Как выбрать и эксплуатировать электрическое отопление в деревянном доме

Стремление жителей больших городов уйти от загрязнений мегаполисов и спокойно жить в своем коттедже на природе вызывает бурное строительство частных домов. Люди чаще всего выбирают экологически чистые конструкции из:

• бревна простого или оцилиндрованного;
• клееного либо обычного бруса;
• каркасных блоков.

Строительство таких зданий требует учета эксплуатационных свойств древесины и изделий из нее.

Особенности конструкций деревянных домов, влияющие на выбор систем обогрева

При выборе схемы отопления деревянного дома следует учитывать:

• этажность;
• объем помещений;
• способность здания к усадке;
• конструкцию пола из досок на лагах.

Количество этажей, емкость отапливаемого пространства влияют на выбор системы обогрева по производительности, которая должна даже в мороз создавать комфортные условия проживания.

Волокнистая структура дерева содержит воздух, который препятствует теплопередаче и служит хорошим природным теплоизолятором. Однако с течением времени относительная влажность даже подготовленной высушенной древесины уменьшается. Процесс усушки особенно заметен после первого года эксплуатации здания, в котором незначительно снижаются пропорции, а у плотно подогнанных стыков досок образуются щели.

Изменение геометрии стен способно не только деформировать вертикальные трубопроводы, но и нарушить их герметичность.

С целью предупреждения подобных поломок делают монтаж отопления через год после сборки деревянного сруба или используют на стыках труб компенсаторные петли и другие приспособления.

Проектируя электрическое отопление в деревянном доме, следует учитывать усушку, усадку и пожарную опасность древесины, не забывая об общей тепловой изоляции.

При этом можно использовать:

1. электрокотел водяной/жидкостный, работающий от электроэнергии и управляемый системой автоматики;
2. теплый пол;
3. прямой электрообогрев: радиаторы и конвекторы;
4. инфракрасное излучение;
5. плинтусный обогрев;
6. схему принудительной или естественной циркуляции теплого воздуха.

Электрический котел

Наиболее эффективные промышленные конструкции и самодельные устройства, изготовленные народными умельцами, позволяют выбирать схему жидкостного отопления деревянного дома с учетом климатических и финансовых возможностей.

При использовании системы отдачи тепла помещениям радиаторами следует продумать схему разводки трубопроводов. Она может быть двухтрубной или однотрубной. Каждая из них имеет свои преимущества. Их следует внимательно проанализировать на стадии составления проекта.

У промышленных конструкций электрических котлов используется встроенная схема автоматики, налаженная в заводских условиях. При самостоятельном изготовлении электрокотла придется вручную регулировать его работу либо монтировать дополнительную систему управления и контроля температуры.

В алгоритме автоматики потребуется учесть работу регулятора температуры, блока безопасности — предохранительного клапана с манометрическим датчиком давления, датчика минимальной температуры, обратного клапана, напорного и антиконденсатного насосов, схемы восполнения воды в системе.

Для нагрева воды от ТЭНов можно использовать электроэнергию альтернативных источников. Простой самодельный ветрогенератор, подключенный без контроллера напрямую к тепловым электронагревательным элементам способен эффективно нагревать воду.

Единственное условие — придется предусмотреть схему ввода его в работу: в холодном состоянии нихромовая проволока нагревателя обладает малым омическим сопротивлением, которое зашунтирует выходные цепи ветрогенератора. До его подключения потребуется выполнить нагревание нихрома токами от стационарной сети. Сопротивление ТЭНов увеличится и позволит работать генератору.

Таким же способом можно использовать энергию солнечной батареи, хотя комплексное включение ветрогенератора в электрическую домашнюю гелиостанцию считается наиболее перспективным вариантом.

Теплый пол

Система организации подпольного обогрева основана на использовании тепловой энергии, получаемой от:

• жидкостных теплоносителей, циркулирующих по магистралям, расположенным под поверхностью напольного покрытия;
• нагреваемого электрического кабеля, вмонтированного в пол.

Электрический теплый пол.

