Elektrické vykurovanie v súkromnom dome: prehľad najlepších druhov elektrických vykurovacích systémov

Výber vykurovacieho systému je kľúčovou otázkou, od ktorej riešenia závisí komfort bývania a zachovanie finančných prostriedkov vlastníka. Pri zvažovaní rôznych možností stojí za to venovať pozornosť elektrickému kúreniu v súkromnom dome, zhodnotiť jeho plusy a mínusy a porovnať ho s inými ponukami.

Moderné systémy, ktoré sú napájané elektrickou energiou, sú veľmi rozmanité. Zďaleka nie všetky spotrebúvajú nadmerne veľké množstvo elektriny. Podrobne si rozoberieme každú z nich.

Prečo si vybrať elektrické kúrenie?

Zvykne sa považovať, že vykurovanie domu systémami fungujúcimi na elektrinu je príliš nákladné. Preto sa ich výhody akosi neberú do úvahy.

Elektrické vykurovacie systémy patria medzi najekologickejšie. Nevypúšťajú do ovzdušia žiadne emisie.

To je úplne nesprávne, veď elektrické systémy majú množstvo významných výhod, ktorými sa priaznivo odlišujú od vykurovania iných typov:

• Bezpečnosť. Zariadenie nepracuje s otvoreným plameňom a výbušnými látkami, ako iné vykurovacie prístroje. Kvalitne položená elektroinštalácia je spoľahlivou ochranou pred možným vznikom požiaru.
• Jednoduchosť ovládania a údržby. Automatické systémy regulujú činnosť zariadenia, čo si vyžaduje minimálny zásah človeka. Nie sú prítomné prvky, ktoré by vyžadovali pravidelnú výmenu alebo čistenie.
• Úplná ekologická bezpečnosť. Pri prevádzke systém neuvoľňuje toxické látky, preto ho možno inštalovať v akýchkoľvek priestoroch.
• Absencia potreby skladovania zásoby paliva. Preto nie je potrebná špeciálna miestnosť na skladovanie horľavých materiálov.
• Kompaktnosť. Väčšina zariadení sa vyznačuje malými rozmermi. Rôznorodý dizajn zariadení umožňuje ľahko vybrať model pre akýkoľvek štýl interiéru.
• Nízka cena. V porovnaní s vykurovacími zariadeniami iných typov je cena takéhoto zariadenia výrazne nižšia.

Z významných nevýhod elektrických systémov okrem pomerne vysokej ceny elektrickej energie treba v záujme spravodlivosti spomenúť úplnú energetickú závislosť zariadenia.

To znamená, že pri prerušení dodávky elektriny všetky prístroje prestanú fungovať, čo bude obzvlášť viditeľné v oblastiach s častými výpadkami. Okrem toho bude pre neprerušovanú prevádzku zariadenia potrebná výkonná elektrická sieť, ktorá nie je k dispozícii všade.

Na vybudovanie vodného vykurovania s elektrickým kotlom sa vyberá iba uzavretý systém s membránovou expanznou nádobou, pomocou ktorej sa reguluje tlak v systéme.

Vodné kúrenie s elektrickým kotlom

Predstavuje štandardný systém s kvapalným teplonosným médiom, ktoré cirkuluje vo vykurovacom okruhu. Jeho hlavný rozdiel spočíva v tom, že ohrev teplonosného média sa uskutočňuje iba pomocou elektrického kotla.

Z tohto dôvodu bude mať takýto systém určité osobitosti. V prvom rade môže byť iba uzavretého typu a musí byť vybavený membránovou expanznou nádobou.

Inak sa nedá vyhnúť nerovnomernému vykurovaniu miestností, stratám rýchlosti a výkonu prenosu tepla, čo povedie k nadmernej spotrebe elektrickej energie a teda neoprávneným nákladom. Z rovnakých dôvodov sa neodporúča inštalovať systém s prirodzenou cirkuláciou.

Optimálnou možnosťou je nútená cirkulácia teplonosného média, čo umožní maximálne šetriť elektrickú energiu. Na prácu s takýmto vykurovacím systémom možno použiť tri typy elektrických kotlov. Rozoberieme výhody a nevýhody každého z nich.

