Отопление в загородном доме электричеством: Электрическое отопление в частном доме: обзор лучших систем

В странах Европы сегодня около 70% всех загородных домов отапливаются с помощью электричества. Его называют самым экологичным, удобным и безопасным способом получения тепла. На отечественных просторах электрическое отопление загородного дома и дачи пока не получило столь широкого распространения в связи с высокой стоимостью эксплуатации.  Специалисты же утверждают, что есть некоторые способы, которые позволят экономно отапливаться электричеством. Что для этого нужно делать? Какое оборудование будет уместно в качестве самостоятельного, а какое подойдет лишь как дополнительное и резервное?

№1. Плюсы и минусы электрического отопления

Электрическое отопление приобрело распространение за счет множества преимуществ:

• простота, скорость и относительная дешевизна монтажа системы. Обустройство и введение в эксплуатацию систем электроотопления обойдется приблизительно на 30% дешевле аналогичных работ по другим системам;
• простота эксплуатации, отсутствие необходимости в регулярном сервисном обслуживании;
• небольшие размеры отопительных приборов;
• бесшумность работы;
• безопасность, экологичность и гигиеничность;
• высокий КПД;
• долгий срок службы;
• автоматизация системы отопления и возможность гибкого регулирования работы системы.

  Сравнение начальных затрат на монтаж систем отопления с разным видом топлива

Может сложиться впечатление, что электричество – идеальный способ отопления, но ему присущи и серьезные недостатки:

• стоимость электроэнергии;
• перебои с подачей электроэнергии, что стало нормой для огромного количества загородных участков.

Если электричество – единственный вариант согреться зимой, то с недостатками можно бороться. Конечно же, электроэнергия – дорогой ресурс, но если хорошо утеплить дом и выбрать подходящее оборудование, то расходы можно сократить в разы. Конечно же, существенно влияние оказывает и климат региона, но роль утепления огромна: на обогрев 1м³ неутепленного пространства уходит около 50 Вт, а если утеплить дом по всем правилам, то энергии понадобится уже около 20 Вт. Естественно, чем меньше дом, тем ниже будут расходы на его отопление. Электричество лучше всего подходит для небольших одноэтажных домов, в остальных случаях его лучше сделать резервным источником тепла, отапливая дом газом, твердым или жидким топливом.

Чтобы система не зависела от перебоев с подачей электричества, лучше использовать аккумуляторные батареи и генераторы, работающие на бензине или дизеле, альтернатива –  установить солнечные батареи или ветрогенератор.

Еще один важный момент – мощность линии должна соответствовать той нагрузке, которая будет возлагаться на нее при включении приборов электроотопления.

№2. Варианты электрического отопления загородного дома

Отопительные электрические системы могут быть двух основных видов:

• те, что используют промежуточный теплоноситель;
• те, что сразу преобразовывают электрическую энергию в тепловую и передают ее в окружающую среду.

К первому типу относятся котлы и масляные радиаторы, а ко второму конвекторы, инфракрасные обогреватели, тепловентиляторы и электрический теплый пол. Собственно, это и есть перечень возможных вариантов электрического отопления дачи. Вид и количество устройств подбирается в зависимости от размеров помещения и частоты нахождения там людей.

№3. Отопление загородного дома электрическим котлом

Главная часть электрического котла – теплообменник, бак с нагревательными элементами. Они подогревают теплоноситель (вода, антифриз, масло), который циркулирует по системе, состоящей из труб и радиаторов отопления – все, как в случае с газовым или жидкотопливным котлом. Кроме того, в систему часто входят расширительный бак, циркуляционный насос и предохранительный клапан.  Индукционные и электродные котлы работают несколько иначе.

Преимущества данного способа отопления очевидны: отсутствие дыма и необходимости обустраивать дымоход, бесшумность работы, безопасность, высокий КПД (до 99%), простота эксплуатации и регулирования температуры. По причине высокой стоимости электроэнергии такие котлы монтируются, в основном, тогда, когда загородный дом используется не для постоянного проживания. Кроме того, не стоит забывать и про необходимость наличия хорошей электропроводки.

В системе отопления могут использовать электрические котлы таких видов:

• ТЭНовые котлы – самые простые и популярные устройства. Принцип их работы можно сравнить с обычным электрическим чайником. Нагревательные элементы, которых в котле обычно 3-4, греют теплоноситель (воду) в проточном режиме. В зависимости от необходимой температуры ТЭНы включаются вместе, по одному или группами. Нагретая вода циркулирует по системе, а для лучшего ее давления и циркуляции обычно используют циркуляционные насосы. Мощность таких котлов – от 3 до 50 кВт, есть модели, работающие от одно- и трехфазной сети. Преимущества ТЭНовых котлов: компактность, небольшая цена, простота монтажа. Существенный недостаток – образование накипи на нагревательных элементах, что приводит к увеличению потребления энергии и постепенному выходу из строя;
• электродные котлы работают без нагревательных элементов. Основная их часть – электроды. При прохождении тока с одного электрода на другой через жидкость последняя нагревается под воздействием собственного сопротивления. В качестве жидкости используют антифризы. Мощность электродных котлов 5-25 кВт. Такие устройства лишены основного недостатка ТЭНовых котлов – образования накипи, они компактны, безопасны в случае утечки воды и недорогие. Но они требуют обязательного проведения водоподготовки, вода должна циркулировать строго с определенной скоростью, а электроды постепенно изнашиваются, поэтому требуют периодической замены;
• индукционные котлы также не имеют нагревательных элементов, а подогрев электроносителя (вода, масло, антифриз) осуществляется за счет электромагнитной индукции. Это наиболее экономичные в эксплуатации котлы, в них почти не образуется накипь, долговечность на высоте, но затраты на покупку будут немалыми, да и габариты таких котлов приличные.

Кроме того, все котлы делятся на однофазные (потребляют 220 В напряжения) и трехфазные (380 В): первые подойдут для маленьких по площади домов и дач, которые посещаются время от времени, вторые – для больших дач. Также котлы делят на настенные и напольные, на одноконтурные и двухконтурные (эти позволяют организовать еще и горячее водоснабжение дачи).

