Можно ли нагреть дом только обогревателями и сколько это стоит

Довольно частое явление – при строительстве загородного дома хозяева не создают какую-то обстоятельную, «классическую» систему отопления. Соображения понятны – в самый сезон дачной жизни она попросту не нужна, с приходом прохладных дней — выручают электрические обогреватели.  Ну а когда становится по-настоящему холодно — дачная жизнь замирает до прихода весны, и семья перебирается в свою городскую отапливаемую «резиденцию».

Но очень многие владельцы дач любят наезжать туда и зимой – на выходные или на традиционные продолжительные новогодние и рождественские «каникулы». А дом, простоявший без отопления пусть даже неделю, как бы хорошо он ни был утеплен – все равно за это время выстудится. Помогут ли имеющиеся электрические обогреватели быстро «вдохнуть жизнь» в замерзшую дачу при зимнем ее посещении? Или, сформулируем иначе — можно ли нагреть дом обогревателями и сколько это стоит?

Спойлер – далеко не во всех случаях гарантируется успех, да и по цене выходит немало.

В чем кроются возможные причины неудач?

Предыстория этой публикации

Сказать по правде, сесть за написание этих строк и за составление калькулятора (к которому мы подойдем ниже) подвигло прочтение небольшой статьи на Яндекс-Дзен, с таким же примерно названием, что вынесено в заголовок данной публикации. Там автор (судя по всему — молодая симпатичная женщина) повествует, что они с мужем решили поставить на даче электрообогреватели, и подключить их с системе «Умный дом», предоставляющей возможности удаленного управления, по GSM или IP каналам, неважно.

И вот однажды они, собираясь в пятницу вечером традиционно приехать на выходные за город, заблаговременно включили электрический обогрев, чтобы к их прибытию в комнатах была комфортная температура — плюс 22 ?. Одновременно сообщается, что на момент запуска на улице было минус 2 ?, в жилых помещениях, практически выстуженных полностью со времени предыдущего посещения – плюс 1 ?.

Приводятся и некоторые данные по «группировке обогревателей» — две кварцевых настенных панели по 400 Вт каждая, по одной в каждой спальной, и еще один инфракрасный (без уточнения, какой) «киловаттник» в третьей комнате, судя по всему – мансардной.

По описанию дом заключен в весьма эффективную термоизоляцию —  и стены, и крыша, и полы первого этажа.

Итак, дело происходит в ноябре (еще не зима). Хозяйка поутру удаленно включает обогреватели, с задачей выйти на комфортные 22 градуса, с тем расчётом, чтобы к вечеру приехать в теплый дом. Но спустя 11 часов непрерывной работы приборов в двух нижних комнатах (площадью примерно по восемь «квадратов») удалось выйти на 11 градусов, в верхней мансардной, с киловаттным обогревателем – на 13.

Вывод делается такой – мощности мало, поднимем еще ровно в два раза — и выйдем на заветные 22 градуса. Сегодня было за 11 часов затрачено 20 кВт электроэнергии, что составило расходов в денежном выражении около ста рублей. Пусть будет 40 кВт – раз в неделю потратить 200 рублей за прогрев дома не жалко.

И всё получится!

*  *  *  *  *  *  *

Ну что ж, давайте подумаем.

Результат, так удививший автора той статьи, видится вполне закономерным – мы об этом еще поговорим. Насчет сделанного вывода – все тоже очень и очень спорно. Не исключено, что эксперимент закончится тем же итогом: прогрева до заданной температуры – все равно не случится.

Прогрев и восполнение тепловых потерь – в чем разница?

Хозяйка дачи описывает свои приборы, как некие брендовые обогреватели (без указания компании), которые «на ура» справляются с поддержанием тепла в доведенном до оптимальной температуры помещении. Мол, тому уже были прецеденты.

Ну, во-первых, повторимся, зимы еще не было. А во-вторых – не надо путать прогрев выхоложенного дома с текущим восполнением тепловых потерь.

Поясним.
В доме, где постоянно проживают люди, происходит практически непрерывная дополнительная «генерация тепла». Каждый человек – это «ходячая печка», с температурой 36 градусов. Кроме того, немало тепла жильцы отдают и с выдыхаемым теплым воздухом.

Дальше – человек же не просто лежит на диване и «греет воздух». Многие из его занятий также связаны с той или иной выработкой тепла. Идет приготовление пищи на кухне, подогревается и расходуется я в хозяйственных и гигиенических целях горячая вода, работает крупная и малая бытовая техника и т.п. Все это сопровождается весьма немалым выделением тепла, и в сумме получается вполне приличный дебет тепловой энергии. Так что летом от нее приходится еще и как-то избавляться – кондиционированием.

