Elektrinis šildymas privačiame name: geriausių elektrinių šildymo sistemų apžvalga

Šildymo sistemos pasirinkimas yra svarbiausias klausimas, nuo kurio sprendimo priklauso gyvenimo komfortas ir savininko finansinių lėšų išsaugojimas. Svarstant įvairias galimybes, verta atkreipti dėmesį į elektrinį šildymą privačiame name, įvertinti jo privalumus ir trūkumus, kad būtų galima palyginti su kitais pasiūlymais.

Šiuolaikinės sistemos, maitinamos elektra, yra labai įvairios. Ne visos iš jų sunaudoja pernelyg didelį elektros kiekį. Išsamiai apžvelgsime kiekvieną iš jų.

Kodėl pasirenkamas elektrinis šildymas?

Įprasta manyti, kad namo šildymas elektra veikiančiomis sistemomis yra pernelyg brangus. Todėl jų privalumai kažkaip neįvertinami.

Elektrinės šildymo sistemos priklauso ekologiškiausių kategorijai. Jos neišmeta jokių teršalų į atmosferą.

Tai iš esmės neteisinga, nes elektrinės sistemos turi daug svarbių privalumų, kurie jas palankiai išskiria iš kitų tipų šildymo:

• Saugumas. Įranga nenaudoja atviros liepsnos ir sprogstamųjų medžiagų, kaip kiti šildymo prietaisai. Kokybiškai nutiesti laidai – patikima apsauga nuo galimo gaisro.
• Valdymo ir priežiūros paprastumas. Automatinės sistemos reguliuoja įrangos darbą, todėl reikia minimalaus žmogaus įsikišimo. Nereikia elementų, kuriuos reikėtų reguliariai keisti ar valyti.
• Visiškas ekologinis saugumas. Veikdama sistema neišskiria toksiškų medžiagų, todėl ją galima montuoti bet kokiose patalpose.
• Nereikia saugoti kuro atsargų. Todėl nereikia specialios patalpos degiųjų medžiagų laikymui.
• Kompaktiškumas. Didžioji dalis įrangos išsiskiria mažais matmenimis. Įvairus prietaisų dizainas leidžia lengvai pasirinkti modelį, tinkantį bet kokiam interjero stiliui.
• Nedidelė kaina. Palyginti su kitų tipų šildymo prietaisais, tokios įrangos kaina yra žymiai mažesnė.

Iš reikšmingų elektrinių sistemų trūkumų, be gana aukštos elektros energijos kainos, teisingumo dėlei reikia paminėti visišką įrangos priklausomybę nuo elektros energijos.

Tai reiškia, kad nutrūkus elektros tiekimui visi prietaisai nustos veikti, o tai bus ypač pastebima vietovėse, kur dažni elektros tiekimo sutrikimai. Be to, nepertraukiamam įrangos darbui reikės galingo elektros tinklo, kurio toli gražu ne visur yra.

Vandens šildymui su elektriniu katilu įrengti pasirenkama tik uždara sistema su membraniniu išsiplėtimo baku, kuriuo reguliuojamas slėgis sistemoje.

Vandens šildymas su elektriniu katilu

Tai standartinė sistema su skystu šilumnešiu, cirkuliuojančiu šildymo kontūre. Pagrindinis jos skirtumas yra tas, kad šilumnešio šildymas atliekamas tik naudojant elektrinį katilą.

Dėl to tokia sistema turės tam tikrų ypatumų. Visų pirma, ji gali būti tik uždaro tipo ir turi būti įrengta membraniniu išsiplėtimo baku.

Priešingu atveju nepavyks išvengti patalpų šildymo netolygumų, šilumos mainų greičio ir galios nuostolių, o tai sukels elektros energijos perviršį ir atitinkamai nepagrįstas išlaidas. Dėl tų pačių priežasčių nerekomenduojama įrengti sistemos su natūralia cirkuliacija.

Optimaliausias variantas – priverstinė šilumnešio cirkuliacija, kuri leis maksimaliai taupyti elektros energiją. Darbui su tokia šildymo sistema galima naudoti trijų tipų elektrinius katilus. Aptarsime kiekvieno iš jų privalumus ir trūkumus.