Kotly s ohrievačmi typu TEN

V každom z takýchto zariadení sú inštalované TÉNy. Sú to vykurovacie prvky pracujúce na princípe rezistívneho ohrevu vodiča, ktorým prechádza elektrický prúd.

Vzhľadom na to, že musia pracovať v kvapaline, na zariadenia je dodatočne inštalovaná ochrana vo forme vodotesného krytu a spoľahlivej izolácie. Preto sa výkon TÉNov mierne znižuje.

Na obrázku je znázornená konštrukcia elektrického kotla s TENovým ohrievačom

V dôsledku toho účinnosť každého takého ohrievača nie je väčšia ako 80. Preto, aby kotly takéhoto typu vykonali ohrev teplonosného média na požadovanú teplotu, je potrebné buď zvýšiť počet TENov, alebo nasadiť ohrievače s vyšším výkonom.

V každom prípade sú straty energie nevyhnutné, čo negatívne vplýva na hospodárnosť zariadení takéhoto typu. Najčastejšie výrobcovia inštalujú do jedného kotla 3–4 TENy. Predpokladajú sa rôzne režimy prevádzky zariadenia. V závislosti od toho sa môžu do prevádzky zapojiť všetky vykurovacie prvky, len jeden z nich alebo skupiny prvkov.

Výkon elektrických kotlov TENového typu sa pohybuje v rozmedzí od 3 do 50 kW. Najvýkonnejšie modely sú určené na pripojenie k trojfázovej sieti, menej výkonné môžu pracovať z jednofázovej.

Usporiadanie TENov v zariadení môže byť rôzne, čo sa odráža na ich vonkajšom vzhľade. Môžu byť vyrobené v tvare valcov so „skrytými“ vykurovacími prvkami vo vnútri a riadiacim blokom umiestneným v samostatnom kryte, alebo mať obvyklý obdĺžnikový tvar s ovládacími prvkami vyvedenými na kryt.

Cena kotlov takéhoto typu je veľmi nízka, čo je spôsobené ich nehospodárnosťou.

Počas prevádzky sa povrch TENu pokrýva vodným kameňom a usadeninami solí, preto ho treba pravidelne meniť

TENové zariadenia majú ešte ďalšie nevýhody. V prvom rade je to krátka životnosť vykurovacieho prvku. Počas prevádzky zariadenia sa pokrýva usadeninami solí a zlyháva.

Preto je pre takéto zariadenie nevyhnutná pravidelná výmena TENov. Ďalším „mínusom“ je, že pri spustení zariadenia s malým množstvom teplonosného média alebo pri jeho neprítomnosti ohrievače zlyhávajú.

Kotly s elektródovým princípom činnosti

Princíp činnosti zariadenia sa zásadne líši od TENových modelov. Na získanie tepla sa využívajú frekvenčné kmity v striedavej sieti, ktoré zase spôsobujú kmity iónov nachádzajúcich sa v elektrolyte, čo vedie k jeho rýchlemu ohrevu.

Samotný kotol predstavuje kryt s dvoma elektródami ponorenými do teplonosného média, ktorého úlohu zohráva vodivá kvapalina alebo elektrolyt. Najčastejšie sa na tieto účely používa nemrznúca zmes tej či onej značky.

Elektródové zariadenia sa výhodne vyznačujú kompaktnosťou a nízkou hmotnosťou, pričom ich vykurovací výkon je vysoký. Takéto kotly je možné inštalovať v skupinách, pričom podľa potreby sa spúšťa jeden alebo niekoľko prístrojov naraz. Ďalšou výhodou elektródového zariadenia je jeho takmer úplná necitlivosť na výkyvy napätia v sieti.

Elektrodové kotly sú veľmi kompaktné, čo ich výhodne odlišuje od analógov TENového typu

Bezpečný rozsah poklesov pre ne je 15-20%, čo je dosť veľa. Avšak pre zariadenia je veľmi dôležitá stabilita frekvencie striedavého prúdu. Elektrodové kotly sú úplne protipožiarne bezpečné, pretože takéto zariadenie sa nemôže prehriať a pri absencii tepelného nosiča sa jednoducho nezapne.

