій температурний режим. Наприклад, якщо кімната розташована в тіньовій стороні, або це дитяча кімната, то температуру встановити вище. У спальні прохолодніше, у ванній нехай буде гарячіше, а в гаражі або коморі достатньо і 15 °C.

Можливість програмування роботи конвекторів. Якщо ви проживаєте в заміському будинку непостійно, наприклад, тільки у вихідні, то в мобільному додатку можна налаштувати розклад роботи системи на підтримку мінімальної температури у будні, а у вихідні встановити комфортний рівень температури.

При обмеженій електричній потужності в будинку можна встановити спеціальний контролер, що дозволяє налаштувати каскадні включення/вимикання конвекторів, встановити обмеження по потужності, щоб не допускати їх одночасну роботу і не створювати пікове навантаження на мережу, що перевищує допустиме.

Якщо вдома нестійкий інтернет, чи це означає, що користуватися інверторними конвекторами не вийде? Керувати конвекторами можна не тільки через мобільний додаток, але й установивши інтелектуальні програмовані термостати Electrolux. Вони встановлюються на стіні в приміщенні там, де зручніше вимірювати температуру. Інтелектуальний термостат не тільки датчик температури, йому також доступні всі можливості мобільного додатка з управління групою конвекторів. Навіть коли Wi-Fi роутер не ловить інтернет, інтелектуальний термостат через wi-fi мережу керує роботою групою інверторних конвекторів у довіреному приміщенні.

Інтелектуальний програмований термостат Electrolux не лише термостат, він ще керує групою конвекторів.
Інтелектуальний програмований термостат Electrolux не лише термостат, він ще керує групою конвекторів.
Джерело home-comfort.ru

Висновок

Останнім часом найбільшим попитом стали мати будинки площею до 150-200 кв.м. Вони дешевші у будівництві, у змісті, у податках. Змінюється як споживчий попит на користь компактних будинків, змінюється сам підхід до побудови систем опалення. Якщо немає альтернативи електричному опаленню, або великий термін окупності підключення магістрального газу (до 15 років), то найбільш раціональним рішенням є інверторна система опалення, що має ряд безперечних переваг у порівнянні з електричним котлом: дешевше обладнання та монтаж (в 3 рази), економічніше енергоспоживання (До 40%), простіше в обслуговуванні, комфортніше в користуванні.