Электрокотлы для отопления частного дома: типы и особенности применения
Garant-vl.ru

Строительный портал

Электрокотлы для отопления частного дома: типы и особенности применения

Отопление от электрокотла: варианты организации отопления на основе электрического котла

Если подключение загородного участка к централизованному газоснабжению невозможно по каким-либо причинам и в ближайшие годы как минимум не планируется, то для обогрева частных домов нередко используется отопление от электрокотла – решение имеет ряд преимуществ, хотя и не лишено недостатков.

Чтобы использование прибора было эффективным, важно грамотно подобрать электрооборудование и схему контура. Предлагаем разобраться в конструктивных и функциональных особенностях разных типов электрокотлов, а также оценить особенности различных вариантов подключения агрегатов к отопительной системе.

Для тех, кто планирует организовать обогрев жилья от электрического прибора, будет полезно узнать, как использовать двойной тариф с целью снижения платы за электричество.

Классификация оборудования и принцип работы

Электрокотел преобразует электрическую энергию в тепловую и в зависимости от особенностей конструкции может быть:

Независимо от вида современные модели снабжены термостатом, с помощью которого можно корректировать мощность устройства и степень нагрева теплоносителя.

Обычно есть и возможность получать сведения с внешнего датчика, чтобы контролировать температуру воздушной массы в конкретном помещении.

Устройство с нагревательным ТЭНом

Внутри емкости, предназначенной для воды, устанавливают нагревательные элементы – ТЭНы. Они могут быть выполнены в виде трубок или пластин. Чтобы регулировать степень нагрева, нагреватели включаются поочередно.

Вода поступает в бак, нагревается, затем передается на контур. По мере ее остывания или нагрева отдельные ТЭНы включаются или выключаются. Движением теплоносителя управляет встроенный циркуляционный насос.

Можно выбрать двухконтурные модели таких котлов, они подогревают воду не только для отопления, но и для водопровода. ТЭНовые устройства популярны за счет простой конструкции и относительно невысокой цены. При правильной эксплуатации они ломаются крайне редко.

Помимо воды в качестве теплоносителя применяются различные по концентрации антифризы или масляные составы. Но размеры у таких устройств обычно достаточно большие, что ограничивает возможности при выборе места для их установки. Со временем на ТЭНах оседает налет, периодически нагревательные элементы нужно заменять.

Электродный котел для отопления

Для нагрева здесь используется разница потенциалов на двух электродах и естественное сопротивление воды, возникающее благодаря растворенным в ней солям. Это компактные устройства, которые могут быстро нагревать небольшие объемы воды.

Встроенный циркуляционный насос здесь не нужен. Это простой прибор, который почти никогда не ломается. А если такое и случится, его не сложно отремонтировать. Цену на устройства этого типа можно назвать демократичной.

Но масло и антифриз для такого котла не подойдут, в качестве теплоносителя приемлема только вода, но не дистиллированная. Со временем электроды изнашиваются, растворяются в воде. Их нужно периодически заменять новыми элементами.

Прибор с индукционным нагревом

В таких котлах нагревательный элемент выполнен из диэлектрического корпуса с навитой на него катушкой и сердечником. Ток в катушке вызывает разницу потенциалов в сердечнике, который достаточно быстро нагревается. Тепловая энергия передается теплоносителю.

Это котел с высоким КПД и длительным ресурсом эксплуатации. Промышленные модели довольно дорогие, но при желании можно изготовить самодельный индукционный аналог. Подходит любой жидкий теплоноситель, а случаи поломок крайне редки.

Варианты подключения к отопительной системе

Электрокотлы используют в системах с жидким теплоносителем, который циркулирует по трубам.

Это могут быть традиционные радиаторные варианты:

  • с естественным движением теплоносителя;
  • с принудительной циркуляцией;
  • комбинированные варианты.

