Содержание:
Далеко не у каждого владельца частного дома есть возможность установить котельное отопление. Однако при наличии стабильного электроснабжения решить проблему обогрева жилища позволяют правильно подобранные электрические батареи. Разберем, что они собой представляют, как устроены, действуют и где применяются, каковы их плюсы и минусы, как правильно рассчитать необходимую мощность, какие разновидности бывают и в чем их главные особенности, а также по каким критериям выбирать их для конкретных условий эксплуатации.
Электробатареи – что это такое, принцип действия, применение
Прибор, перерабатывающий электрическую энергию в тепло для обогрева жилого помещения посредством специального нагревателя, называется радиатором отопления. Внешне он похож на классическую батарею централизованного отопления, и также состоит из отдельных секций. Однако принцип действия и наполнение совершенно другое.
Если стандартный радиатор является лишь частью большой или автономной системы, и через него проходит нагретая вода, то в электрическом либо теплоноситель всегда остается в статическом состоянии, либо его там вообще нет, и тепловая энергия передается от греющего элемента непосредственно на корпус и далее в окружающее пространство. При этом в большинстве случаев в качестве источника тепла выступает ТЭН.
Это специальное устройство, в основе которого находится спираль в металлической или керамической трубке. Его спиральная проволока характеризуется большим сопротивлением, поэтому при прохождении через нее бытового тока, материал раскаляется и начинает передавать тепло сначала трубке, а затем теплоносителю или сразу в окружающее пространство.
Устройство и принцип действия
По конструкции и соответствующему ей принципу действия электрические батареи отопления делятся на 2 типа:
- Жидкостные.
В основе лежит классическая конструкция радиатора – секционный корпус с внутренними полостями, заполненными теплоносителем – водой, маслом или антифризом. В нижней части прибора встроен ТЭН, разогревающий внутреннюю среду и передающий тепло через корпус наружу.
При этом система теплоносителя может быть как закрытой, так и открытой. В последнем случае пользователь должен следить за его уровнем и при необходимости дополнять. Главные плюсы жидкостных электробатарей:
- Закрытые нагреватели, благодаря чему отсутствует эффект сжигания пыли и характерного запаха.
- Бесшумность в работе.
- Простота в монтаже и управлении.
Современные модели зачастую оснащаются средствами автоконтроля нагрева. Поэтому они никогда не перегреваются и не расходуют лишней электроэнергии.
- Безжидкостные.
Это более компактные, легкие и быстро нагреваемые радиаторы по сравнению с выше приведенными. Наличие таких преимуществ стало возможно благодаря конструкционным особенностям и соответствующему им механизму передаче тепла. От нагревательного элемента в окружающую среду тепловая энергия попадает напрямую – минуя теплоноситель – путем сил конвекции.
По этой причине большая часть электрических радиаторов отопления данной разновидности получила название конвекторных. Такой прибор имеет специальное устройство. В его нижнюю часть заходит охлажденный воздух. Затем, проходя через зону нагревателя, его температура растет до заданного значения. После чего воздушный поток поднимается и выходит через верх корпуса в помещение, таким образом, способствуя его обогреву. При этом поверхность конвектора-радиатора безжидкостного типа всегда остается умеренно нагретой, так, что об нее невозможно обжечься.
Помимо этого, существуют электробатареи, функционирующие по принципу инфракрасного излучения, смешанного с конвекторной системой и тепловентиляторы. Все они условно также относятся к безжидкостным обогревательным приборам.
Применение
Случаи применения электробатарей в быту весьма разнообразны:
- В качестве эффективной альтернативы системе котельного отопления при недоступности газового и иного вида топлива.
- Как дополнительный источник тепла к основному отоплению в период сильных холодов.
- В межсезонье для повышения комфорта в жилище, если последнее обогревается от централизованной системы – до начала отопительного сезона.
- Когда требуется быстро повысить температуру в помещении зимой, при его периодическом посещении, например, на даче, или на случай аварийного отключения автономной отопительной системы.
- При необходимости просушки помещений, подвалов, цоколей, чердаков, гаражей, сараев – после ливней, наводнений, затоплений.