Если на улице холоднее, чем в доме, включается механизм тепловых потерь. То есть по законам физики начнутся процессы теплообмена, стремящиеся выровнять температуру. Тепло начинает уходить наружу, находя множество лазеек. Чем лучше выполнена термоизоляция строительных конструкций, тем, понятно, этих потерь становится меньше. Но полностью избавиться от них – практически невозможно.

Кстати, в основном дома постоянного проживания таким вот образом очень плавно входят в отопительный сезон – без каких-то скачков. А какие могут быть скачки? – в помещениях и было тепло, и совсем небольшим поступлением энергии восполняются пока еще незначительные теплопотери. По мере похолодания растут утечки – возрастает и компенсация.

Не считаю это каким-то правилом, но с определённой долей достоверности все можно прикидывать мощность отопления, как 1 киловатт на каждые 10 «квадратов» площади при нормальной высоте потолков, 2,7 ?3,0 метра.

Что мы видим в представленном примере? Комната площадью 8 м?, а в ней размещен один электрический обогреватель мощностью 400 ватт. То есть примерно половина от условной «нормы». Раз в ноябре температура на улице отрицательная – это явно не южный регион. Значит, мощности обогревателя не хватит даже на восполнение теплопотерь. Куда уж тут прогревать комнату «с нуля»?

Да, в прошлые приезды, как пишет хозяйка, после прогрева комнаты печкой, панель позволила поддерживать нормальную температуру в течение ночи. Повторимся – это еще осень, морозов или нет, или они в «зачаточной фазе». Дом деревянный и с хорошим утеплением – больших потерь пока и быть не может! Тем не менее, они есть – выключи прибор, и через пару часов в комнате почувствуется прохлада, а дальше – больше. За неделю, как мы видим, выстудился насквозь.

И тем более – почти наверняка будет недостаточно такой мощности для прогрева выстуженного помещения. Поясняем, почему.

Надо полагать, что прогрев, как минимум, подразумевает доведение температуры воздуха в комнате до ожидаемой. То есть на нагрев объёма воздуха в комнате надо затратить какое-то количество тепла – все это довольно легко просчитывается на основании теплоемкости воздуха и его плотности.

Даже при закрытых окнах и дверях в частном доме все равно безостановочно идут процессы естественной вентиляции. И при самом медленном движении воздуха  в течение часа происходит как минимум полный его обмен. То есть греть придется не один объем, а два – как минимум.

А вот что главное: на тот отрезок времени, что будет нагреваться объём воздуха, никто вам теплопотери мановением руки не «выключит». И нагреватель должен будет справляться уже с двумя функциями – прогревом и одновременным восполнением тепловых потерь. И вот здесь его мощности уже может катастрофически недоставать.

И это еще не все. Мы пока рассматривали «облегченную» версию обогрева помещения – только объем воздуха. Но ведь здесь же – холодные стены, полы, потоки, предметы мебели! И их тоже необходимо довести до какого-то стабильного теплого состояния. Получается, что, нагреваясь, они отбирают тепло у воздуха. (Некоторые инфракрасные обогревательные приборы действуют в диаметрально противоположном направлении – лучистой энергией нагреваются оптически непрозрачные предметы, которые потом «делятся» теплом с воздухом).

И если количество энергии для прогрева воздуха, и время за которое она будет выработана, подсчитать не тек трудно, то с учетом прогрева всех предметов — архисложно! Потребуется знать их площади, массу, теплоёмкость материалов – одним словом, лучше не связываться. Поэтому давать какой-то прогноз на этот счет – крайне затруднительно.

Можно лишь надеяться, что если мощность системы отопления (для конкретной комнаты) рассчитана правильно, то есть она не ниже максимальной величины теплопотерь, то еще может получиться. За счет того самого эксплуатационного резерва, про который говорилось выше. И прогрев при этом не затянется надолго.

Если же мощность вашего обогревателя не дотягивает до расчетной, то мягкую зиму вы, может быть, переживете. Но прогреть выстуженную комнату с помощью такого прибора – пустые надежды. Можно включить его на два, три часа, на сутки, двое – и все равно температура в комнате достигнет какой-то недостаточной для комфорта величины и «засохнет» на этом уровне. Это будет означать, что приток тепла стабилизировался с текущими теплопотерями, но на большее рассчитывать не приходится.