Katilai su vamzdiniais elektriniais šildytuvais (TEN)

Kiekviename iš tokių įrenginių įrengiami kaitinimo elementai (TEN). Tai kaitinimo elementai, veikiantys pagal varžinio šildymo laidininko, kuriuo teka elektros srovė, principą.

Dėl to, kad jiems tenka dirbti skystyje, ant įrenginių papildomai įrengiama apsauga vandeniui nelaidžiu korpusu ir patikima izoliacija. Todėl kaitinimo elementų galia šiek tiek sumažėja.

Paveiksle pavaizduota elektrinio katilo su kaitinimo elementu konstrukcija

Dėl to kiekvieno tokio šildytuvo naudingumo koeficientas yra ne didesnis kaip 80. Todėl, kad tokio tipo katilai įkaitintų šilumnešį iki reikiamos temperatūros, reikia arba padidinti kaitinimo elementų skaičių, arba sumontuoti didesnės galios šildytuvus.

Bet kuriuo atveju energijos nuostoliai yra neišvengiami, o tai neigiamai veikia tokio tipo prietaisų ekonomiškumą. Dažniausiai į vieną katilą gamintojai įmontuoja 3–4 kaitinimo elementus. Numatyta skirtingi prietaiso darbo režimai. Atsižvelgiant į tai, į darbą gali būti įtraukti visi šildymo elementai, tik vienas iš jų arba elementų grupės.

Elektrinių katilų su kaitinimo elementais galia svyruoja nuo 3 iki 50 kW. Galingiausi modeliai skirti prijungti prie trifazio tinklo, mažiau galingi gali veikti nuo vienfazio.

Kaitinimo elementų išdėstymas prietaise gali būti skirtingas, o tai turi įtakos jų išvaizdai. Jie gali būti pagaminti cilindrų pavidalu su „paslėptais“ viduje šildymo elementais ir atskirai išvestu valdymo bloku arba turėti įprastą stačiakampę formą su ant korpuso išvestais valdymo organais.

Tokio tipo katilų kaina yra labai maža, tai lemia jų neekonomiškumas.

Eksploatacijos metu kaitinimo elemento paviršius pasidengia nuosėdomis ir druskų nuosėdomis, todėl jį tenka reguliariai keisti

Kaitinimo elementų įtaisai turi ir kitų trūkumų. Visų pirma, tai trumpas šildymo elemento „gyvavimo“ laikas. Eksploatuojant įtaisą, jis pasidengia druskų nuosėdomis ir sugenda.

Todėl tokiam prietaisui būtinas reguliarus kaitinimo elementų keitimas. Kitas „minusas“ yra tai, kad paleidžiant įrangą su nedideliu šilumnešio kiekiu arba jo nesant, šildytuvai sugenda.

Katilai su elektrodiniu veikimo principu

Prietaiso veikimo principas iš esmės skiriasi nuo modelių su kaitinimo elementais. Šilumai gauti naudojami dažniniai svyravimai kintamosios srovės tinkle, kurie savo ruožtu sukelia elektrolite esančių jonų svyravimus, dėl ko jis greitai įkaista.

Pats katilas yra korpusas su dviem elektrodais, panardintais į šilumnešį, kurio vaidmenį atlieka elektrai laidus skystis arba elektrolitas. Dažniausiai šiam tikslui naudojamas tam tikros markės antifrizas.

Elektrodiniai įtaisai palankiai išsiskiria kompaktiškumu ir nedideliu svoriu, o jų šildymo galia yra didelė. Tokius katilus galima montuoti grupėmis, pagal poreikį paleidžiant vieną ar kelis prietaisus iš karto. Kitas elektrodinės įrangos privalumas yra beveik visiškas nejautrumas įtampos svyravimams tinkle.

Elektrodiniai katilai yra labai kompaktiški, tai juos palankiai išskiria iš TEN tipo analogų.

Saugus jiems įtampos svyravimų diapazonas – 15–20 %, o to yra gana daug. Tačiau įrenginiams labai svarbus kintamosios srovės dažnio stabilumas. Elektrodiniai katilai yra visiškai atsparūs gaisrui, nes toks įrenginys negali perkaisti, o nesant šilumnešiui jis tiesiog neįsijungs.