Основные особенности электробатарей
Есть несколько основных преимуществ использования электробатарей в быту:
- Доступность монтажа, подключения и эксплуатации. В большинстве случаев установка осуществляется при помощи 1-2 кронштейнов на стену. Подключение сводится к включению в сеть и настройке параметров.
- Возможность переустановки. Для установки прибора не требуется специального разрешения, и потому в ходе всего периода эксплуатации его положение в доме можно изменять в любой момент.
- Безопасность и экологическая чистота. Современные модели оснащены защитой от перегрева и случайных ожогов пользователем. При этом они не содержат вредных веществ и не излучают в опасном для здоровья диапазоне.
- Автоматический контроль нагрева и экономичность. С помощью термодатчиков задается и поддерживается заданный температурный режим в помещении. Благодаря этому электрические батареи для отопления дома при настенной или напольной установке являются высоко экономичными, так как при достижении заданного уровня нагрева автоматически отключаются и не позволяют пережигать электроэнергию.
- Быстрая скорость нагрева помещения. Правильно подобранные по мощности радиаторы очень скоро после включения натопят помещение.
- Долговечность. Качественно изготовленные электробатареи служат несколько десятков лет. Однако даже в случае выхода из строя большинство моделей легко ремонтируется – путем замены ТЭНа или управляющих модулей
Недостатки выражаются прежде всего в зависимости приборов рассматриваемого типа от электросети и стабильности ее работы. В случае аварии дом останется без отопления, что особенно актуально в холодный период года.
Расчет необходимой мощности
Для того чтобы определить мощность электрорадиатора для обогрева конкретного помещения, необходимо прежде всего учесть его площадь и высоту потолка. Как и для любого другого типа нагревающих устройств, в данном случае применяется стандартная формула:
М = П * 0,1
М – требуемая мощность прибора, в кВт,
П – площадь помещения, в м2,
0,1 – поправочный коэффициент.
Например, согласно формуле, для обогрева комнаты в 20 кв. метров стандартной высоты в 2,3-2,5 м понадобится обогреватель мощностью в 2 кВт:
20 * 0,1 = 2 кВт.
Кроме того, необходимо учитывать тип помещения, степень его утепления и условия эксплуатации. Так, к примеру, для постоянно контактирующей с улицей прихожей такой же площади и степени утепления понадобится более мощный прибор – около 2,3-2,5 кВт.
Разновидности
Современные электрические батареи отопления в большинстве случаев изготавливаются в настенном или напольном варианте и подразделяются на следующие разновидности:
- Масляные.
Представляют собой стандартную модификацию радиаторов, внутренняя полость которых заполнена теплоносителем – как правило, минеральным маслом. Внутри них также находится специальный нагреватель, в котором медные или оцинкованные пластинчатые элементы, выполняющие функции электродов, при прохождении электрического тока разогревают электролит.
От него тепло переходит на теплоноситель, а затем на металлический корпус радиатора. За уровнем нагрева масла следит термостат, автоматически включающий и выключающий нагревательное устройство. Чем большим количеством секций наделена конкретная модель, тем больше она тепла образует и тем более просторное помещение способна обогреть.
- Вакуумные.
Принцип работы сводится к разогреву специального теплоносителя, помещенного внутри корпуса, до кипения, его испарения и передаче тепловой энергии на стенки прибора. Особенностью радиатора является то, что вся процедура осуществляется в разряженной внутренней атмосфере. Поэтому для передачи тепла используется очень малое количество теплопередающего вещества, и закипать оно начинает уже при комнатной температуре.
Плюсы:
- Легкий монтаж.
- Широкий диапазон уровня нагрева.
- Безопасность.
- Автоматический контроль.
Радиаторы вакуумного типа достаточно энергоэффективны, экономны и способны длительно сохранять тепло после отключения.
- Конвекторные.
Внешне конвекторные электро радиаторы практически не отличаются от масляных батарей отопления – за исключением сплошного плоского корпуса и наличия верхних и нижних решеток. Суть работы прибора сводится к забору воздуха снизу, пропусканию его через нагревательные элементы с повышенной площадью контакта и выпуску горячего потока через верх. При этом направление выходящего воздуха может регулироваться специальными жалюзи.