Кроме того, бойлеры успешно применяют в системах водяного напольного обогрева. Подойдут они и там, где сочетают радиаторы как основной источник обогрева и ТП в качестве дополнения к нему. При устройстве отопления на базе электрического котла следует подобрать подходящую схему.

Система естественного типа

Такая система работает на использовании способности воды расширяться при нагреве. Горячий теплоноситель стремится вверх, вытесняя остывшую воду из контура. Она возвращается в теплообменник, нагревается, замещает остывшую жидкость и т.д. Электрокотел в этом случае ставят в нижней части контура.

Реализация системы с естественной циркуляцией воды по контуру требует грамотного расчета и правильного монтажа.

Понадобится значительное количество труб определенного диаметра, которые должны быть уложены с нужным уклоном. Могут возникнуть проблемы, если понадобится отрегулировать мощность прибора и изменить уровень нагрева теплоносителя.

Контур с принудительной циркуляцией

Здесь движение горячей воды по трубам обеспечивает насос, подключенный к системе. Помимо него понадобится также мембранный расширительный бак и оборудование, обеспечивающее его функционирование: манометр, запорные краны и т.п.

Электрокотел ставят внизу, затем к системе подключают расширительный бак, после чего монтируют циркуляционный насос.

Контур этого типа менее чувствителен к характеристикам труб и радиаторов, что предоставляет широкие возможности для выбора подходящих комплектующих. Именно в таких системах можно использовать антифриз. Расширяются и возможности для регулирования температуры воды в контуре.

Комбинированный вариант системы

Такой контур выполняют изначально на основании тех же принципов, что и систему с естественным движением потока теплоносителя. Поэтому котел ставят в нижней точке, чтобы обеспечить свободное перемещение теплой воды.

Но систему дополняют расширительным бачком и циркуляционным насосом, чтобы присутствовала возможность принудительного перемещения теплоносителя. Это делают для того, чтобы можно было свободно выбирать режим функционирования отопительной системы.

Комбинированный вариант сочетает преимущества обоих описанных выше систем. Для работы циркуляционного насоса, с которым качество отопления обычно значительно выше, необходима электроэнергия.

Если ее поступление по какой-то причине прерывается, движение теплоносителя в принудительной системе прекратится, а вот в комбинированной – нет.

Вода продолжит двигаться по контуру естественным образом. Для обогрева в этом случае можно использовать альтернативный источник электроэнергии или другой вид топлива. Существуют варианты, позволяющие переключать систему с электрического на твердотопливный или газовый котел.

Водяной теплый пол

Этот тип автономного отопления, популярность которого стабильно растет. Он считается более экономичным в эксплуатации, чем радиаторные системы. Отопительный контур из узкой пластиковой трубы укладывают в стяжку под напольное покрытие.

Теплоноситель можно разогревать только до 26-28°С, чтобы обеспечить дом достаточным количеством тепла. Максимально допустимая температура составляет около 50°С, но такой сильный нагрев обычно не нужен. Для водяного теплого пола хорошо подходят котлы с ТЭНом, которые позволяют широко варьировать температуру воды.

Если предполагается с помощью этого же нагревателя обеспечивать водопровод горячей водой, придется брать модель с ТЭНом. В обвязку обязательно включают бойлер косвенного нагрева, чтобы вода в контуре ГВС была теплее, чем для отопления примерно на 15°С.

В электродных устройствах нагрев составляет обычно 60°С или больше. Их можно использовать для ТП, но понадобится дополнительный монтаж узла подмеса, чтобы остудить теплоноситель до приемлемого уровня.

Гидравлическая гребенка, содержащая такой узел, в любом случае понадобится для правильной установки отопления этого типа. Контроль нагрева выполняется с помощью термодатчика, определяющего текущую температуру теплоносителя.

Существуют модули автоматического управления, позволяющие дополнительно учитывать нагрев воздуха в комнате.

Чтобы теплый пол успешно функционировал, нужен еще ряд важных элементов. Например, труба для каждого отдельного контура должна быть цельной, никакие соединения не допускаются. Нужно тщательно рассчитать длину такой конструкции, учитывая схему укладки контура ТП.