Что же касается производителя котла, то для обеспечения надежности и долговечности вовсе необязательно отдавать предпочтение импортной технике – отечественная продукция лучше приспособлена к нашим условиям эксплуатации.  Кстати, умельцы используют в системе отопления вместе электрического котла обычный бойлер. Это обойдется даже дешевле, но и проблем будет несколько больше.

№4. Конвекторы для отопления дачи

Электрический конвектор относится к одному из самых популярных способов отопления дачного дома. Установить прибор можно где угодно, в управлении он прост, много места не занимает, а помещение прогревает достаточно быстро и бесшумно, КПД около 95%. В качестве нагревательного элемента используется вольфрамовая спираль, которая может нагреваться до 600⁰С. Она помещена в керамический изолятор, а тот – в привлекательный стальной или алюминиевый корпус. В нижней части корпуса расположены отверстия для поступления холодного воздуха, в верхней – для выхода теплого. Нагретый воздух поднимается вверх, уступая место холодному, и так по кругу.

Циркуляция воздуха может происходить естественным образом или ускоряться при помощи вентиляторов. Лучше всего использовать вентиляторы во время первичного нагрева помещения, а потом уже полностью перейти на естественный обмен воздуха. За счет конструкции конвектора внешний его корпус не нагревается выше 60⁰С, поэтому устройство абсолютно безопасно. Поддержание заданной температуры осуществляется за счет наличия механического или электронного блока управления.

Конвектор может быть напольным или настенным, встраиваемым или внешним, его вес небольшой – от 2,8 до 6,2 кг. Мощность электрических конвекторов от 0,5 до 3 кВт. Этот параметр и число приборов выбирают в зависимости от площади отапливаемого помещения и того, единственный ли этот способ отопления или нет.

Как рассчитать мощность и количество необходимых конвекторов? Необходимо знать площадь отапливаемого помещения (расчет можно проводить для всего дома или комнаты) и его высоту. Умножив площадь на высоту, получаем объем. Мощность, требуемая на обогрев кубометра воздуха, зависит от качества утепления помещения. Для хорошо утепленных домов (по всем требованиям энергосбережения) это около 20 Вт, для домов с утепленными стенами, перекрытиями и стеклопакетами – 30 Вт, для строений с недостаточной теплоизоляцией – 40 Вт, с плохой изоляцией – 50 Вт.

Например, у нас есть небольшой дачный дом площадью 33 м² с высотой потолка 2,5 м, объем получается 82,5 м³. Допустим, дом у нас утеплен, но не идеально (возьмем мощность 30 Вт): 82,5*30 = 2475 Вт, или почти 2,5 кВт. Получается надо купить либо один достаточно мощный конвектор на 2,5 кВт, либо два на 1,2-1,3 кВт.

№5. Масляные радиаторы для дачи

Рассматривать масляный радиатор в качестве единственного источника тепла можно только тогда, когда дача небольшая и появляетесь вы там нечасто, в остальных случаях – это резервный и дополнительный способ обогрева. Устроены такие приборы несложно: нагревательный элемент передает энергию маслу (теплоноситель), которое циркулирует внутри корпуса устройства. Масло нагревает корпус, а тот, в свою очередь, – воздух в комнате. Нагреть комнату до приемлемой температуры таким обогревателем можно без проблем. Среди его преимуществ:

• возможность транспортировки из одной комнаты в другую;
• высокий уровень безопасности, поверхность не нагревается выше 60⁰С;
• долговечность и надежность;
• бесшумность;
• невысокая цена;
• отсутствие неприятных запахов.

Нагревают помещение такие приборы не очень быстро, но и остывают они медленно, поддерживая комфортную температуру долгое время. Для большей скорости нагрева помещения в некоторые модели встроен вентилятор. Мощность устройств от 1 до 2,5 кВт. Расчет мощности примерно такой же, как и с конвектором.

№6. Тепловентиляторы для дачи

Тепловентилятор – это еще один способ резервного отопления загородного дома. Постоянно поддерживать им необходимую температуру не представляется возможным. Тем не менее, тепловентиляторы заслужили большую популярность, так как:

• стоят недорого;
• компактны и мобильны;
• позволяют достаточно быстро прогреть помещение;
• просты в эксплуатации.

Среди недостатков неэкономичность, пожароопасность, шум и неприятный запах, так как в процессе эксплуатации на раскаленную спираль попадают частицы пыли и грязи. Большую площадь таким устройством не прогреешь, но для этого существуют тепловые завесы и тепловые пушки, которые работают по тому же принципу, что и тепловентилятор.

Устройство достаточно примитивно: воздушные массы нагреваются за счет соприкосновения с разогретым ТЭНом, а перемещаются благодаря наличию вентилятора. Различия только в типе нагревательного элемента (спиральный – самый дешевый, но опасный, а керамический безопасный, но дорогой), мощности (0,4-2,5 кВт), типе управления, в виде и форме вентилятора.

№7. Инфракрасные обогреватели

Инфракрасные обогреватели экономичнее привычных электрических котлов на 20-35%, а эксперты уверены, что скоро подобные устройства станут в один ряд с традиционными системами обогрева. Пока по уровню популярности они проигрывают конкурентам, но спрос на них растет незамедлительными темпами. Принцип действия заключается в преобразовании электроэнергии в инфракрасные лучи, которые греют не воздух, а предметы, как солнце. Нагретые предметы отдают тепло в окружающую среду, и температура в помещении растет. Предметы нагреваются только в той зоне, куда направлены лучи обогревателя.

Инфракрасные обогреватели представлены в двух модификациях:

• устройства на ножках;
• плоские панели, которые крепятся к стенам или даже потолку.

Быстро нагреть помещение таким способом не получится, но за счет экономичности, экологичности и особенностей работы инфракрасные обогреватели могут использоваться в качестве самостоятельного источника тепла в загородном доме, если там, конечно, не живут постоянно. Вспомните, что часто такие приборы ставят на открытых площадках кафе, поэтому для осенне-весенних посиделок под открытым небом эти обогреватели будут в самый раз – получится теплая и уютная зона отдыха.

Мощность подобных устройств колеблется от 0,25 до 3-4 кВт. Инфракрасные обогреватели пожаробезопасны и долговечны, могут прослужить до 25 лет.

