Електричне опалення

Електричне опалення - система опалення яка використовує електричну енергію для обігріву приміщень. Електричне опалення є досить новим явищем, в минулому електроенергія  майже не використовувалась в якості основної системи опалення. Це пов'язано з низькою енергоефективністю традиційних електро обігрівачів (тенових та електродних), які використовують традиційні теплові елементи для прямого генерування тепла. Але з появою сучасних обігрівачів таких як теплові насоси (теплові помпи), карбонові обігрівачі, графенові обігрівачі електричне опалення пережило "друге народження" і ефективно конкурує з іншими системами опалення, особливо в умовах сучасного подорожчання викопного палива (газу, нафти)[1].

Зовнішній теплообмінник повітряного теплового насоса

Переваги і недоліки електричного опалення

Електричне опалення має наступні переваги в порівнянні з іншими системами опалення: відсутність продуктів згоряння та забруднення навколишнього середовища;  простота та короткі терміни монтажу електропроводки та нагрівальних пристроїв; менші капітальні витрати; компактність нагрівальних пристроїв; гнучкість регулювання та простота автоматизації. До недоліків електричного опалення слід віднести: високе навантаження на електричну мережу, а також низьку енергоефективність традиційних електричних обігрівачів, це не стосується сучасних видів електричних обігрівачів.

Види електричного опалення

Традиційне електричне опалення

Традиційне електричне опалення представлене такими електричними приладами як: електричний котел, конвектор, Калорифер, тепловентилятор, теплова гармата, оливний обігрівач, електропіч та ін. Всі ці обігрівачі об'єднує утворення теплової енергії напряму в обігрівачі шляхом проходження через електро елементи з збільшеним електро спротивом, це досить затратний метод отримання тепла, що характеризується низькою енергоефективністю. Також ці прилади мають досить високу енергоємність і підвищену пожежонебезпечність. Так як всі попередньо описані поняття є взаємопов'язаними, підвищення коефіцієнту одного з них як правило збільшує і коефіцієнти інших. Наприклад обігрівачу який споживає 2000 ват і більше дуже важко відповідати суворим протипожежним вимогам для обігрівачів що використовуються в помешканнях. В той же час обігрівач що споживає 500 ват і менше може легко відповідати таким вимогам, так як його енергоємність низька і вірогідність його займання є значно меншою.

Інфрачервоне опалення

Інфрачервоне опалення це опалення головним елементом якого є інфрачервоний обігрівач,  що випромінює інфрачервоні промені які віддають тепло предметам і поверхням. Інфрачервоне випромінювання що випромінюється рефлектором поглинається навколишніми поверхнями, стінами, меблями, людьми та ін. нагріває їх, які у свою чергу накопичують теплову енергію і віддають тепло повітрю. 

Інфрачервоне випромінювання є аналогічним звичайному світловому потоку. Природа інфрачервоного випромінювання ідентична тій, за якою утворюється видиме світло, від сонця чи від електроприладів. Інфрачервоне світло повністю підпадає під закони оптики, займаючи становище між короткохвильовим радіовипромінюванням з довжиною хвилі 1-2 мм. і видимим людському оку червоним світлом із довжиною хвилі 0,74 мкм[2].

За допомогою інфрачервоних обігрівачів що випромінюють інфрачервоне світло з'являється можливість цільового обігріву тільки тих частин приміщень, в яких це необхідно, без опалення всієї площі приміщення; теплова дія від інфрачервоних променів відчувається відразу після включення інфрачервоного обігрівача що дозволяє не перейматися відсутністю попереднього нагріву приміщення. Ці фактори підвищують енергоефективність даних приладів. Найголовнішим конструктивним елементом інфрачервоного обігрівача є нагрівальний елемент, що випромінює інфрачервоне випромінення назовні.

В інфрачервоних обігрівачах використовується закрита або відкрита спіраль, з матеріалу який під дією електроенергії випромінює інфрачервоні промені, в газових інфрачервоних обігрівачів металева сітка або трубка з чорним покриттям або керамічна пластина зі спеціальними отворами, що нагрівається в плівкових обігрівачах. Для більш цільового опалення і захисту корпусу і його вмісту від перегріву застосовується рефлектор з матеріалу який добре відбиває інфрачервоне випромінювання і добре утримує тепло. Якщо випромінювач має компактну форму, то рефлектор роблять у формі параболоїда обертання, якщо лінійну параболічного циліндра. Для пом'якшення і часткового розширення діаграми спрямованості рефлектор іноді роблять матовим або наносять на нього нерівності. Якщо обігрівач призначений для розміщення в місці, доступному людям або тваринам, випромінювач додатково захищають металевою сіткою або прозорою перегородкою. Використання сучасних моделей інфрачервоних обігрівачів є дуже енергоефективним і економним, наприклад карбоновому обігрівачу щоб обігріти 10 кв. м. площі протягом години треба витратити приблизно 300 ват електроенергії, якщо таку територію обігрівати звичайними електричними обігрівачами (оливними обігрівачами, конвекторами, електро котлами, електропечами) протягом години треба витратити близько 800-1000 ват електроенергії.

Опалення тепловими насосами

Тепловий насос (теплова помпа) є сучасним опалювальним агрегатом, який розрахований на те щоб брати теплову енергію від так званих низько потенційних джерел енергії (повітря, води, землі) потім це тепло тепловий насос використовує тля опалення помешкань, також може нагрівати воду.  Також тепловий насос здатен працювати і в зворотньому напрямку, на збір не теплової енергії, а її винос на зовні і охолодження приміщення всередині в літній період.

Головна перевага теплових насосів у тому що вони використовують безкоштовну енергію з навколишнього середовища направляючи її на опалення приміщення, жоден інший вид обігрівачів на таке не здатний, вони змушені самостійно утворювати теплову енергію шляхом витрачання енергоресурсів, наприклад електроенергії, газу, пелет, вугілля, дров,тирси та ін.  Єдиним недоліком теплового насоса (теплової помпи) є те що під час морозів з температурою нижче -10 споживання енергії тепловим насосом збільшується до показників що наближаються до звичайних електричних обігрівачів наприклад оливних обігрівачів чи конвекторів. Проте в Україні морози з температурою нижче -10 рідкісні тому використання теплових насосів дуже вигідне і дозволяє заощаджувати на опалені в рази. Навіть якщо у населеному пункті температура повітря на протязі 1-2 тижнів буде триматися нижче -10 то короткочасне збільшення витрат споживання електроенергії майже не вплине на економію електроенергії під час опалювального сезону загалом. Слід зробити висновок що використання теплових насосів (теплових помп) в помірному кліматі України є надзвичайно вигідним і доцільним. В середньому щоб тепловому насосу (повітря-повітря) обігріти 10 кв. м. площі протягом години треба витратити приблизно 300 ват електроенергії, якщо таку територію обігрівати звичайними електричними обігрівачами (оливними обігрівачами, конвекторами, електро котлами, електропечами) протягом години треба витратити близько 800-1000 ват електроенергії. При застосуванні теплових насосів повітря-вода, економія електроенергії збільшується, так як вода має більший енергопотенціал ніж повітря, але на практиці такі системи можна розміщувати тільки в приватних будинках[3].

Див також

Примітки

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.