История электроотопления в России

Цены на электрообогревательные приборы в нашем каталоге

Электрическое отопление представляет собой процесс выработки тепловой энергии из электрической без промежуточных теплоносителей. Оно может быть прямым или аккумуляционным. При прямом отоплении тепло, выделившееся на нагревательном элементе, сразу поступает в обогреваемое помещение, а при аккумуляционном отоплении тепло от нагревательного элемента поступает только в ограниченное время суток, накапливаясь в каком-либо теплоемком материале и поступает в отапливаемое помещение по мере необходимости.

По способу теплоотдачи различают электроотопительные приборы (ЭОП) с преимущественной теплоотдачей свободной конвекцией (электрические конвекторы), вынужденной конвекцией (электрические тепловентиляторы) и излучением (ИК-Электрообогреватели, потолочные термопленки) и комбинированные (электрические радиаторы и системы теплых полов на основе греющих кабелей). По способу эксплуатации различают переносные (нпр., тепловентиляторы) и стационарные (нпр., греющие кабели, замоноличенные в материал пола).

Принцип действия вышеописанных ЭОП основан на законе Джоуля-Ленца (нагрев сопротивлением). В 1841г английский физик Джеймс Прескотт Джоуль и независимо от него в 1842 г русский ученный Эмилий Христианович Ленц установили закон, который гласит,что количество тепла, выделяющееся в металлическом проводнике при прохождении через него электрического тока, пропорционально электрическому сопротивлению проводника и квадрату силы тока. Но свое практическое применение в мире этот закон обрел только спустя век: в 1940-ых годах. В России же электроотопление начало применяться только в конце 60-ых - начале 70-ых годов.

Дело в том, что для использования ЭОП требуется развитая энергетическая инфраструктура (наличие достаточного количества электростанций, развитые кабельные сети, ЛЭП). Такого уровня развития, когда электричество есть в любом месте, которое мы хотим обогреть, причем в необходимом количестве, мировая энергетическая инфраструктура достигла только в середине прошлого века. Кроме того, тариф на электроэнергию является главным регулятором, стимулирующим или сдерживающим электроотопление, и в то же время массовое развитие электроотопления создает условия для снижения тарифа по мере увеличения плотности электропотребления. Возможность снижения тарифа зависит в каждой стране от многих факторов: состояния энергетики и генерального направления ее развития, структуры топливно-энергетического баланса и топливной политики, уровня соотношения цен на внешнем и внутреннем рынке и т.п.

В некоторых странах благодаря их географическому положению в энергосистемах преобладают ГРЭС и ГЭС, за счет чего тариф на электроэнергию достаточно невысок. Например, наибольшее развитие электроотопление получило в Норвегии, где мало топлива и много гидроресурсов. Высокая плотность электропотребления в Норвегии способствовала снижению удельных капиталовложений в электростанции и линии электропередач, что позволило свести бытовые тарифы до приемлемого уровня. Похожая ситуация сложилась и в Швеции к 1963 г. Во многих странах электроэнергия отпускается потребителям по сложным тарифам, стимулирующим выгодный для энергосистем характер бытового электропотребления. В США электроотопление начало интенсивно развиваться в 50-ые годы. Развитая энергетика, опирающаяся на собственную энергетическую базу, была заинтересована в зимних бытовых потребителях, так как бурно развивающееся кондиционирование воздуха переместило максимум нагрузки на лето. В Германии и Англии развитие электроотопления обусловлено значительной неравномерностью суточного графика нагрузки, ограниченностью регулируемого резерва мощности, высокими ценами на привозное жидкое топливо. В Англии льготный ночной тариф и законодательство по борьбе с загрязнениями воздуха стимулировали применение разнообразных теплоаккумулирующих ЭОП.

Генеральным направлением развития теплоснабжения в СССР, стране богатой сырьевыми ресурсоми, являлась централизация и в первую очередь теплофикация с помощью теплоэлектроцентралей (ТЭЦ), где совместное производство тепловой и электрической энергии обеспечивает максимальное использование топлива. Люди пользовались дотацией на топливо и тепловую энергию, в то время как тариф на электроэнергию оставался достаточно высоким. Домовые и квартирные сети были не рассчитаны на ЭО, розетки были незаземленными и маломощными.