Положительные особенности в эксплуатации:
- Надежность. В радиаторе нет теплоносителя и сложных механических частей, что существенно упрощает эксплуатацию и продлевает долговечность.
- Универсальность монтажа. Допускается монтировать как на стену посредством кронштейнов, так и просто на передвижные ролики на пол.
- Безопасность. Прибор оснащен автоматическим регулятором уровня нагрева, а поверхность корпуса никогда не нагревается выше 60-700С.
- Возможность установки без заземления и специальной усиленной проводки.
- Сохранение микроклиматических характеристик помещения.
- Наличие влагозащищенных моделей.
- КПД до 95%.
- Быстрый нагрев ТЭНа.
Недостатки выражаются в высоком энергопотреблении и подъеме пылевых частиц при активном перемешивании воздушных масс.
- Тепловые пушки.
В основе используется принцип разогрева воздуха путем пропускания его силой вентилятора через раскаленную спираль. Модели существенно варьируются по мощности и сфере применения. Есть как 2-, так и 3-фазные экземпляры. Автоматический контроль работы и защиту от перегрева обеспечивает термостат.
Плюсы:
- Доступность.
- Понятные настройки и легкая эксплуатация.
- Мобильность установки и универсальность в применении.
- Ускоренный нагрев помещения.
Минусы выражаются в достаточно емком потреблении энергии.
- ИК-радиаторы.
Механизм действия прибора сводится к тепловому излучению – так, что воздействие осуществляется не на окружающий воздух, как у выше рассмотренных разновидностей, но на предметы. ИК-батареи относятся к высокоэффективным и энергосберегающим. Комфорт в помещении достигается уже, спустя 15-20 мин. работы.
Недостатки связаны с тем, что устройство необходимо монтировать на открытом месте, чтобы для распространения тепловых лучей не возникало никаких препятствий.
Обратите внимание! Система обогрева дома, состоящая из электрообогревателей, отличается более высоким КПД, чем аналоги на базе водяного отопления с ТЭН-ами. Так как здесь тепло от нагревателей напрямую передается в окружающее пространство, а там через посредник – теплоноситель, что неизбежно ведет к потерям.
Критерии выбора
При выборе электрорадиаторов необходимо учитывать следующие параметры:
- Мощность. При расчете учитывается площадь, высота и степень утепления помещения.
- Стоимость. Задается внешним видом, мощностью нагревателя, количеством секций, типом систем управления.
- Место и способ монтажа. Система крепления, форма и габариты устройства должны соответствовать месту и варианту установки.
- Производитель. Марка задает надежность, гарантию, срок службы.
- Безопасность. Прибор должен не только иметь защиту от перегрева и возгорания, но также не выделять и не содержать вредных веществ. Как правило, в паспорте такие модели обозначаются, как эко-батареи.
Совет! Накрывать верхнюю часть корпуса обогревателя недопустимо, например, для сушки одежды или белья. Так как это приведет к быстрому его перегреву. В лучшем случае прибор просто выключится, но также может сломаться или привести к пожару.
Заключвение
Электрорадиаторы – это аналоги классических радиаторов отопления с той разницей, что тепло образуется непосредственно внутри корпуса из ТЭНа и передается напрямую либо через закачанный в него теплоноситель. При этом модификации с теплоносителем носят название жидкостных, а без него – безжидкостными. К первым относятся масляные, ко вторым – конвекторы, ИК-излучатели, тепловые пушки.
Электробатареи находят широкое применение в быту – в качестве альтернативы другим видам систем отопления, как дополнительный источник тепла в мороз, для обогрева в межсезонье при центральном отоплении, для периодического прогрева дачи, а также при сушке помещений от последствий стихийных бедствий. Основные их плюсы – доступный монтаж, возможность переустановки, безопасность, экологичность, автоконтроль нагрева, быстрый нагрев помещения, долгий срок службы.
Современные модели электро батарей для дома разделяются на такие виды, как:
- Масляные.
- Конвекторные.
- Вакуумные.
- Тепловые вентиляторы.
- ИК-излучатели.
У каждой модификации есть свои плюсы, минусы и особенности применения. При их выборе необходимо правильно рассчитать мощность, учесть факторы, влияющие на стоимость, место и вариант установки, торговый бренд и безопасность.