Prietaisas įkaista labai greitai. Ekonomiškumo požiūriu jis 20 % pranašesnis už TEN tipo analogą, tai yra, jo naudingumo koeficientas siekia apie 98 %. Be to, jo našumą galima padidinti.

Tai pasiekiama įrenginį apjungiant metaliniais vamzdžiais. Taip šilumnešio jonizacijos zona žymiai išplečiama, o tai ir duoda našumo padidėjimo efektą. Elektrodinių katilų kaina yra nedidelė. Todėl kai tokia įranga tik pasirodė, ji buvo laikoma bene idealiu šildymo prietaisu.

Tačiau eksploatacijos metu išryškėjo ir trūkumai. Visų pirma, tai nestabili įrenginio galia.

Ji labai stipriai priklauso nuo elektrai laidžios skysčio cheminės sudėties ir jo temperatūros, nes net esant nedideliems nuokrypiams keičiasi tirpalo elektrinis laidumas, o tai lemia šildymo intensyvumo pokyčius. Be to, elektrodinė sistema labai sunkiai tinkasi automatiniam valdymui ir reguliavimui.

Elektrodinius katilus galima montuoti grupėmis, o tai suteikia didelį jų eksploatavimo patogumą.

Tokio tipo katilams yra itin svarbi šilumnešio sudėtis ir grynumas. Jei nesilaikoma tirpalo proporcijų ar jis užteršiamas, visi tokios sistemos privalumai dingsta. Todėl ne rečiau kaip kartą per metus reikia koreguoti elektrolito cheminę sudėtį.

Tokiu pačiu dažnumu reikės valyti šilumokaitį ir visą šildymo sistemą nuo druskų nuosėdų, kurios kaupsis gana greitai. Būtina sąlyga norint prijungti elektrodinio tipo namo elektrinę šildymo sistemą yra įžeminimo kontūras.

Taigi, nepaisant to, kad tokie šildymo prietaisai yra ekonomiškesni nei jų TEN tipo analogai, ypatingu paklausumu jie nesinaudoja. Pakankamai didelis trūkumų skaičius daro jų naudojimą privataus namo šildymui ne visai patogų.

Indukcinio tipo šildymo katilai

Tai yra pažangiausi elektrinių šildymo sistemų atstovai. Šių įrenginių pagrindas yra elektromagnetinės indukcijos principas. Vyksta taip: per pirminę apviją, esančią prietaiso šerdyje, leidžiama elektros srovė.

Jis indukuoja įtampą antrinėje apvijoje, esančioje arčiau įrenginio korpuso. Ji sudaro labirintinę vamzdžių sistemą, kuria teka šilumnešis.

Paveiksle schematiškai pavaizduotas indukcinis katilas ir jo veikimo principas

Uždarant antrinę grandinę, atsiranda rezistinis laidininko ir atitinkamai šilumnešio įkaitimas. Energijos nuostolių nėra jokių, todėl tokios sistemos naudingumo koeficientas yra beveik 100%.

Skysčio įkaitimas vyksta labai greitai ir tolygiai. Indukciniai katilai yra labai ekonomiški. Šis rodiklis dar labiau padidėja dėl sistemos saviindukcijos, kuri susijusi su papildoma reaktyvia galia.

Ją gamina srovės, tekančios antrine uždara grandine. Tuomet atsirandančios papildomos galios vertės yra pakankamai didelės. Šiek tiek kitaip veikia indukcinio katilo atmaina – sūkurinis indukcinis šildytuvas arba VIN.

Į jo pirminę apviją tiekiama įtampa, kuri iš anksto paverčiama aukšto dažnio. Taigi elektromagnetinio lauko stipris smarkiai padidėja.

Ką duoda toks pats spartus srovės stiprio padidėjimas, kurį generuoja šis laukas? VIN katilo ypatybė yra ta, kad jame nėra antrinės apvijos. Vietoj jos naudojami visi metaliniai įrangos paviršiai.

Jie specialiai gaminami iš medžiagų, turinčių ryškias feromagnetines savybes. Sūkurinių srovių atsiradimas sukelia permagnetinimą, kuris lemia stiprų ir beveik akimirksnį feromagnetinių lydinių įkaitimą.