Prístroj sa zahrieva veľmi rýchlo. Z hľadiska hospodárnosti prekonáva TENový analóg o 20%, to znamená, že jeho účinnosť je približne 98%. Pritom je možné zvýšiť jeho výkon.

Dosahuje sa to vďaka zapojeniu zariadenia kovovými rúrami. Týmto sa zóna ionizácie tepelného nosiča výrazne rozširuje, čo prináša efekt zvýšenia výkonu. Cena elektrodových kotlov je nízka. Preto, keď sa takéto zariadenie prvýkrát objavilo, považovali ho za takmer ideálny vykurovací prístroj.

Avšak počas prevádzky sa odhalili aj nedostatky. V prvom rade je to nestabilný výkon zariadenia.

Veľmi silne závisí od chemického zloženia vodivej kvapaliny a jej teploty, pretože aj pri malých odchýlkach sa mení elektrická vodivosť roztoku, čo vedie k zmenám intenzity ohrevu. Okrem toho sa elektrodový systém veľmi ťažko podriaďuje automatickému riadeniu a nastaveniam.

Elektrodové kotly je možné inštalovať v skupinách, čo poskytuje značné pohodlie pri ich prevádzke.

Pre kotly tohto typu je mimoriadne dôležité zloženie a čistota tepelného nosiča. V prípade nedodržania pomerov roztoku alebo jeho znečistenia zmiznú všetky výhody takéhoto systému. Preto je potrebné vykonávať korekciu chemického zloženia elektrolytu aspoň raz ročne.

S rovnakou periodicitou bude potrebné čistiť výmenník tepla a celý vykurovací systém od soľných usadenín, ktoré sa budú hromadiť pomerne rýchlo. Nevyhnutnou podmienkou na pripojenie elektrického vykurovacieho systému domu elektrodového typu je prítomnosť uzemňovacieho okruhu.

Takže napriek tomu, že tieto vykurovacie prístroje sú hospodárnejšie ako ich TENové analógy, netešia sa osobitnému dopytu. Pomerne veľké množstvo nedostatkov robí ich použitie na vykurovanie súkromného domu nie príliš pohodlným.

Vykurovacie kotly indukčného typu

Sú to najdokonalejší predstavitelia elektrických vykurovacích systémov. Základom týchto zariadení je princíp elektromagnetickej indukcie. Všetko prebieha nasledovne. Cez primárne vinutie umiestnené v jadre prístroja prechádza elektrický prúd.

Indukuje napätie v sekundárnom vinutí, ktoré je umiestnené bližšie k telu zariadenia. Predstavuje labyrintový systém rúr, ktorými prechádza teplonosné médium.

Na obrázku je schematicky znázornený indukčný kotol a princíp jeho činnosti

Pri uzavretí sekundárneho okruhu vzniká rezistívny ohrev vodiča, a teda aj teplonosného média. Pri tom nedochádza k žiadnym energetickým stratám, preto účinnosť takejto systému je takmer 100%.

Ohrev kvapaliny prebieha veľmi rýchlo a rovnomerne. Indukčné kotly sú veľmi úsporné. Tento ukazovateľ sa ešte zvyšuje vďaka samoindukcii systému, ktorá súvisí s dodatočným jalovým výkonom.

Vyvíjajú ju prúdy prechádzajúce sekundárnym uzavretým okruhom. Pritom hodnoty vznikajúceho dodatočného výkonu sú dostatočne veľké. Trochu inak pôsobí druh indukčného kotla – vírivý indukčný ohrievač alebo VIN.

Na jeho primárne vinutie prichádza napätie, ktoré sa predbežne transformuje na vysokofrekvenčné. Takto intenzita elektromagnetického poľa prudko stúpa.

Čo spôsobuje rovnako prudký nárast sily prúdu, ktorý je generovaný týmto poľom? Zvláštnosťou kotla VIN je, že nemá sekundárne vinutie. Namiesto neho sa používajú všetky kovové povrchy zariadenia.

Sú špeciálne vyrobené z materiálov s výraznými feromagnetickými vlastnosťami. Vznik vírivých prúdov vedie k premagnetizácii, čo spôsobuje silný a prakticky okamžitý ohrev feromagnetických zliatin.