Для этого можно использовать специальные формулы, чтобы выполнить расчеты вручную. Удобно применять калькуляторы, имеющиеся на профильных сайтах. После введения информации о площади, схеме и других характеристиках ТП программа выдаст необходимые сведения.

Обычно расчетную длину трубы немного увеличивают, чтобы иметь небольшой запас. Если она кажется слишком короткой, придется просто покупать новую. Для теплого пола нужна система фильтрации, чтобы теплоноситель был достаточно чистым.

Электрокотел и двойной тариф

Одна из значимых причин использования электрокотла для отопления – возможность использования двойной тарификации за использование электроэнергии. Снижение платы в ночной период позволяет заметно сократить расходы.

Понадобится приобрести и установить двухтарифный счетчик. Стоит отметить, что двухконтурные модели оборудования с ТЭНом подают горячую воду к разборному крану с характерной заметной задержкой. В результате часть тепла теряется, что снижает эффект от экономии электричества.

Имеет смысл дополнить такую конструкцию внешним теплоаккумулятором, способным длительное время сохранять высокую температуру подогретой воды. Такое устройство вполне эффективно при использовании двухтарифного счетчика.

Вода подогревается ночью, хранится в теплом виде и используется в течение дня, расход электроэнергии в дневной период снижается, как и счета за использованное электричество.

Выводы и полезное видео по теме

Порядок монтажа электрокотла:

Хотя использование электрокотла в качестве отопительного прибора считается слишком затратным, его достоинства очевидны. Такие устройства безопасны для людей и окружающей среды, работают в автоматическом режиме, доступны и просты в эксплуатации.

Если тип системы отопления выбран правильно, а все ее компоненты профессионально смонтированы, котел будет работать длительное время без лишних расходов.

Есть опыт использования электрического котла для обогрева жилья? Или хотите задать вопросы по теме? Пожалуйста, комментируйте публикацию и участвуйте в обсуждениях. Блок обратной связи расположен ниже.

Устройство и принцип действия электрического котла для обогрева дома

Применение электричества для отопления является распространенным способом обогрева дома. Этот метод экологически безопасен (не воздействует на окружающую среду) и удобен.

Единственными факторами, ограничивающие распространение такого отопления, являются:

  1. Тарифы на электроэнергию и их рост в перспективе.
  2. Расходы потребителя на подвод и подключение к жилью электрической мощности, необходимой для обеспечения комфорта.

Когда пользователь определяется с топливом для котла, он бывает ограничен в выборе. Рядом с его домом отсутствуют сети природного газа и централизованного теплоснабжения, а рынка древесных или сельскохозяйственных отходов нет.

Тогда электрический котел становится единственной альтернативой и основным источником тепла. В бивалентных отопительных системах он становится резервным в комбинации с котлами на газе, твердом/жидком топливе или тепловыми насосами.

Достоинства и недостатки электрических котлов

Разбираясь с положительными и отрицательными сторонами электрического котла отопления, нужно рассматривать их в зависимости от вида нагревательного элемента.

К плюсам индукционного нагрева относят:

  1. Самая большая эффективность при нагреве (до 99,5 %) при небольших размерах агрегата.
  2. Длительный срок службы (до 30 лет) и надежность устройств, единичная мощность которых до 60 кВт.
  3. Теплоносителем может быть не только вода, но и незамерзающие жидкости или масло.
  4. Безопасная эксплуатация и небольшие затраты на сервис.
Читать еще:  Чем можно отделать стены из пеноблока в частном доме

Недостатков немного – высокая стоимость, сложности в обвязке трубами и подсоединении электропитания.
Преимуществами электрокотла с трубчатыми электронагревателями являются его относительно небольшая цена; он быстро нагревает воду, а обслуживание и подключение к отоплению максимально упрощены.