Indukciniai katilai yra kompaktiški, tačiau tuo pačiu turi nemažą svorį

Vadinasi, šilumos mainų procese dalyvauja beveik visi masyvūs korpuso elementai, o tai leidžia pasiekti labai aukštą naudingumo koeficientą, artėjantį prie 100%. Abiejų rūšių indukciniai katilai pasižymi dideliu svoriu ir palyginti nedideliais matmenimis. Juos galima įrengti po vieną arba grupėmis, pastarasis būdas suteikia didelių pranašumų organizuojant pastato šildymą.

Indukcinio tipo katilą sodybai ar nedideliam privačiam namui galima pasigaminti savo rankomis. Indukcinio katilo surinkimo vadovas, pateiktas mūsų rekomenduojamame straipsnyje, padės pasirinkti optimalų variantą ir tinkamai pastatyti agregatą.

Prie indukcinių katilų privalumų galima priskirti greitą, beveik akimirksniu vykstantį įkaitimą. Įranga lengvai reguliuojama, todėl joje montuojami automatiniai valdymo blokai, užtikrinantys tikslius nustatymus. Elektros ir gaisrinės saugos požiūriu šie įrenginiai yra patys palankiausi, lyginant juos su kitų tipų analogais.

Aukštas indukcinių prietaisų naudingumo koeficientas nemažėja net ir po ilgo naudojimo. Taip yra todėl, kad įrenginio viduje nesikaupia druskų nuosėdos ar apnašos. Jos pašalinamos aukšto dažnio mikrovibracijomis, kurios lydi įrangos darbą. Dėl tos pačios priežasties nėra specialių reikalavimų šilumnešio cheminei sudėčiai. Katilai jai nejautrūs.

Naudojant indukcinius katilus sutaupoma apie 40 % elektros energijos, palyginti su kitų tipų elektriniais katilais

Dar vienas privalumas – ilgas indukcinių katilų tarnavimo laikas. Neperdėdami galime teigti, kad jis gali siekti dešimtis metų. Taip yra todėl, kad įranga tiesiog neturi pažeidžiamų mazgų. Elektrinės prietaiso dalies kontaktas su šilumnešiu visiškai neegzistuoja.

Problemų gali kilti tik dėl suvirinimo siūlių, kurios paprastai tarnauja labai ilgai. Pagrindinis šio tipo įrangos privalumas yra ekonomiškumas.

Praktika rodo, kad jis leidžia sutaupyti iki 40 % elektros energijos, palyginti su savo TEN (kaitinimo elementų) ir elektrodiniais analogais. Iš trūkumų reikėtų paminėti nedidelį vibracinį triukšmą, kurį katilai sukelia darbo metu.

Masyvumas, į kurį reikia atkreipti dėmesį montuojant, ypač jei įrenginys tvirtinamas ant sienos. Kitas minusas – gana didelė indukcinių prietaisų kaina.

Įranga infraraudonajam šildymui

Savo užmiesčio namo šildymui elektra galima naudoti modernias infraraudonosios spinduliuotės šildymo sistemas. Jų veikimui taikomas banginės energijos perdavimo tam tikru atstumu principas.

Viskas vyksta taip. Spinduliuotuvas paverčia elektros energiją infraraudonosios spinduliuotės bangomis ir jas perduoda. Bangos juda tol, kol patenka ant bet kokio nepermatomo paviršiaus.

Temperatūrų pasiskirstymas naudojant infraraudonąjį šildymą yra daug patogesnis žmogui nei naudojant tradicinius šildymo būdus

Čia jos virsta šilumine energija, kaitindamos jų kelyje pasitaikiusį kūną. Taip įkaitintas objektas, ar tai būtų didelis baldas, grindys ar siena, pradeda atiduoti šilumą į aplinką, taip šildydamas patalpos orą.

Taip pasiekiamas maksimaliai tolygus patalpos šildymas, o temperatūros paskirstomos žmogui palankiausiu būdu. Tuo tarpu energijos nuostolių praktiškai nėra, o tai lemia aukštą infraraudonųjų šildytuvų efektyvumą.

