Електричне опалення житлового будинку — це не тільки можливість обігріти житло, а ще й найбільш екологічний тип перетворення одного виду енергії в інший без забруднення довкілля.

Електричне опалення найчастіше використовують там, де неможливо підключити житловий будинок до газової магістралі, оскільки потрібні великі кошти для підведення до нього газової труби, або існують точні вимоги щодо екологічності приладів для обігріву. Опалення будинків із СІП-панелей з використанням електроенергії можна здійснювати кількома способами: за допомогою електричних котлів і застосуванням електричних улаштувань, таких як система «тепла підлога», повітряне опалення, приладів опалення, а саме: радіаторів, конвекторів, тепловентиляторів, кондиціонерів. Сьогодні ринок пропонує сучасні, ще більш економічні й екологічні рішення для обігріву житлових будинків за допомогою нестандартних обігрівальних систем — сонячних колекторів, теплових насосів, вакуумних радіаторів, інфрачервоних обігрівачів.

Електричні котли

Найбільш поширеною системою обігріву є система з електричними котлами і радіаторами.

Електричний котел — це прилад, в якому для нагріву води, що використовують поза цим улаштуванням, застосовують теплоту, яка виділяється при перетворенні електроенергії в теплову енергію.

Конструктивно електричні котли поділяють на класичні, іонні та індукційні. Названі типи електричних котлів відрізняються один від одного способом нагріву теплоносія. Теплоносій — це рухоме рідке або газоподібне середовище, яке використовують для теплообміну. Теплоносієм в електричних котлах є вода або незамерзаючі рідини — антифризи, дозволені для використання в опалювальних системах будинків.

Принцип дії класичного котла засновано на перетворенні електроенергії у теплову за допомогою ТЕНів (трубчастих нагрі-вачів), вмонтованих у сталевий бак-теплообмінник (рис. 13.11).

Рис. 13.11. Схема електричного класичного котла: 1 — гідрогрупа; 2 — запобіжний клапан; 3 — розширювальний бак; 4 — ТЕН; 5 — бак-теплообмінник; 6 — теплова ізоляція; 7 — повітряний вентиль; 8 — насос; 9 — датчик тиску; 10 — випуск гарячого теплоносія; 11 — вхід холодного теплоносія

TEH поступово нагріває теплоносій, який, циркулюючи в опалювальній системі, потрапляє в радіатори (батареї) опалення і обігріває приміщення. Процес опалення регулюють за допомогою кімнатного регулятора, який реагує на зниження температури сигналом про необхідність її підвищення. Внутрішній температурний датчик контролює потрібну температуру теплоносія. Якщо у приміщеннях досягнуто потрібної температури, подальший нагрів вимикається, а через установлений час вимикається циркуляційний насос і разом з ним — рух теплоносія.

Функціонування кімнатних терморегуляторів дозволяє отримати економію електроенергії від 20 до 30%. Перевагою класичного котла є те, що в ньому практично відсутній струм витоку, тому можна застосувати аварійну автоматику, наприклад, УЗВ (улаштування захисного вимкнення). Класичні (однокон-турні) ТЕНові котли призначено тільки для опалення малоповерхових житлових будинків, побудованих із СІП-панелей, але вони не вирішують проблему відсутності гарячої води, коли немає централізованого водопостачання. Отже, власники СІП-будинків мусять зігрівати воду самостійно або користуватися електричними проточними чи накопичувальними водонагрівачами — бойлерами.

Класичні одноконтурні ТЕНові котли мають низку незаперечних переваг. Вони більш дешеві, ніж газові, компактні, безпечні та безшумні, крім того, простіші у монтажі й експлуатації. Через невелику вагу і компактність їх можна монтувати на стіни у підсобних приміщеннях, кухнях, підвалі і навіть у житлових кімнатах. Вони економічні, не створюють запахів і шкідливих викидів. У них відсутнє відкрите полум'я, через що не потрібен димар, а також місткість для палива.

Недоліками цих котлів вважають залежність від стабільного електропостачання, необхідність окремої електропроводки, високу вартість електроенергії. Крім того, треба зазначити, що ресурс ТЕНів обмежений. Можлива жорсткість води руйнує ТЕНи. Для подовження термінів служби треба встановити фільтр води для запобігання утворення накипу на їхній поверхні.

Найбільш часто у СІП-будинках використовують радіаторну систему опалення, яка складається із класичного ТЕНового котла, насоса, труб і радіаторів.

Двоконтурні ТЕНові агрегати класичних котлів є оптимальним рішенням для одночасного забезпечення опалення і гарячого водопостачання. Зрозуміло, що цей варіант підійде для місцевості, де електрика — єдине джерелом енергії. На рис. 13.13 зображено схему системи опалення і водопостачання, у складі якої присутній двоконтурний ТЕНовий котел. Робота агрегату полягає в тому, що електрика перетворюється на тепло за допомогою ТЕНів, встановлених у теплообміннику для нагріву теплоносія, циркуляцію якого здійснює насос.

У двоконтурних ТЕНових агрегатів є дві камери з незалежними контурами. Один контур нагріває воду для потреб мешканців, а другий — для опалення будинку.

Обладнання двоконтурного котла містить: два терморегулятори, розширювальний бак, запобіжний клапан, повітропровід, по якому повітря видаляється із системи, циркуляційний насос і автоматика. Двоконтурний,

як і одноконтурний, котел працює в автоматичному режимі. Якщо датчик фіксує зниження температури у будинку, то за його сигналом вмикається котел і насос. Коли потрібної температури у приміщеннях будинку досягнуто, здійснюють вимкнення окремих блоків.

Різні за потужністю електричні котли використовують різну кількість енергії. Вони можуть бути однофазні або трифазні. Електрокотли потужністю до 12 кВт виготовляють однофазними (живлення 220 В), а котли потужністю більше 12 кВт — тільки трифазними (живлення 380 В). Потрібну потужність елек-трокотла можна приблизно розрахувати: 1 кВт потужності є достатнім для обігріву 10 м² добре утепленого приміщення при висоті його стелі ДО З м.

Рис. 13.12. Схема системи опалення і гарячого водопостачання СІП-будинку: 1 —двоконтурний котел; 2 — умивальник; 3 — душ; 4 — ванна; 5 — трубопровід; 6 — радіатор

Це матеріал з підручника "Будівництво малоповерхових швидкоспоруджуваних, енергозберігаючих житлових будинків із СІП-панелей" Ципріанович 2021