Indukčné kotly sú kompaktné, ale zároveň majú značnú hmotnosť

V dôsledku toho sa do procesu tepelnej výmeny zapájajú prakticky všetky masívne prvky telesa, čo umožňuje dosiahnuť veľmi vysokú účinnosť, blížiacu sa k 100%. Indukčné kotly oboch druhov sa vyznačujú značnou hmotnosťou a relatívne malými rozmermi. Môžu sa inštalovať jednotlivo alebo v skupinách, pričom posledné uvedené poskytuje značné výhody pri organizácii vykurovania budovy.

Indukčný kotol na vybavenie chaty alebo malého súkromného domu si môžete vyrobiť svojpomocne. Návod na montáž indukčného kotla, uvedený v nami odporúčanom článku, vám pomôže vybrať optimálny variant a správne zostaviť zariadenie.

Medzi výhody indukčných kotlov patrí rýchly, takmer okamžitý ohrev. Zariadenie sa ľahko nastavuje, preto sa na neho montujú automatické riadiace jednotky, ktoré zabezpečujú presné nastavenia. Z hľadiska elektrickej a požiarnej bezpečnosti sú tieto zariadenia najvýhodnejšie v porovnaní s analógmi iných typov.

Vysoká účinnosť indukčných zariadení neklesá ani po dlhodobej prevádzke. Je to spôsobené tým, že vo vnútri zariadenia sa nehromadia usadeniny solí ani vodný kameň. Tie sú odstraňované vysokofrekvenčnými mikrovibráciami, ktoré sprevádzajú prevádzku zariadenia. Z rovnakého dôvodu nie sú kladené osobitné požiadavky na chemické zloženie chladiaceho média. Kotly sú voči nemu necitlivé.

Použitie indukčných kotlov prináša úsporu elektrickej energie približne 40% v porovnaní s použitím elektrických kotlov iných typov

Ďalšou výhodou je dlhá životnosť indukčných kotlov. Bez preháňania sa môže počítať na desiatky rokov. Je to spôsobené tým, že zariadenie nemá prakticky žiadne zraniteľné časti. Kontakt elektrickej časti prístroja s chladiacim médiom úplne chýba.

Problémy môžu nastať iba so zvarovými švami, ktoré zvyčajne slúžia veľmi dlho. Hlavnou výhodou zariadení tohto typu je ich hospodárnosť.

Prax ukazuje, že umožňuje ušetriť až 40% elektrickej energie v porovnaní s analógmi s vykurovacími telesami a elektródami. Z nedostatkov treba spomenúť mierny vibračný hluk, ktorý kotly počas prevádzky vydávajú.

Hmotnosť, čo si vyžaduje pozornosť pri montáži, najmä ak je zariadenie upevňované na stenu. Ďalšou nevýhodou je pomerne vysoká cena indukčných zariadení.

Zariadenie na infračervený ohrev

Na vykurovanie svojho vidieckeho domu elektrinou môžete použiť moderné systémy infračerveného vykurovania. Na ich činnosť sa využíva princíp vlnového prenosu energie na určitú vzdialenosť.

Všetko prebieha nasledovne. Žiarič premieňa elektrickú energiu na vlnu infračerveného pásma a vysiela ju. Vlny sa pohybujú až do okamihu, kým nenarazia na akýkoľvek nepriehľadný povrch.

Rozloženie teplôt pri použití infračerveného vykurovania je pre človeka oveľa pohodlnejšie ako pri použití tradičných spôsobov vykurovania

Tu sa premieňajú na tepelnú energiu, pričom zahrievajú teleso, ktoré im stojí v ceste. Takto rozohriaty predmet, či už ide o veľký nábytok, podlahu alebo stenu, začne odovzdávať teplo do atmosféry, čím ohrieva vzduch v miestnosti.

Takto dochádza k maximálne rovnomernému vykurovaniu miestnosti, pričom teploty sú rozložené najpohodlnejším spôsobom pre človeka. Pritom straty energie prakticky neexistujú, čo spôsobuje vysokú účinnosť infračervených ohrievačov.