Применяя электрическое отопление в деревянном доме для такой системы, придется позаботиться о создании твердой, прочной и долговечной основы под нее. Доски пола могут со временем подвергаться гниению даже после пропитки специальными антисептиками.
Поэтому нагревательные элементы лучше монтировать на бетонные основания с применением фольгированных теплоизолирующих покрытий, которые позволяют вернуть до 30% тепла, направляемого вниз пола.

Водяная система требует сложного монтажа подготовленными специалистами и постоянного использования воды только высокого качества. Накипь и отложение солей внутри труб недопустимо: возникающие засорения потребуют дорогостоящего ремонта, сравнимого по стоимости с прокладкой нового оборудования.

Работы по установке электрического нагревательного кабеля тоже требуют строгого выполнения технологии и применения точных измерений, но они не так сложны и могут выполняться домашним мастером.

Теплый электрический пол может:

1. служить в качестве основной системы отопления деревянного дома;
2. дополнять существующую для обеспечения комфорта.

В первом случае для каждого помещения потребуется использовать ≥70% общей площади чтобы разместить нагревательные элементы с возможностями потребления 0,13÷0,17 кВт/м2.

Снижение мощности до 0,11÷0,13 кВт/м2 обеспечивает уют и удобство, но не решает полностью задачи отопления в мороз.

Обе схемы позволяют:

• регулировать температуру в комнате вручную или автоматически;
• снижать затраты на использование электроэнергии средствами автоматики;
• эксплуатировать систему более 50 лет без ремонтов.

Прямой электрообогрев

Масляные радиаторы

Корпуса этих приборов состоят из нескольких секций с минеральным маслом — теплоносителем, которое нагревается от мощных ТЭНов до 200 градусов, поддерживая температуру радиатора не выше 100 градусов.

Масляные радиаторы способны обогреть любое жилое помещение, при работе не «выжигают» кислород, но их используют только в крайних случаях из-за высокого потребления электрических мощностей.

Конвекторы

У этих приборов нагретый электрическим током ТЭН напрямую греет воздух без промежуточного теплоносителя. Поэтому у них выше теплоотдача, экономичность, но одновременно выжигается часть кислорода из воздуха, контактирующего с раскаленным металлом нагревателя.

При радиаторном и конвекторном способе холодный воздух снизу помещения после нагрева устремляется вверх и собирается у потолка, а оттуда распределяется по всему объему комнаты.

Поэтому при достижении вверху помещения температуры +22°С, около пола воздух прогрется до +17°С, что вполне допустимо, но не совсем комфортно.

В конвекторах применяются термодатчики с автоматическими системами регулирования температуры, которые позволяют значительно экономить затраты электроэнергии.

Внимание! Расположенный ниже окна конвектор защищает комнату от проникновения холодного воздуха через щели с улицы, предотвращая сквозняки.

Инфракрасная система обогрева

В этой схеме используется электрический нагреватель, генерирующий инфракрасное излучение, которое направляется во все стороны — обычно сверху вниз. Тепловые волны воздействуют не столько на воздух помещения, сколько на твердые предметы, находящиеся в комнате: пол, мебель, ткани…

Такое электрическое отопление деревянного дома считается благоприятным для человеческого организма. Инфракрасные лучи направляются на предметы и тело человека, обогревая их в первую очередь.

КПД существующих обогревателей ИК-системы достигает ≈90%, что свидетельствует о высокой их эффективности. Однако надо внимательно проанализировать финансовые затраты: цена инфракрасного оборудования довольно высокая.

Для сравнения с конвекторным обогревом: метод тепловой радиации позволяет создавать около пола температуру в +22°С в то время, когда у потолка она будет достигать только +17°С.

Плинтусное отопление

Этот способ хорошо вписывается в любой оригинальный дизайн и архитектурные решения. Он просто монтируется на любые типы поверхностей и отделочных материалов (кирпич, бетон, плитка, гипсокартон, дерево).

Для обогрева помещения передающие тепло источники встраиваются в специальный плинтус, напоминающий по виду обыкновенные модели, но увеличенных размеров.

Тепло могут передавать:

• вода, циркулирующая по трубопроводам;
• электрические ТЭНы, подключаемые кабелем.