№8. Теплые полы для загородного дома

Теплый пол позволит создать максимально комфортные условия пребывания в загородном доме. Для обустройства электрического теплого пола используются:

• кабель, который волнами, полосами или зигзагами укладывается в необходимых частях комнаты;
• инфракрасная пленка, которая работает по принципу инфракрасных обогревателей и отличается простотой в монтаже. Ее используют даже для обустройства «теплого потолка» и «теплых стен».

Теплый пол называют более-менее экономичным способом отопления за счет присутствия системы автоматического управления и правильного распространения тепла, но все же дешевым такой обогрев назвать невозможно. В эксплуатации пленочный пол обойдется дешевле, но стоит пленка дороже электрических кабелей.

К основным преимуществам электрических теплых полов стоит отнести:

• простота монтажа и эксплуатации;
• равномерный обогрев всего помещения;
• безопасность;
• долговечность;
• возможность настраивать температуру вплоть до 0,1⁰С;
• отсутствие необходимости выделять место под котел, радиаторы или обогреватели.

Если площадь загородного дома велика, то рассматривать теплый пол в качестве самостоятельного источника отопления никак нельзя.

№9. Сплит-системы для отопления

Сплит-система может не только охлаждать помещение, но и нагревать его. Сразу оговоримся, возможно это только при плюсовых внешних температурах, т.е. получать тепло от сплит-системы можно будет в осенний и весенний период, когда на улице около +1…+5⁰С. Устройство можно считать резервным источником тепла, когда основную систему отопления включать еще, вроде бы, рано или уже поздно, а прогреть в доме хочется.

Стоит помнить, что сплит-система – это не обогреватель, и нагревательного элемента в ней нет. Отсюда и ограничения по внешней температуре воздуха. Выдачу теплого воздуха сплит-системой можно назвать реверсом фреона: тепло забирается с улицы и подается внутрь, а это можно назвать не выработкой тепла, а его перекачкой. Следовательно, чем ближе к нулю температура на улице, тем ниже эффективность работы сплит-системы на обогрев. При плюсовых температурах количество поданного в помещение тепла может в 2-4 раза превышать величину потраченной на это энергии.

Пока электричеству еще трудно конкурировать с системами отопления на жидком, твердом и газообразном топливе. К тому же, появляются способы получать тепло от альтернативных источников энергии. Но в ряде случаев без электрического отопления загородный дом обойтись не сможет, и тут задача состоит в выборе наиболее подходящего источника тепла, ну и, конечно же, в правильном энергосбережении.

Электрическое отопление загородного дома под ключ – цена на услуги по отоплению частных домов электричеством

Цены на услуги по обустройству электрического отопления

Бытует мнение, что электрическое отопление дома является нерентабельным, так как электричество является дорогим энергоносителем.

Современные подходы создания электрических отопительных систем позволяют сделать их более экономичными и повысить КПД, особенно в ситуациях, когда другие энергоносители недоступны.

Для того чтобы электрическое отопление было выгодным и экономичным, нужно правильно определить наиболее оптимальную категорию системы, подобрать оборудование в соответствие со схемой и предварительными расчетами.

Рисунок 1. Котельные в частных домах на базе электрических котлов

Отопление дома электрическим котлом

Наиболее популярное электроотопление в частном доме – это водяное отопление, в схеме которого основным генератором тепла выступают электрические котлы напольного и настенного исполнения. Основным отличием этих агрегатов является мощность: у настенных она колеблется в диапазоне 5-60 кВт с обогревом помещений общей площадью от 50 до 600 м², у напольных аналогов мощность от 60 кВт и отапливаемая площадь, соответственно, больше.

Электрокотлы небольшой мощности могут подключаться как к однофазной сети в 220 В, так и к трехфазной в 380 В. Агрегаты повышенной мощности (от 8 кВт и выше) могут питаться только от трехфазной сети.

В электрокотлах система циркуляции может быть естественной и принудительной. В качестве теплоносителя одинаково эффективные вода или специальные незамерзающие антифризы.

Рисунок 2. Устройство электрического котла

Устройство и принцип действия электрического котла

Принцип функционирования электрокотлов обладает традиционной схемой: на первом этапе теплоноситель направляется во внутренний резервуар агрегата, в котором расположен нагревательный элемент – ТЭН. В процессе его нагрева тепло передается воде или антифризу, которые согласно физическим законам самотеком либо под воздействием насоса циркуляционного типа равномерно поступают в систему отопления частного дома электричеством, передавая полученную температура радиаторам. Вся система имеет кольцевую структура, вследствие чего охлажденный теплоноситель снова возвращается во внутренний резервуар генератора тепла.

Для контроля функционала электрокотла используется блок управления. Также имеется комнатный температурный регулятор, который дополняет контур управления агрегатом: он реагирует на снижение температурных показателей и подает сигнал котлу на включение режима нагрева. Внутренний температурный датчик котла отслеживает температуру теплоносителя, таким образом определяя скорость расхода энергии. Он также управляет функционалом, задавая различные режимы нагрева и регулирует электроотопление.

Все эти компоненты, участвуя в процессе регулирования мощности агрегата, в целом позволяют на 30% уменьшить энергопотребление электрической системы отопления частного дома.

Преимущества отопления электрокотлом:

• Невысокая стоимость оборудования;
• Простая эксплуатация и абсолютная надежность, снижена регулярность ремонтных и сервисных мероприятий;
• Низкий уровень шума;
• Доступное управление и автоматизированный функционал;
• Отсутствует риск возгорания из-за исключения открытого пламени;

• Нет необходимости в дымоходе из-за отсутствия выбросов продуктов горения;
• Отсутствует необходимость в обустройстве отдельного помещения для установки, компактность;
• Доступность топлива в любом регионе страны при отсутствии расходов на его транспортировку или хранение;
• КПД отопления частного дома электричеством достигает 100%.

Минусы использования электрокотлов:

• Затраты на электроэнергию превышают стоимость иных энергоресурсов;
• Необходимость обеспечения защиты оборудования от сбоев в сети напряжения;

• Запрещено превышать установленный лимит мощности;
• Высокая затратность электрического отопления для домов с площадью, превышающей 100 м².