Jie gaminami įvairiomis versijomis. Ypač populiari speciali infraraudonoji plėvelė su viduje įlituotais angliniais spinduoliais. Ji naudojama šiltų grindų sistemoms įrengti, gali būti naudojama ant lubų ir ant sienų. Plėvelė uždaroma bet kokia apdailos medžiaga, o tai neturi įtakos jos savybėms.

Infraraudonosios plėvelės storis nedidelis, ji nematoma po jokia danga. Sistema atspari drėgmei, jai nebaisios dinaminės apkrovos. Ji gali būti išmontuota ir vėliau naudojama.

Prekyboje galima rasti infraraudonuosius šildytuvus, yra tiek įprastų, tiek pagamintų įvairaus dydžio plokščių pavidalu. Jie taip pat skirti tvirtinti ant sienų ar lubų. Tačiau šiuo atveju kalbama greičiau apie papildomą šildymą, o ne pagrindinį.

Efektyvumu infraraudonieji prietaisai pranoksta visas žinomas elektrines šildymo sistemas. Tai paaiškinama tuo, kad jie sugeba labai greitai sušildyti patalpą, o po to automatinis valdymo blokas periodiškai įjungia/išjungia prietaisą, palaikydamas reikiamą temperatūros režimą.

Prie infraraudonųjų sistemų trūkumų galima priskirti griežtą šildymo kryptingumą. Prietaisas šildo tik priešais jį esančią zoną. Todėl, pavyzdžiui, infraraudonoji plėvelė klojama per visą grindų arba lubų perimetrą.

Dar vienas trūkumas – gana didelė tokios įrangos kaina, ypač jei reikia įsigyti medžiagos šiltų grindų įrengimui arba PLEN sistemą luboms. Tačiau reikia pripažinti, kad tokios investicijos gana greitai atsiperka.

Šiuolaikiniai infraraudonieji šildytuvai gali būti pagaminti dekoratyvinės plokštės pavidalu

Elektriniai konvektoriai šildymui

Šių prietaisų veikimas panašus į šildymo radiatorių veikimą. Jie taip pat įšyla ir perduoda šilumą juos supančiam orui. Skirtumas tas, kad konvektoriuose nėra šilumnešio. Todėl tiekimo/išvežimo vamzdžių sistemos nereikalingos.

Vietoj to, prietaiso viduje yra kaitinimo elementai (TEN), kurie įkaitina jo paviršių. Šalto oro paėmimui skirta apatinė įrenginio dalis.

Jis patenka į konvektoriaus vidų per specialų tinklelį. Įkaisdamas nuo TEN, oras kyla aukštyn ir išeina laukan per viršutinę grotelę.

Šildymo prietaiso veikimo metu sukuriamas stabilus kylantis šilto oro srautas, gana greitai sušildantis kambarį. Šildymo temperatūrai reguliuoti įranga aprūpinta termostatu, gali būti sumontuotas automatinis valdymo blokas.

Gamintojai išleidžia platų modelių asortimentą skirtingos galios ir dizaino įrenginių. Patalpoms su padidinta drėgme galima įsigyti įrenginių su specialia apsauga. Su elektrinio konvektoriaus pasirinkimo kriterijais supažindins kitas straipsnis, kurį patariame perskaityti.

Konvektoriai itin paprasti eksploatuoti ir saugūs. Įrenginio šildymo elementas yra jo korpuso viduje, o išorinė plokštė įkaista labai mažai, todėl nudegti ant jos neįmanoma.

Paveiksle schematiškai pavaizduotas elektrinio konvektoriaus veikimo principas: šaltos oro masės įtraukiamos įrenginio apačioje ir po apdorojimo išleidžiamos iš viršaus

Šildymo prietaisai yra tyliūs, todėl nesukelia jokių nepatogumų. Gaminamos įvairios konvektorių modifikacijos, tarp kurių yra mobilių nešiojamų modelių. Egzistuoja įrenginiai, skirti montuoti į grindis. Jie įrengiami po langais, prie durų ir kitose panašiose vietose, kur prietaisai sukuria efektyvią šiluminę užuolaidą, neleidžiančią šalčiui patekti į patalpą.