Принцип работы плинтусной схемы отопления.

Радиаторы системы монтируются по нижней части стены вдоль всего периметра помещения или на определенных его участках. Внизу и сверху корпусов плинтуса выполнены отверстия для свободного доступа воздуха, который поступает с уровня пола и при нагреве направляется вверх.

Тепло ТЭНов «прилипает» к плоскости стены, передаваясь ее поверхности и окружающему воздуху, который равномерно перемешивается в объеме комнаты.

Преимущества схемы

При плинтусном обогреве:

1. исключаются процессы появления конденсата на стене;
2. экономится энергия на 20÷40%;
3. равномерно распределяется воздух и температура внутри комнаты.

Распределение температуры и движение воздушных потоков в комнате с плинтусным отоплением.

Особенности монтажа и эксплуатации

Подводящие воду трубопроводы для жидкостного обогрева и силовые кабели ТЭНов прячутся в пол или стены, заливаются цементными растворами. Поэтому их размещение следует учитывать в проекте здания. Переделывать или исправлять ошибки сложно.

Плинтус изготавливают из меди или алюминия — металлов с высокими коэффициентами теплопроводности. Для эффективной работы их достаточно нагревать до +40°С, не выше.

Система позволяет в каждой комнате использовать термогулятор для автоматического поддержания определенной температуры. Например, в детской комнате можно чуть увеличить обогрев, а в спальне — снизить.

Размещение плинтуса под окном защищает от сквозняков.

Для полноценного теплообмена корпуса плинтусов нельзя закрывать тканями, декоративными решетками, мебелью.

Система воздушного обогрева здания

Такие схемы эксплуатировались еще в XVIII веке в многоэтажных замках. Они создаются на этапе строительства дома и работают от электронагревателя воздуха, расположенного на нижнем этаже. Тепло от него по воздуховодам прямоугольного, овального или круглого сечения распределяется по всем комнатам. Для циркуляции воздуха применяются нагнетательные вентиляторы. Благодаря удобству управления температурой одного теплонагревателя такая система экономична.

• необходимость контроля со стороны специалистов;
• трудность регулирования температур внутри разных комнат;
• сложность монтажа.

Система воздушного обогрева применяется чаще в промышленных зданиях с источниками тепла, созданными производственными процессами. В жилых домах ее устанавливают редко.

Чтобы эффективно использовать электрическое отопление в деревянном доме, необходимо на стадии составления проекта выбрать наиболее подходящую схему, а при монтаже и эксплуатации строго соблюдать технологию и рекомендации производителя.

Статьи по теме:

Способы заполнения систем отопления закрытого типа. Типовые ошибки, допускаемые при выполнении этой операции. Рекомендации по выбору величины.

Рассматриваются закономерности изменения давления в системе отопления в процессе эксплуатации. Характер изменений давления определяется типом.

Статья посвящена схемам и правилам выполнения лучевой разводки систем отопления многоквартирных и частных домов. Этот вид разводки отопительных труб.

Двухтрубные системы отопления закрытого типа применяются во много и малоэтажных (частных) домах. При централизованном и автономном отоплении зданий.

Однотрубная система отопления двухэтажного дома, схема которой содержит радиаторы, соединенные общей для них магистральной отопительной трубой.

Варианты отопления деревянного дома электричеством

Специфика отопления деревянного дома электричеством

Чтобы провести электропроводку в деревянном доме, как и отопление в деревянном доме электричеством нужно соблюдать требования по пожаробезопасности. Электрическое отопление в доме располагает рядом преимуществ – это простота монтажа, отсутствие загрязнения атмосферы.

Отопление деревянного дома батареями

Весь монтаж электрического отопления можно сделать своими силами. Если отопление в деревянном доме делать на датчиках и электронных терморегуляторах, тогда электрическое отопление можно полностью автоматизировать. Ремонт электрического отопления проводится редко, и в основном это зависит от бренда производителя.

При отоплении электричеством не нужны помещения для хранения дров, угля. Монтаж радиаторов и укладка труб проводится при установке электрического котла, в других случаях установка труб и радиаторов не нужна. Небольшие размеры элементов электрического отопления являются его веским положительным аргументом.