Vyrábajú sa v rôznych variantoch. Obzvlášť populárna je špeciálna infračervená fólia so zatavenými karbónovými žiaričmi vnútri. Používa sa na vybudovanie systému podlahového kúrenia, možno ju aplikovať na strop a na steny. Fólia je prekrytá akýmkoľvek obkladovým materiálom, čo neovplyvňuje jej vlastnosti.

Hrúbka infračervenej fólie je malá, je neviditeľná pod akýmkoľvek náterom. Systém je odolný voči vlhkosti, nebojí sa dynamických záťaží. Je vhodný na demontáž a následné použitie.

V predaji možno nájsť infračervené ohrievače, sú ako bežné, tak aj vyhotovené vo forme platní rôznych veľkostí. Sú rovnako určené na upevnenie na steny alebo strop. Pravdaže, v tomto prípade ide skôr o doplnkové kúrenie, než o hlavné.

Z hľadiska hospodárnosti infračervené zariadenie prevyšuje všetky známe elektrické vykurovacie systémy. Vysvetľuje sa to tým, že sa mu podarí veľmi rýchlo zohriať miestnosť, potom automatická riadiaca jednotka pravidelne zapína/vypína zariadenie, pričom udržiava požadovaný teplotný režim.

K nedostatkom infračervených systémov možno zaradiť prísnu smerovosť ohrevu. Zariadenie ohrieva len oblasť umiestnenú pred ním. Preto sa napríklad infračervená fólia ukladá po celom obvode podlahy alebo stropu.

Ďalším mínusom je pomerne vysoká cena takéhoto zariadenia, najmä ak je potrebné zakúpiť materiál na inštaláciu podlahového kúrenia alebo systém PLEN na strop. Treba však uznať, že takéto investície sa pomerne rýchlo vrátia.

Moderné infračervené ohrievače môžu byť vyhotovené ako dekoratívny panel

Elektrické konvektory na vykurovanie

Fungovanie týchto prístrojov je podobné ako činnosť vykurovacích radiátorov. Tiež sa zohrievajú a odovzdávajú teplo okolitému vzduchu. Rozdiel spočíva v tom, že v konvektoroch chýba teplonosné médium. Preto nie sú potrebné systémy prívodných/odvádzacích rúr.

Namiesto toho sú vo vnútri prístroja umiestnené vykurovacie telesá (TEN), ktoré ohrievajú jeho povrch. Na nasávanie studeného vzduchu je určená spodná časť zariadenia.

Vzduch preniká do konvektora cez špeciálnu mriežku. Zohrievaním od vykurovacieho telesa (TEN) stúpa nahor a vystupuje von cez hornú mriežku.

Počas činnosti vykurovacieho prístroja vzniká stabilný stúpajúci prúd teplého vzduchu, ktorý pomerne rýchlo vykuruje miestnosť. Na reguláciu teploty ohrevu je zariadenie vybavené termostatom, môže byť nainštalovaný automatický riadiaci blok.

Výrobcovia ponúkajú širokú škálu modelov zariadení rôzneho výkonu a dizajnu. Pre miestnosti so zvýšenou vlhkosťou je možné zakúpiť zariadenia so špeciálnou ochranou. S kritériami výberu elektrického konvektora vás oboznámi nasledujúci článok, ktorý odporúčame prečítať.

Konvektory sú mimoriadne jednoduché na prevádzku a bezpečné. Vykurovacie teleso zariadenia je umiestnené vo vnútri jeho krytu, vonkajší panel sa zahrieva len veľmi málo, takže sa oň nemožno popáliť.

Na obrázku je schematicky znázornený princíp činnosti elektrického konvektora: studené vzduchové hmoty sú nasávané prístrojom zdola a po spracovaní sú vypúšťané von hore.

Vykurovacie zariadenia sú tiché, preto nespôsobujú žiadne nepríjemnosti. Vyrábajú sa rôzne variácie konvektorov, medzi ktorými sú mobilné prenosné modely. Existujú zariadenia určené na montáž do podlahy. Inštalujú sa pod okná, pred dvere a na iné podobné miesta, kde zariadenia vytvárajú účinnú tepelnú clonu, ktorá zabraňuje prenikaniu chladu do miestnosti.