Но в 60-ые годы быстрое наращивание мощностей электростанций создало условия для ускорения электрификации отраслей народного хозяйства. Согласно решениям XXV съезда КПСС выбирать теплоноситель для низкотемпературного обогрева необходимо на основании технико-экономического анализа, учитывая социальные и экологические факторы. Анализ выявил ряд преимуществ ЭО перед традиционными системами отопления: удобство эксплуатации, комфорт, постоянная готовность к работе, надежность. Оно избавляет потребителя от хлопот по заготовке и хранению топлива, не загрязняет окружающую среду, резко уменьшает расходы на обслуживание и ремонт отопительного устройства, имеет широкие возможности регулирования. Электроотопление всегда готово к работе, а надежность его элементов выше, чем у водяного отопления, где неизбежны накипь и коррозия. Вследствие вышеописанных преимуществ ЭО стал все шире применяться в сельском и коммунальном хозяйствах, на транспорте и в строительстве. В конце 60-ых - начале 70-ых годов в СССР были приняты меры по организации и развитию производства устройств для ЭО.

Последние десятилетия в мире наблюдается тенденция по ужесточению требований к теплоизоляционным характеристикам зданий, и если раньше для обогрева 1 м2 требовалось 100-200 Вт, то теперь достаточно 50 Вт. Соответственно резко сократились теплопотери обогреваемых зданий, и стоимость тарифов постепенно стала терять свою актуальность по сравнению с комфортом. Этому также способствуют широкие возможности по автоматизации и программированию процесса обогрева. Например, поддержание комфортной температуры в пригородном доме только во время присутствия хозяев, а в остальные дни поддержание только температуры антизамерзания позволяет сэкономить до 80% на ЭО. Введение более дешевого ночного тарифа также стимулировало развитие аккумулятивного отопления. Подобные системы, являясь потребителем-регулятором колеблющейся суточной нагрузки электростанций, позволяют избежать перерасхода топлива на нерасчетных режимах, т. е. сократить расход энергии в пиковые часы нагрузки и увеличить ее в ночные часы. Ранние отключения и поздние включения центрального отопления в межсезонье, когда температура на улице достаточно низкая, также подталкивают людей к мысли об установке системы дополнительного обогрева (например, системы теплого пола при помощи греющего кабеля).

В заключение хочется упомянуть о перспективах применения ЭО. В последнее время все чаще можно услышать о концепции «интеллектуального здания» - концепции, по которой все инженерные системы здания увязываются в единую сеть для обмена информации между ними. Например, система отопления будет обмениваться информацией с системами вентиляции и кондиционирования. Концепция «интеллектуального здания» подразумевает также энергоэффективную эргономику здания, передовые технологии по теплозащите зданий и передовое программное обеспечение приборов автоматизации и программирования инженерных систем. В таком аспекте система отопления должна отвечать следующим требованиям:

• минимальная скорость достижения заданной температуры (минимальная инерционность, например, современный галогеновый обогреватель отдает 90% своей мощности уже в 1-ую секунду после включения),
• экологичность (современные греющие электроприборы не выделяют в окружающую среду никаких вредных веществ),
• эстетические качества,
• надежность и долговечность (например, теплые полы на основе греющих кабелей, смонтированные в Дании в 40-ых годах прошлого века, работают по сей день). Приборы ЭО как нельзя лучше подходят для применения в таких зданиях.

Из вышеизложенного следует, что тенденции развития ЭО в России становятся все более похожими на общемировые тенденции в этой области. ЭОП становятся все более привычными и прочно входят в нашу жизнь, преодолевая стереотипы предубеждения по поводу ЭО. В последнее время в Росси появились фирмы, являющиеся лидерами по производству ЭОП в Европе (например, «Теплолюкс»). В более отдаленной перспективе внедрению ЭО будут способствовать развитие атомной энергетики, где топливная составляющая приведенных затрат невелика, а также повышение платежеспособного спроса населения и требований к комфорту.