Рекомендуемые котлы для отопления электричеством

Примеры монтажа

Прямое отопление дома электричеством

Электроотопление обладает таким отличительным признаком, как непосредственная трансформация электроэнергии в тепло с исключением из схемы теплоносителя. Подобная схема также встречается в частных домах, обладая как достоинствами, так и недостатками. Чаще всего отопление организуется с использованием электрических отопительных приборов, таких как конвекторы напольного либо настенного исполнения, теплый пол, инфракрасные обогреватели, тепловые завесы и т.п.

Рисунок 3. Масляные радиаторы в частном доме

Масляные радиаторы

Наиболее простые отопительные приборы – масляные радиаторы, используемые в отдельных помещениях. Он представляет собой корпус, секции которого соединены между собой по принципу радиаторов отопления.

Внутренняя емкость конструкции заполняется минеральным теплоносителем, который непосредственно контактирует с погруженными в него ТЭНами, отвечающие за подогрев. В большинстве случаев такие электроприборы бытового предназначения обладают мощностью в диапазоне от 2,5 до 3 кВт. Это позволяет за малый промежуток времени нагреть теплоноситель до 2 тысяч градусов, что, соответственно, ускорит процесс обогрева помещений. Поэтому масляные радиаторы считаются незаменимыми союзниками в борьбе с неожиданным похолоданием в квартире либо доме.

Использование масляных радиаторов нецелесообразно для постоянного обогрева домов, так как они потребляют много электроэнергии. Свою эффективность они подтверждают лишь в качестве краткосрочного решения вопроса или дополнительного отопительного прибора.

В более высоких масштабах альтернативой считаются конвекторы, которые также могут служить и в качестве общего обогревателя.

Рисунок 4. Настенные конвекторы в системе электрического отопления

Электрические конвекторы

Конструкция конвектора представляет собой монолитный корпус, в котором присутствует нагревательный элемент. ТЭН нагревает воздух, который потом распространяется по всему помещению в очень короткие сроки через специальные отверстия или решетку. В современных приборах есть возможность регулировки диаметра отверстий, корректируя таким образом объем выходящего нагретого воздуха. В корпусе имеются и нижние отверстия, через которые производится забор холодного воздуха для его последующего нагрева и распространения в помещении.

Электрические конвекторы выгодны только в тех ситуациях, когда устройство водяного отопления невозможно либо связано с глобальными капиталовложениями.

В данных приборах предусмотрена некоторая автоматизация, исключающая постоянное участие человека в его работе. В частности, внутренний температурный датчик отслеживает температуру забираемого воздуха. При достижении этим параметром установленной величины устройство автоматически отключается. Дополнительным преимуществом электрических конвекторов в сравнении с масляными радиаторами является их разное исполнение – напольное и настенное.

Рисунок 5. Инфракрасные обогреватели для отопления электричеством

Инфракрасные обогреватели

Солнечный свет является максимально эффективным природным обогревателем. Однако в наших широтах в холодное время года яркие солнечные лучи – редкость. Заменить их смогут специальные электрические инфракрасные приборы отопления. В корпусе данного устройства присутствует нагревательный элемент – ТЭН, который является генератором инфракрасных волн. Это излучение, распространяющееся из обогревателя, несет в себе тепло, передаваемое не внутренней атмосфере, а именно элементам интерьера, на которые они попадают. Это позволяет избежать «холостого» расхода тепла и направлять его непосредственно в те зоны, где есть необходимость в нем.

В результате у современных инфракрасных обогревателей крайне высокий КПД – свыше 90%, что делает их в сравнении с иными электрическими аналогами отопительных устройств наиболее выгодными.

Рисунок 6. Система «теплый пол»

Электрический теплый пол

Как полноценная система отопления теплый пол экономически невыгоден. Однако он может выступать в роли дополнительного источника тепла, а также существенно ускорять процесс обогрева помещений. Данная конструкция состоит из специальной пленки, на которую закреплены нагревательные кабели. Она устанавливается на ровную поверхность, после чего декорируется напольным покрытием. В определенных точках на теплый пол крепятся температурные датчики, подключаемые к общему термостату. Последний устанавливается на стену и позволяет корректировать работу системы.

Потребитель имеет возможность сам корректировать работу электрического отопления и устанавливать в доме комфортную температуру.

Теплый пол отличается более простым монтажом, который легко выполняется и своими руками без привлечения специалистов. Вы можете воспользоваться нашими рекомендациями, а также видеороликами, в подробностях описывающими весь процесс установки.

Как показывает практика, электрический теплый пол эффективен в точках максимально высоких теплопотерь – зоны возле входных дверей, балконы, а также в помещения с высокой влажностью – саунах, ванных комнатах, бассейнах.

Преимущества прямого отопления электричеством:

• Регулировка параметров температурного режима осуществляется оперативно;
• Установка температуры в диапазоне 5-30 °C;
• Компактные габариты отопительных устройств;
• Упрощенное обслуживание и эксплуатация;
• Отсутствие шумов при работе устройства.

Недостатки:

• Затраты на электроэнергию превышают стоимость иных энергоресурсов;
• Необходимость обеспечения защиты оборудования от сбоев в сети напряжения;
• Для каждого из помещений устанавливаются собственные параметры в связи с отсутствием общего регулятора.

Почему электричество в сравнении с газом чаще используется в системе отопления?

Во-первых, электрокотлы по своим техническим характеристикам не только не уступают аналогам, работающим на природном топливе, но и в некоторых направлениях даже превосходят их. Особенно это касается первоначальных издержек на работы по обустройству системы отопления частного дома. Не только материальных, но и временных, т.к. нет необходимости в прохождении процедуры по получению специальных разрешений и допусков у соответствующих госорганов.

Во-вторых, по своей стоимости и электрическое, и газовое оборудование идентичны. А вот эксплуатационные расходы отличаются существенно, причем с каждым последующим годом. Сюда следует добавить и отсутствие риска для безопасности проживающих в частном доме, а также для окружающей его экологии.

Отопление электричеством, преимущества и недостатки электрического отопления

Является ли электрическое отопление экологически чистым?

Определение того, является ли электричество эффективным и экологически ответственным средством обогрева дома, должно включать также начальное производство электроэнергии. Эффективность сжигания ископаемого топлива для выработки электроэнергии составляет около 30-60%. Существуют также значительные потери в линиях электропередачи, поэтому общая энергоэффективность электрического тепла значительно варьируется в зависимости от местоположения и местного источника производства электроэнергии.