Medzi negatívne vlastnosti konvektorov patrí ich malý výkon. Preto na vykurovanie budovy bude potrebný pomerne veľký počet z nich, čo predstavuje značnú záťaž na elektroinštaláciu. Okrem toho je účinnosť takýchto zariadení nízka. Spotrebúvajú pomerne veľké množstvo elektrickej energie.

Druh elektrického konvektora, ktorý sa inštaluje priamo do podlahy.

Elektrické systémy «teplá podlaha»

Ich princíp fungovania spočíva v použití rezistívnych vodičov, ktoré sa zahrievajú pri prechode elektrického prúdu. V podstate, elektrická teplá podlaha predstavuje vykurovací kábel, ktorý môže byť dvoj- alebo jednožilový, čo určuje spôsob jeho kladenia.

Existujú varianty vybavené polovodičovou matricou. Ide o takzvané samoregulačné káble, schopné regulovať ohrev.

Na zriadenie teplej podlahy možno použiť vykurovací kábel, ktorý sa ukladá priamo do poteru. Iný spôsob montáže pre neho neexistuje. V tomto prípade sa cementový poter stáva akýmsi akumulátorom tepla.

Vhodnejší variant na kladenie – elektrické rohože. Predstavujú rovnaký vykurovací kábel, ktorý je upevnený na sieťke zo sklených vlákien.

Výhodou rohoží je možnosť kladenia nielen do poteru. V niektorých prípadoch, napríklad pod keramickú dlažbu, možno takýto systém položiť priamo do lepidla, ktorého vrstvu bude potrebné mierne zvýšiť.

Hlavnou nevýhodou oboch variantov káblovej podlahy je, že pri poškodení jednej z častí systému časť konštrukcie, ktorá sa nachádza za ňou, prestane fungovať.

Pri montáži sa vykurovací kábel ukladá tak, aby sa jeho časti nedotýkali

Tejto nevýhody sú zbavené tyčové vykurovacie rohože. Predstavujú páry vodičov spojených paralelne umiestnenými tyčami.

Systém funguje na princípe samoregulácie stupňa ohrevu. Podlahové vykurovanie akéhokoľvek typu je vybavené termostatom, ktorý kontroluje zahriatie zariadenia na určitú teplotu, po ktorej sa zariadenie vypne.

Periodické automatické zapínanie systému sa vykonáva len na udržanie nastavenej teploty. Takýto režim práce umožňuje šetriť elektrickú energiu, avšak takéto vykurovanie je stále pomerne náročné na energiu.

Preto sa častejšie používa ako doplnkový vykurovací systém a na vytvorenie obzvlášť komfortných teplých zón v miestnostiach. Môžu to byť napríklad miesta na detské hry alebo podlaha v kúpeľni.

Tyčové systémy naďalej fungujú aj pri zlyhaní jedného z prvkov

Používané druhy elektrického podlahového vykurovania v domácnosti sú uvedené tu. Tým, ktorí chcú porovnať rôzne varianty systémov, zhodnotiť ich výhody a nevýhody, odporúčame oboznámiť sa s obsahom tohto článku.

Závery a užitočné video k téme

Video prehľad povie, ktorý z elektrických kotlov si vybrať pre svoj dom:

Pozrime sa na vlastnosti rôznych typov elektrického podlahového vykurovania:

Ako funguje infračervené vykurovanie:

Olejové radiátory, elektrické ohrievače a im podobné zariadenia možno zaradiť do kategórie „včerajšok“. Zorganizovať s ich pomocou plnohodnotné vykurovanie je prakticky nemožné. Okrem toho sú veľmi nehospodárne, takže účty za elektrickú energiu budú jednoducho astronomické.

Vyššie uvedené elektrické vykurovacie systémy sú účinné a môžu byť použité pre rodinné domy. Dôležité je len dobre izolovať budovu, inak budete musieť platiť príliš veľa za elektrickú energiu.

Aký typ elektrických vykurovacích systémov používate vy na zlepšenie komfortných podmienok vo vašom dome? Možno poznáte užitočné jemnosti výberu a prevádzky vykurovacieho elektrozariadenia? Napíšte, prosím, komentáre, zanechajte fotografie k téme článku, kladte otázky v bloku umiestnenom nižšie.