Но при этом счетчик электроэнергии, конечно, будет продолжать накручивать вам счет на оплату. И суммами в 100 — 200 публей уже никак не обойдешься…

*  *  *  *  *  *  *

Прежде чем перейти к практической части публикации, видится важным сделать еще одно замечание.

Не верьте фантастическим обещаниям!

Анализируя всё рассказанное автором той статьи, можно с определенной долей уверенности утверждать об одной из скрытых, глубинных причин неудачи.

Так, по ходу изложения складывается впечатление, что автор рассказывает о своих кварцевых панелях чуть ли не с каким-то «придыханием».

А интернет полон рекламы на подобные обогреватели, и в ней «на голубом глазу» утверждается, то это – совершенно исключительные приборы, дающие от 10 до 50 % экономии по своей стоимости при (далее цитата) «гораздо меньших затратах на электричество» по сравнению с другими электроприборами.

Впрочем, они не одиноки. Нечто подобное можно обнаружить и для любых других обогревательных приборов – тепловентиляторов, конвекторов, ИК-излучателей, и даже масляных радиаторов. С несколько иными невнятными обоснованиями – но все равно сводящееся к тезису «мы лучшие и самые экономные»!

Интересно, что под той самой статьей – целый «хвост» горячих обсуждений. Причем большинство комментаторов втянуто в перепалку о том, какой же их электрических обогревателей лучше и эффективнее при равном потреблении. Забавно, что в дискуссии сразу объявились и рекламные агенты, ратующие за свои изделия.

Запомните, и другим передайте – если для прогрева комнаты или для текущих нужд ее отопления требуется, скажем, 1,6 киловатта тепловой энергии, то они и должны быть сюда поставлены. Преобразование электрической энергии в тепловую производится почти без потерь – у большинства приборов КПД близок к 95?100%. То есть, условно говоря, и потратить потребуется около 1,6?1,7 кВт электрической энергии. А будет ли она истрачена инфракрасным излучателем, кварцевой панелью или конвектором – это уже вторично, и НИКАКИХ АБСОЛЮТНО преимуществ в плане экономии не дает.

Можно еще поспорить в плане ощущения комфортности на начальном этапе прогрева помещения. Например, ИК-излучатель будет греть открытые участки кожи, как солнышко, но воздух еще долго будет прохладным. Тепловентилятор создаст «тёплый ветер», но за пределами этого сектора будет очень неуютно. Около масляного радиатора можно хорошо пристроиться в кресле, ощущая на небольшом расстоянии пышущее от него тепло. И так далее. Но к «общему знаменателю», то есть к полному прогреву конкретного помещения в конкретных условиях, разные приборы одинаковой мощности придут практически одновременно.

Не верите? – ваше право! Значит, экспериментируйте, доказывайте обратное. Может за это когда-то и в честь вас какую-то физическую величину назовут…

Видео: «Удар ниже пояса» для любителей чудес

Расчет прогрева комнаты электрическим обогревателем

Итак, давайте попробуем перевести все сказанное выше в некую практическую плоскость. То есть постараемся подсчитать, сколько же энергии требуется для восполнения тепловых потерь, сколько – для прогрева объёма воздуха в комнате. Причем тепловые потери подсчитаем не по упрощенной схеме – а по развернутой, с учётом многочленных факторов, влияющих на их количество.

Далее, сопоставим суммарную потребность в тепле с возможностью (мощностью) имеющегося электрического обогревателя – вот тогда-то и можно будет сделать определённые выводы.

Не бойтесь, подсчёт вас не утомит – никаких формул, только специальный онлайн-калькулятор. А все необходимые табличные величины и формулы в него уже внесены.

Калькулятор расчета «бухгалтерии» прогрева комнаты электрическим обогревателем

Перейти к расчётам

Пояснения по проведению расчетов

Итак, пользователю предлагается ввести довольно внушительный перечень данных, на основании которых будут проведены расчеты.

Важно – подобные расчеты всегда ведутся индивидуально для каждого помещения.

• Первым делом надо указать примерную нормальную температуру в вашем регионе проживания в самую холодную декаду зимы. Этим самым будет снят вопрос о климатических условиях.
• Далее – два поля с указаниями размеров помещения – его площади и высоты.
• Группа полей описывает особенности этого помещения:

— Сколько стен в комнате являются внешними (контактирующими с улицей).

— Куда выходит внешняя стена – на солнечную сторону, или на ту, где солнца практически не бывает никогда.