Отопление электричеством из возобновляемых источников, таких как ветер, солнце или гидроэлектростанция, намного чище, чем электричество, произведенное путем сжигания ископаемого топлива, такого как угольные или газовые электростанции. К счастью, доля зеленой электроэнергии в США растет с возобновляемыми источниками, что обеспечило новый рекорд в 742 миллиона мегаватт-часов (МВтч) электроэнергии в 2018 году, что почти вдвое больше, чем 382 миллиона МВтч, произведенных в 2008 году. Возобновляемые источники энергии обеспечили 17,6% выработки электроэнергии в США в 2018 году.

Почти 90% прироста возобновляемой электроэнергии в США в период с 2008 по 2018 год было связано с ветровой и солнечной генерацией. Выработка ветровой энергии выросла с 55 миллионов МВтч в 2008 году до 275 миллионов МВтч в 2018 году (6,5% от общего объема производства электроэнергии), по сравнению с обычными гидроэлектростанциями — 292 миллиона МВтч (6,9% от общего объема производства). Это хорошие новости для сокращения углеродного следа наших энергетических потребностей.

Это для сравнения с Канадой, где около 67% электроэнергии Канады поступает из возобновляемых источников и 82% из источников, не выделяющих парниковые газы. Канада является вторым по величине производителем гидроэлектроэнергии в мире.

Особенность электрического отопления в новых или отремонтированных зеленых высокоэффективных домах заключается в том, что по мере увеличения процента выработки электроэнергии из возобновляемых источников ваша система отопления по умолчанию сокращает углеродный след.

Источники электрического тепла:

Отопление электричеством — это не только плинтусы или электрические печи с принудительной подачей воздуха. Эффективность и БТЕ, передаваемые через электрические радиаторы, печи, конвекционные нагреватели или бойлеры для водяных излучающих полов, попадают в категорию «электрического тепла» и все одинаково эффективны в БТЕ на ватт.По эффективности они также не уступают тепловложению, которое вы получали бы от электрической плиты, фена, тостера или даже электрической грелки вокруг больной шеи.

То, как какое-либо из этих устройств или приборов отдает тепло, будет иметь некоторое влияние на эффективность, но это больше связано с тем, насколько хорошо оно распределяется. Обогрев всего дома электрическими радиаторами, разбросанными по всему дому, будет лишь немного эффективнее, чем включение духовки и открытие двери, но это только потому, что тепло затем концентрируется в одной области и, следовательно, происходит небольшое увеличение потерь тепла через стены возле источника, или как теплый воздух поднимается вверх и выходит через вытяжку печи.Подобные централизованные источники тепла также оставляют в некоторых частях дома более прохладную температуру, и, поскольку большинство людей склонны поддерживать в доме базовую температуру, с большей вероятностью в доме будут возникать горячие точки, особенно те, которые плохо изолированы.

При одинаковом вводе энергии количество тепла, добавляемого к дому через любой источник тепла электрического сопротивления (например, тостер или электрическую плиту), равно теплу, доставляемому обычными системами электрического отопления. Ходить по дому с феном было бы не менее эффективно (если не считать прилагаемых усилий), чем управлять электропечи.Даже работающий компьютер или заряжаемый мобильный телефон добавит в ваш дом такое же количество БТЕ на ватт, что и настоящий «обогреватель».

Тепловой насос, работающий на электричестве, а не на газе, также квалифицируется как электрическое тепло; это единственное исключение из правила равной эффективности, поскольку это не электрическое сопротивление тепла, а электричество питает конденсатор и вентилятор. Смотрите наше видео, объясняющее, как работают тепловые насосы, для более подробной информации.

Типы электронагревателей сопротивления:

Печь электрическая с приточным воздухом:

Хотя это дешевле, чем масляная печь, это не дешевый и эффективный способ обогрева с помощью электричества.Помимо стоимости работы печи и воздуховодов (которые могут быть довольно дорогими), для эксплуатации требуется не только выработка тепла, но и энергия, необходимая для распределения этого тепла по всему дому. Потери тепла могут происходить через воздуховоды в помещениях, которые вы не собираетесь отапливать, что еще больше снижает общую эффективность.

Электропечи также потребуют регулярного обслуживания, замены фильтров и очистки каналов. Эти затраты также следует учитывать. Ожидайте, что продолжительность жизни составит от 15 до 20 лет.

Для наилучшей работы электропечи важен соответствующий размер, и больший размер не всегда лучше. Печь, слишком большая для данного помещения, завершит цикл нагрева быстрее, тратя больше времени на фазу запуска, чем на рабочий уровень максимальной эффективности. А печи меньшего размера дешевле, так что это беспроигрышная ситуация.

Электрические обогреватели плинтуса:

В электрических обогревателях плинтуса есть элементы, которые выделяют тепло, которое затем распределяется в процессе конвекции.Нагретый воздух поднимается через металлические ребра, а холодный воздух всасывается через дно.

Обогревателями плинтуса можно управлять в зональной системе, с термостатами в каждой комнате. Это может помочь снизить общее потребление, позволяя поддерживать более низкую температуру в редко используемых местах.

Оптимальное размещение обогревателей плинтусов — под окнами, так как именно там будут наибольшие потери тепла. Также важно, чтобы они были установлены на высоте дюйма над уровнем пола, чтобы воздух мог поступать через дно.

Электрические конвекционные обогреватели:

Конвекционный обогреватель похож на обогреватель для плинтуса, но с прикрепленным вентилятором. Итак, опять же, разница не в эффективности, а в доставке. Они могут обогревать комнату быстрее, чем плинтусы, и распределять тепло более равномерно, но, с другой стороны, дополнительное движение воздуха может мешать пыли больше, чем плинтусы, как это сделала бы печь. И, в зависимости от выходной мощности в децибелах конкретного устройства, он, возможно, также добавит элемент шума.

Выбор между плинтусами и конвекционными обогревателями — это только вопрос стоимости покупки и личных предпочтений, а не вопрос эффективности. Они немного дороже, так как у них есть движущиеся части, но их нельзя продавать по сравнению с конвекционными обогревателями, поскольку распространено заблуждение, что они обеспечивают большую эффективность.