Возможное отключение электричества и остановка отопления, вызывает необходимость иметь резервный дорогостоящий дизельный генератор, что является большим недостатком электрического отопления дома. Отопление электричеством не очень дешевый вид обогрева.

Отопление деревянного дома электроконвекторами

Чтобы снизить энергопотребление необходимо ставить двухтарифный счетчик и электронные терморегуляторы с датчиками температуры. Различные виды электрических обогревателей считаются пожароопасными, и при их монтаже нужно выполнять противопожарные требования.

Правила монтажа для электрического отопления в деревянном доме

Постройки из дерева являются особо пожароопасными. При установке электрического отопления к монтажу предъявляется ряд требований;

– дерево под действием тепловых лучей высыхает и растрескивается, поэтому необходимо не допускать прямого попадания теплового излучения обогревателей на деревянные стены и потолок. Ставить электрические приборы обогрева нужно с направлением теплового излучения в сторону пола или середины комнаты;

Электрокотел в отоплении деревянного дома

– при монтаже радиаторов предусматривается установка компенсаторов на стояке. В отсутствии компенсаторов и усадке деревянных конструкций, отопительная система может быть нарушена;

– также электрический кабель для подачи электроэнергии на электрические отопительные системы – это как бойлер или электрический котел должен иметь достаточный запас по току. Если это не предусмотреть возможно возгорание электропроводки.

Варианты электрического отопления в деревянном доме

Самый популярный вариант отопления дома является водяное отопление электрическим котлом. Однако этот способ обогрева помещений неэффективный, так как теплый воздух от батареи не равномерно распространяется по помещению, также требуется трудоемкий монтаж труб и батарей.

Бойлеры тоже зарекомендовали себя как популярный вид отопления. В этом случае отопление получается простым, но с небольшой площадью обогрева. Тип бойлера для обогрева должен быть накопительным. В другом варианте отопление деревянного дома электричеством используют инфракрасные обогреватели с установкой на потолок или стены.

Обогрев инфракрасной системой имеет высокую эффективность, так как теплый воздух движется сверху вниз, тем самым равномерно прогревает все помещение. Инфракрасное отопление не требует монтажа труб и радиаторов. ИК – обогреватели также пользуются полярностью как отопление деревянного дома.

Обогрев инфракрасной системой имеет высокую эффективность

ИК отопление имеет ряд таких преимуществ как высокая эффективность отопления, хорошая экономия электроэнергии, и что очень важно для деревянных построек – это высокая пожаробезопасность. Единственный недостаток в трудоемкости монтажа теплого пола на ИК – обогревателях. Масляные радиаторы также используются в отопление деревянного дома, но как резервный или дополнительный обогрев помещений.

Недостаток обогрева масляными радиаторами или электроконвекторами в значительном потреблении электроэнергии. Хорошим вариантом отопления деревянного дома электричеством является комбинированная система отопления на твердотопливном котле и системой теплого пола на ИК – обогревателях.

Как экономить на электрическом отоплении

Удобный вид отопления электричеством не такое уж дешевое удовольствие, поэтому необходимо применить меры для его удешевления. Во-первых, делается расчет мощности электрического отопления. Для приблизительного расчета тепловой мощности берется 30 Вт на 1 м³.

Распределение теплого воздуха в помещении при конвекционном обогреве и комфортном ифракрасном отоплении

Более точно мощность можно рассчитать в специальных программах. Следующим этапом экономии электроэнергии будет использование терморегулятора с датчиком температуры. Оптимальный тепловой режим поможет хорошо сэкономить электрическую энергию. Установка двухтарифного счетчика также снизит стоимость электроэнергии. Немаловажно и хорошее утепление деревянного дома.

Дерево отлично сохраняет тепло, а если еще и заделать все щели, окна и двери, то можно сэкономить электроэнергию на электрическом отоплении еще в два раза. Хотелось бы отметить, что газовое отопление на сегодняшний день является самым дешевым вариантом отопления, поэтому если есть возможность подключиться к газопроводу, сделайте это.