Konvektorių neigiamoms savybėms priskiriama jų maža galia. Todėl pastatui šildyti reikės gana didelio jų kiekio, o tai yra rimta apkrova elektros instaliacijai. Be to, tokių prietaisų efektyvumas nėra didelis. Jie sunaudoja gana daug elektros energijos.

Elektrinio konvektoriaus atmaina, kuri įmontuojama tiesiai į grindis

Elektrinės šiltų grindų sistemos

Jų veikimo principas pagrįstas varžinių laidininkų, kurie įkaista, kai per juos teka elektros srovė, naudojimu. Iš esmės elektrinės šiltos grindys yra šildymo kabelis, kuris gali būti dviejų arba vienos gyslos, o tai lemia jo klojimo būdą.

Egzistuoja atmainos, turinčios puslaidininkinę matricą. Tai vadinamieji savaime reguliuojantys kabeliai, galintys valdyti šildymą.

Įrengiant šiltas grindis gali būti naudojamas šildymo kabelis, kuris klojamas tiesiai į lygintuvą. Kito montavimo būdo jam nėra. Šiuo atveju cementinis lygintuvas tampa savotišku šilumos akumuliatoriumi.

Patogesnis klojimui variantas – elektriniai kilimėliai. Jie yra toks pats šildymo kabelis, pritvirtintas prie stiklo pluošto tinklelio.

Kilimėlių privalumu laikoma galimybė juos kloti ne tik į lygintuvą. Kai kuriais atvejais, pavyzdžiui, po keraminėmis plytelėmis, tokią sistemą galima kloti tiesiai į klijus, kurių sluoksnį reikės šiek tiek padidinti.

Pagrindiniu abiejų kabelinio grindų variantų trūkumu galima laikyti tai, kad pažeidus vieną iš sistemos dalių, už jos esanti konstrukcijos dalis sugenda.

Montuojant šildymo kabelis klojamas taip, kad jo atkarpos nesiliestų

Šio trūkumo neturi strypiniai šildymo kilimėliai. Jie sudaro laidininkų poras, sujungtas lygiagrečiai išdėstytais strypais.

Sistema veikia savireguliacijos (šildymo laipsnio) principu. Bet kokio tipo šiltos grindys turi termostatą, kuris valdo įrenginio įkaitimą iki nustatytos temperatūros, po kurios įranga išsijungia.

Periodinis automatinis sistemos įjungimas atliekamas tik tam, kad palaikytų nustatytą temperatūrą. Toks darbo režimas leidžia taupyti elektros energiją, tačiau toks šildymas vis dėlto yra gana energiją eikvojantis.

Todėl jis dažniau naudojamas kaip papildoma šildymo sistema ir įrengiant ypač patogias šiltas zonas kambariuose. Tai gali būti, pavyzdžiui, vaikų žaidimų aikštelės arba grindys vonios kambaryje.

Strypinės sistemos veikia net ir sugedus vienam iš elementų

Buityje naudojamos elektrinių šiltų grindų rūšys pateikiamos čia. Norintiems palyginti skirtingus sistemų variantus, įvertinti jų pliusus ir minusus, patariame susipažinti su šio straipsnio turiniu.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Vaizdo apžvalga papasakos, kurį iš elektrinių katilų pasirinkti savo namams:

Panagrinėkime įvairių tipų elektrinių šiltų grindų ypatybes:

Kaip veikia infraraudonasis šildymas:

Alyviniai radiatoriai, elektriniai šildytuvai ir panaši įranga gali būti priskiriama „vakarykščios dienos“ kategorijai. Su jų pagalba organizuoti visavertį šildymą praktiškai neįmanoma. Be to, jie labai nedaug taupūs, todėl sąskaitos už elektrą bus tiesiog kosminės.

Aukščiau aptartos elektrinės šildymo sistemos yra efektyvios ir gali būti naudojamos privatiems namams. Svarbu tik gerai apšiltinti pastatą, antraip teks per daug mokėti už elektrą.

O kokio tipo elektrines šildymo sistemas naudojate jūs, kad pagerintumėte komforto sąlygas savo namuose? Galbūt jums žinomos naudingos elektrinės šildymo įrangos pasirinkimo ir eksploatavimo subtilybės? Rašykite komentarus, palikite nuotraukas straipsnio tema, klauskite žemiau esančiame bloke.