Электрические теплые полы:

Нагревательные кабели можно прокладывать как под плиткой, так и под паркетной доской. Это не дешевая система в установке, но это очень удобный способ отвода тепла.Излучающее тепло в пол также может быть достигнуто с помощью систем водяного отопления, которые при нагреве водой от электрического бойлера снова предлагают такое же количество БТЕ на ватт, но этот тип системы действительно необходимо устанавливать при строительстве домов.

Другие страницы, посвященные экологически чистым вариантам отопления , см. Здесь , из EcoHome Руководства по экологическому строительству

Как нагреть воду в доме только на электричестве

Как лучше всего нагревать воду для бытового потребления в домах, где используется только электричество?

Нас часто спрашивают, как лучше нагреть воду, когда в доме только электричество (т.е. нет газового котла). Нагрев горячей воды для стирки / уборки занимает второе место по потреблению энергии в доме после отопления, поэтому стоит действовать правильно, чтобы максимизировать экономию энергии. Очевидно, что если вы на газе, варианты довольно просты.Газовый котел может довольно дешево нагреть вашу горячую воду и либо хранить ее в резервуаре с горячей водой, либо подавать прямо в нужный кран. Однако, когда дело доходит до электричества, все не так просто.

Основная причина этого в том, что электричество довольно дорогое и стоит около 13 пенсов за кВтч, в отличие от 3 пенсов за кВтч на газ. Это означает, что производство горячей воды с использованием электричества обходится не только в 4 раза, если вы тратите впустую горячую воду, стоимость этих потерь также увеличивается в четыре раза.Хорошая новость заключается в том, что у вас есть несколько вариантов, если вы вынуждены нагревать воду электричеством, поэтому давайте рассмотрим варианты.

С электричеством самый дешевый способ нагрева воды — это возобновляемые источники энергии. Сюда входят тепловые насосы, солнечные тепловые системы и солнечные панели (через оптимизаторы / переключатели солнечных батарей). Хотя нагрев воды с помощью этих систем является чрезвычайно дешевым, если не бесплатным, стоимость установки, очевидно, высока.

Нагрев воды с помощью тепловых насосов

Тепловые насосы работают так же, как и система влажного центрального отопления, за исключением того, что им требуется только 1 единица электроэнергии на приблизительно 3 единицы тепла.Полученная горячая вода затем хранится в изолированном резервуаре для воды, чтобы минимизировать потери тепла. Результат такого повышения эффективности означает, что стоимость нагрева горячей воды снижается примерно до тех же затрат, что и в случае газового котла. Если вы использовали нефть или газ в баллонах, это внезапно стало очень привлекательным вариантом.

Таким образом, хотя тепловые насосы относительно дороги в установке, высокая эффективность делает их относительно дешевыми в эксплуатации.

Солнечная система термального нагрева воды

В солнечных тепловых системах энергия солнца нагревает воду через панели или откачанные трубы на крыше.Затем эта теплая (не кипящая) вода отправляется в резервуар для горячей воды, где ее необходимо долить с помощью основного источника тепла, либо электрического погружного нагревателя, либо вашего электрического бойлера. Хотя просто нагрев воды электричеством стоит дорого, вода уже сильно нагрета, поэтому количество электроэнергии, необходимое для работы погружного / электрического бойлера для повышения температуры, на самом деле очень мало.

Установка довольно дорогая и не обеспечивает всю вашу горячую воду, но она бесплатна и сэкономит вам деньги на многие годы.

Как нагреть воду с помощью солнечных батарей

Хотя солнечные фотоэлектрические панели не производят тепло напрямую, излишки электроэнергии, которые они генерируют, могут быть отправлены в погружной нагреватель через оптимизатор / переключатель солнечных батарей для бесплатного нагрева воды в накопительном баке. Важными факторами, которые следует учитывать, является то, что зимой или в пасмурные дни избыток воды ограничен, поэтому вода не может быть нагрета до требуемой температуры. Затем потребуется доливка от основного нагревательного элемента.Преимущество оптимизатора / переключателя солнечной фотоэлектрической системы состоит в том, что он использует только электроэнергию, которая в противном случае была бы отправлена ​​обратно в сеть, но при этом гарантируя, что вы все равно получите оплату обычных 50% выработки как экспорт.

Дорого в установке и может не обеспечить всю вашу горячую воду, но фотоэлектрические системы имеют дополнительный бонус в виде выработки электроэнергии для других частей вашего дома и окупаются довольно быстро, если вы учтете в тарифах государственную подачу.

Проточный водонагреватель

Проточный нагрев воды осуществляется небольшими электрическими установками, которые мгновенно нагревают воду по мере ее прохождения через систему.Хотя это замечательно, потому что нет потерь из-за потерь тепла при хранении, есть недостатки с давлением воды. Например, стандартная бытовая установка может обеспечить расход воды только около 6 литров в минуту. Поскольку у них нет хранилища, они не могут получить выгоду от возобновляемых источников энергии или от электроснабжения по двойному тарифу.

Недорогие в установке, эти устройства могут оказаться дорогими в эксплуатации в определенных сценариях, и они могут страдать от проблем с давлением воды.

Горячая вода погружением

Вода, нагреваемая исключительно с помощью погружных электронагревателей, часто встречается в домах, в которых используется двухтарифная подача электроэнергии.Таким образом, они могут хранить горячую воду, нагретую по низкому тарифу, в резервуаре для горячей воды с изоляцией из колодца, чтобы использовать ее в течение периода более высокого тарифа, обычно с 07:00 до 24:00. Если это метод обогрева, то вам необходимо убедиться, что бак хорошо изолирован с помощью термостата баллона, чтобы избежать ненужного нагрева.

У большинства людей уже есть бак с погружным нагревателем, но если вы его не установили, то затраты на его установку значительны. Двойные тарифы постепенно заменяются тарифами на время использования, но, вероятно, в наших домах всегда найдется место для скромного погружного нагревателя.

Инфракрасный обогрев горячей воды

Хотя инфракрасное излучение становится все более популярным для обогрева вашей собственности, это все еще относительно неслыханный способ нагрева воды. У него, безусловно, есть потенциал, о чем свидетельствует популярность домашнего отопления и преимущества, которые оно дает. В отношении нагрева воды он не получил такой же похвалы. Это связано с тем, что в настоящее время он по-прежнему является довольно дорогостоящим для нагрева воды, а также страдает от низкого расхода и низкого давления воды.Может, технологии оставят еще несколько лет.