— Некоторое участки расположения домовые характеризуются выраженным преимущественным направлением холодных зимних ветров. Это обстоятельство тоже можно учесть – находится ли комната на подветренной, наветренной или нейтральной стороне. Если неизвестно – то лучше оставить «по умолчанию», как для самого неблагоприятного варианта.

— Оценивается степень утепления стен. Градации предлагается всего три. А точнее, наверно, даже две, так как неутепленные стены в жилом доме – нонсенс, и прогревать такое жилье электрическом – полное безумие.

Полноценным можно считать утепление, выполненное в полном объеме на основании проведенных теплотехнических расчетов.

Средняя степень – брус или бревно не менее 200 мм, кирпичная или блочная кладка порядка 400 ? 500 мм, без дополнительной термоизоляции. Кстати, тоже очень нежелательно этим ограничиваться.

— Два следующих поля предлагают указать, как можно охарактеризовать пол и перекрытие. Нужно выбрать наиболее близкий вариант из списка.

• Следующая группа полей опишет окна в помещении — их количество, размеры, особенности рам и остекления. На основании этих сведений в расчеты будет вводится соответствующая поправка.
• Наконец, в комнате может иметься дверь (а то даже – и не одна), выходящая на улицу или в холодное помещение. Каждое ее открытие – это массированный приток холодного воздуха, что тоже требует компенсации со стороны обогревателя.

Указанных выше сведений достаточно, чтобы определиться с тепловой мощностью, необходимой для восполнения тепловых потерь.

*  *  *  *  *  *  *

А вот теперь – вносим данные, которые требуются для расчета прогрева объема помещения:

• Исходная температура в помещении. На слайдере указывается температура от 0 и ниже, в абсолютном (модульном) значении. То есть если в комнате минус 8?, на слайдере указывается «8».

Расчет для прогрева при небольших отложительных температурах –просто указывайте «0» — пусть будет небольшой запас нужной мощности, он не помешает.

• Конечная температура (на которую настроен термостат обогревательного прибора). Выбор в диапазоне от 15 до 25 ?. И ниже, и выше – это уже явный выход из «зоны комфорта».
• Мощность имеющегося электрообогревателя, в ваттах.
• Коэффициент полезного действия. Он всегда в нашем случае близок к «1», то есть это значение – больше для любителей повышенной точности расчетов.
• Наконец, можно указать тариф на электроэнергию – чтобы перевести затраты электричества в денежное выражение.

На этом все.
Можно нажимать клавишу РАСЧЕТА – и получать результат. Обратите внимание – здесь несколько значений:

• Рассчитанное количество теплопотерь для самых холодных дней зимы. Приобретаемый обогреватель должен уметь справляться с такой задачей – иметь не меньшую мощность. (Или, суммарно – если несколько обогревателей устанавливаются в одном помещении).
• Количество тепла, необходимое для прогрева двух объёмов воздуха в помещении.
• Суммарное количество тепла для выполнения обеих задач.
• В зависимости от мощности прибора оценивается время, за которое он способен подать такое количество тепла в помещение. И, соответственно, затраты электроэнергии.

*  *  *  *  *  *  *

Признаемся – калькулятор несовершенен. Но все же позволяет сделать некоторые выводы и прогнозы.

1. Если ваш обогреватель имеет мощность больше, чем суммарное значение (теплопотери плюс прогрев), то он вполне справится с задачей прогрева, причем, даже на пике холодов.
В других случая – возможны варианты.

2. Мощность обогревателя достаточна для восполнения теплопотерь, но не дотягивает до суммарного значения. В режиме поддержания тепла – волноваться незачем. Но возможности прогрева выстуженного помещения – под очень большим вопросом. Все зависит от текущего количества теплопотерь, например от температуры на улице. Может и не сложиться, или затянется на слишком много часов.

3. Мощность обогревателя мала даже для восполнения теплопотерь. Такой прибор может быть помощником лишь в межсезонье – весной или осенью, когда настоящих холодов уже (или еще) нет. Надеяться на него зимой, не имея иных источников тепла – крайне опасно. Про прогрев лучше и не мечтать  —  именно с подобной ситуации и начался наш сегодняшний разговор.

В заключение добавим еще одну ремарку. Указанное в результатах калькулятора время – это лишь первичный прогрев воздуха, некое подобие созданного комфорта. Но нестабильное, так как еще не получили нужного нагрева предметы, размещенные в комнате. Так что в реальности безостановочная работа электрообогревателя ожидается куда более длительной, и энергии будет «съедено» намного больше. Но вот просчитать это точно – чрезвычайно непросто, так как нужно знать и о «наполнении помещения», и об особенностях его конструкции практически всё до мелочей.