Отопление водяное электричеством — сводка

Таким образом, хотя на поверхности нагрев воды с помощью электричества является дорогостоящим, существуют технологии, которые могут помочь снизить затраты только на электрическую собственность. От возобновляемых источников энергии до двойных тарифов, от проточных обогревателей до систем хранения — есть разные варианты на выбор, все различаются по цене установки и эксплуатационным расходам. Ясно одно: если вы пропускаете горячую воду через резервуар для горячей воды, убедитесь, что он изолирован, по крайней мере, 38 мм пеной или 50 мм изоляционной рубашкой и имеет термостат цилиндра, чтобы убедиться, что вода не быть чрезмерно перегретым.

Использование энергии в домах

Более половины энергии, используемой в домах, приходится на отопление и кондиционирование воздуха

домохозяйства в США нуждаются в энергии для питания многочисленных домашних устройств и оборудования, но в среднем более половины (51% в 2015 году) годового потребления энергии домохозяйством приходится только на два конечных использования энергии: отопление помещений и кондиционирование воздуха. Эти в основном сезонные и энергоемкие виды использования значительно различаются в зависимости от географического положения, размера и структуры дома, а также используемого оборудования и топлива.

Водонагревание, освещение и охлаждение — почти универсальное и круглогодичное использование энергии в доме. В 2015 году на эти три конечных использования в совокупности приходилось 27% от общего годового энергопотребления дома. Оставшаяся доля — 21% — домашнего потребления энергии приходилась на такие устройства, как телевизоры, кухонные приборы, стиральные машины и сушилки для одежды, а также на растущий список бытовой электроники, включая компьютеры, планшеты, смартфоны, игровые приставки и Интернет. потоковые устройства.

На количество энергии, потребляемой домом, влияет множество факторов.

• Географическое положение и климат
• Тип дома и его физические характеристики
• Количество, тип и эффективность энергопотребляющих устройств в доме и продолжительность их использования
• Количество членов домохозяйства

Из-за более высокого спроса на отопление помещения домохозяйства в северо-восточном и среднем западном регионах США в среднем потребляют больше энергии, чем домохозяйства в южном и западном регионах.Большие дома и более крупные домохозяйства, как правило, в целом потребляют больше энергии, чем дома меньшего размера и небольшие домохозяйства.

На отопление и кондиционирование воздуха в квартирах приходится гораздо меньшая доля энергии, потребляемой домашним хозяйством, чем в отдельно стоящих частных домах. Квартиры обычно меньше домов на одну семью, и они часто частично изолированы от погодных условий соседними квартирами. В 2015 году среднее домохозяйство, проживающее в отдельном доме на одну семью, потребляло почти в три раза больше энергии, чем домохозяйство, живущее в многоквартирном доме с пятью и более квартирами.

Электричество и природный газ — наиболее используемые источники энергии в домах

Электричество используется почти во всех домах, и на электроэнергию приходился 41% конечного потребления энергии домохозяйствами в 2019 году. Природный газ, который использовался в 58% домов в 2015 году, составлял 44% энергии конечного потребления в жилищном секторе. потребление в 2019 году. Нефть была следующим наиболее потребляемым источником энергии в жилищном секторе в 2019 году. Нефть включает мазут, керосин и сжиженный нефтяной газ (СНГ), который в основном состоит из пропана.Природный газ, мазут и сжиженный нефтяной газ в основном используются для отопления помещений и нагрева воды, но электричество приводит в действие нагревательные устройства и многие другие конечные пользователи.

В целом, три четверти домов в США используют два или более источника энергии, но мобильные дома и дома на юге, скорее всего, будут использовать электричество только для удовлетворения всех своих домашних потребностей в энергии. Использование мазута для отопления более распространено на Северо-Востоке. Использование сжиженного нефтяного газа для приготовления пищи на гриле широко распространено по всей стране, в то время как многие дома в сельской местности используют сжиженный нефтяной газ для удовлетворения большинства потребностей в отоплении и приготовлении пищи.

Потребление энергии на домохозяйство снизилось

• Улучшение теплоизоляции зданий и материалов
• Повышенная эффективность отопительного и охлаждающего оборудования, водонагревателей, холодильников, освещения и бытовой техники
• Миграция населения в регионы с более низким уровнем отопления и, следовательно, более низким общим потреблением энергии

Снижение среднего энергопотребления домашних хозяйств компенсировало увеличение количества домов в целом, что привело к относительно стабильному энергопотреблению жилого сектора с середины 1990-х годов.

Последнее обновление: 4 августа 2020 г.

Электрическое отопление дорогое? — TheGreenAge

В Великобритании стоимость электроэнергии составляет 10-15 пенсов / кВтч, а стоимость газа — всего 3,5-4 пенсов / кВтч. Таким образом, на первый взгляд, отопление электричеством значительно дороже, чем отопление сетевым газом (например, котлом).

Сколько мы тратим на отопление дома среднего размера газом?

Средний счет за электроэнергию в доме с центральным газовым отоплением составляет приблизительно 1300 фунтов стерлингов, из которых 70% приходится на газ, а оставшаяся часть — на электричество.Из 70% газа 85% идет на отопление с помощью оставшейся горячей воды — это означает, что примерно 775 фунтов стерлингов идут на отопление (1300 фунтов стерлингов x 0,7 x 0,85).

То есть газ дешевле, но действительно ли так дорого стоит отопление электричеством?

При обогреве дома электрическими радиаторами / накопительными обогревателями / инфракрасными обогревателями (все они работают на электричестве) необходимо учитывать три вещи.

Во-первых, размер устанавливаемой системы; очевидно, что устройство с более высоким номиналом (обычно измеряется в ваттах) будет потреблять больше электроэнергии, если оно будет включено, чем устройство с более низким номиналом.

Допустим, вы использовали тариф на электроэнергию, который взимает 12,5 пенсов за каждый использованный кВтч (т.е. 12,5 пенсов за кВтч).

Если электрический радиатор мощностью 200 Вт будет включен в течение 5 часов, он будет потреблять 1 кВт · ч электроэнергии — его эксплуатация будет стоить 12,5 пенсов. (Это просто 0,2 кВт x 5 часов = 1 кВт-ч).

Если электрический радиатор мощностью 1000 Вт включен в течение 5 часов, он будет использовать 5 кВт · ч электроэнергии — поэтому его работа будет стоить 62,5 пенса (1 кВт x 5 часов = 5 кВт · ч).

Теперь для большей комнаты потребуется больше тепла по сравнению с меньшей комнатой, поэтому, очевидно, вам понадобится либо несколько обогревателей меньшего номинала, либо один обогреватель большого номинала.Однако эффект будет таким же; большая комната будет стоить дороже, чтобы отапливать.

Второе, что повлияет на стоимость электрического отопления, — это продолжительность включения отопления.

Возьмем, к примеру, электрический нагреватель мощностью 1000 Вт, который мы описали выше. Если оставить его на 1 час, это будет стоить 12,5 пенсов, но если оставить на 10 часов, вы получите 1,25 фунта стерлингов.

Следовательно, это зависит от вашего поведения; если вы проводите больше времени дома и вам требуется отопление в это время, то обогрев дома электричеством (как и газом) будет стоить дороже.

Последний кусок головоломки — это температура, до которой вы отапливаете свой дом. Если в вашем доме есть какой-то термостатический контроль, он отправит сигнал на обогреватель, чтобы он отключился при достижении заданной температуры.

Более низкая термостатическая температура будет означать, что ваш электрический радиатор будет работать меньше времени, потому что радиатор должен работать менее интенсивно, чтобы нагреть комнату до температуры. Таким образом, даже если вы установите радиатор на 10 часов в день, он может потреблять электричество, например, только 4 часа.Скорость, с которой система отопления нагревает комнату, зависит от того, насколько хорошо она изолирована.

Что все это значит?

Что ж, нам нужно создать пример, чтобы увидеть, как все это используется в наших расчетах. Правительство определяет средний дом площадью 97 м ^2, , состоящий из 3 спален, гостиной и кухни-столовой. Итак, в этой ситуации вы смотрите на обогрев трех спален, гостиной и кухни, а также, скорее всего, пары ванных комнат.

Сколько будет стоить отопление с использованием электроэнергии?

Для простоты воспользуемся примером электрических радиаторов. Они преобразуют 100% электроэнергии в тепло (в отличие от газовых котлов, в которых каждая единица газа превращается только в 80-90% тепла).

В среднем, чтобы сохранить тепло в комнате, вы должны рассчитывать на использование около 150 Вт на каждый м2 площади пола — поэтому среднему дому потребуется 97 м ² x 150 Вт для поддержания тепла — так что примерно 14 450 Вт или 14.45кВт электроэнергии. Для действительно хорошо изолированного дома потребуется меньше этого, а более старый неизолированный дом потребует дополнительного тепла — возможно, до 200 Вт на м ² .

Если бы вы отапливали дом 24 часа в сутки и не использовали термостатический контроль (чтобы в доме становилось все теплее и теплее), стоимость была бы следующей:

14,45 кВт x 24 часа x 0,125 фунта стерлингов / кВт · ч = 43 фунта стерлингов в день.

43 фунта стерлингов x 365 дней = 15 695 фунтов стерлингов на отопление дома каждый год.

Это, очевидно, кажется смехотворно высоким, но давайте начнем сокращать число и посмотрим, как оно сравнивается с отоплением вашего дома газом.

У большинства из нас отопление работает только в более прохладные месяцы — скажем, с 1 октября ^{-го года по} -й улице по 31 марта. То есть 6 месяцев, это означает, что мы сразу сэкономили почти 8000 фунтов стерлингов.

Затем нам нужно подумать, сколько мы отапливаем дом — и в какие часы отопление включено. Большинству из нас нравится, когда в доме тепло, когда мы просыпаемся — например, 2 часа утром, а затем несколько часов вечером, то есть с 17 до 22 часов.

Это означает, что вместо отопления в течение 24 часов в сутки, вместо этого мы нагреваем только 7 часов в сутки.

Итак, давайте посмотрим, где мы сейчас находимся:

14,45 кВт x 7 часов x 0,125 фунтов стерлингов / кВт · ч x 180 дней = 2275,88 фунтов стерлингов

Это кажется более разумным, но мы ясно предположили, что, когда радиатор включен, он выделяет тепло, даже если термостат не говорит об этом. Мы также предположили, что все комнаты отапливаются одновременно в течение одного и того же периода времени.

Итак, во-первых, давайте рассмотрим это число 14,45 кВт — если мы разделим его на 2, у вас внезапно появится потребность в тепле наверху и потребность в тепле внизу.

Наверху, как правило, есть спальни, и поэтому отапливается, может быть, час, когда вы просыпаетесь, и всего час или два перед сном, чтобы убедиться, что край убран.

Следовательно, расчет наверху —

(14,45 / 2) кВт x 2 x 0,125 фунтов стерлингов / кВтч x 180 = 325 фунтов стерлингов

Расчет на нижнем этаже снова другой. Во-первых, я разделил потребность в тепле на нижнем этаже на две половины — для гостиной и другую половину для кухни.

Итак, 14,45 кВт / 4 = 3.6кВт

Гостиная, как правило, работает вечером, когда включен телевизор, поэтому в нашем упрощенном примере на 5 часов, но не вечером, а кухня обычно работает только на час или около того, пока идет приготовление пищи. — тогда духовка начинает брать и обогревать жилище, а также пар от варочных кастрюль и сковородок.

Расчет зала ожидания —

3,6 кВт x 5 часов x 0,125 фунтов стерлингов / кВт · ч x 180 дней = 405 фунтов стерлингов

Расчет кухни —

3.6 кВт x 1 час x 0,125 фунтов стерлингов / кВтч x 180 дней s = 80 фунтов стерлингов

В целом — таким образом, стоимость отопления нашего среднего дома составляет

325 £ + 405 £ + 80 £ = 810 £.

Итак, хотя газ определенно дешевле, с учетом образа жизни, о котором мы говорили выше, электричество тоже может быть доступным — вам просто нужно установить правильные регуляторы отопления.