Минусов же гораздо больше:

  1. Косвенный способ поднятия температуры жидкости уменьшает кпд до 97…98 %.
  2. Нужна водоподготовка, т.к. в противном случае во время нагрева на корпусе нагревательного элемента появляется накипь, ухудшающая теплообмен и разносимая по разводке и радиаторам.
  3. Не компактная конструкция.
  4. Большая нагрузка на электросеть при эксплуатации и броски тока при включении.
  5. Когда ТЭН работает, вольфрамовая проволока внутри него испаряется и выгорает, требуя замены всей детали.
  6. Возможно разрушение корпуса нагревателя и появления опасности удара электричеством.
  7. Агрегаты имеют упрощенную автоматику, требуя дополнительных вложений.

Достоинства электродного котла – он компактнее всех перечисленных выше агрегатов, при большей удельной мощности; отличается низким энергопотреблением, надежностью и простотой конструктивной схемы. Но его установка и подключения не простые.

Работает он только на максимуме мощности, поэтому управление ею идет в режиме «старт — стоп». Электроды подвержены эрозии, покрываются накипью и поэтому периодически заменяются. В качестве теплоносителя используется определенный состав воды. А изменение количества солей в ней влияет на теплоотдачу.

Устройство электрокотла

В самом общем случае устройство электрокотла выглядит так. Имеется стальная емкость с патрубками для подключения подающего и обратного трубопровода системы обогрева. В нее встроены разные по конструкции устройства для нагрева котловой воды – индукционные катушки, электроды или ТЭНы.

Они определяют стоимость котельного агрегата (в порядке убывания). В ряде случаев предусмотрены теплоизоляция частей оборудования, соприкасающихся с нагретой водой, встроенный циркуляционный насос для нее и другое. Обязательно есть элементы автоматики (отводчики воздуха, термисторы, манометры и т.д.), защит (от перегрева, утечки тока) и управления тепловой мощностью.

Принцип действия

Принцип работы электрического котла разных типов имеет главное сходство – он повышает температуру воды или другой жидкости. Различия в видах оборудования заключаются лишь в способе преобразования электроэнергии в теплоту.

Котел с ТЭНом

Для котельного оборудования с ТЭНами электрический ток проходит через проволоку с высоким сопротивлением (вольфрам), заставляя ее разогреваться.

Полученное тепло через засыпку из кварцевого песка и корпус нагревателя переходит к воде, движущейся внутри бака котла, далее попадая к радиаторам систем отопления либо к змеевику «теплого» пола.

Электродный котел

У электродных котлов все происходит немного иначе. К его цилиндрическому корпусу из стали подключают «нулевой» провод, внутрь по оси устанавливают металлический электрод с подсоединенной «фазой».

Внутри с помощью насоса заставляют двигаться недистиллированную воду из отопления, которая является проводником с определенным электрическим сопротивлением. Т.о. при пропускании через эту жидкость электричества она будет нагреваться. Степень роста температуры зависит лишь продолжительности воздействия электротока и его силы.

Индукционный

В индукционном котле нагрев воды идет из-за явления электромагнитной индукции. По катушке, обмотанной проводом, пропускают электричество. При этом одновременно внутрь нее помещается сердечник из металла. Вокруг катушки возникают т.н. вихревые токи, греющие массив сердечника, омываемый, в свою очередь, водой. Таким образом теплоту воспринимает теплоноситель.

Типы электрокотлов

Электрические котлы можно условно классифицировать следующим образом:

  • по установке – настенные или напольные;
  • назначение – только для обогрева (одноконтурные) либо для отопления совместно с горячим водоснабжением (двухконтурные);
  • по питающему напряжению и тепловой мощности соответственно – одно- (до 6 кВт) и трехфазные (более 6 кВт).

В зависимости от области применения электрокотлы бывают бытовыми и промышленными.

Расчет мощности электрокотла для отопления дома

При выборе электрического котла нужно определить его мощность. Для этого вычисляют теплопотери через ограждения – наружные стены, потолки, полы и окна, зная их площади. Сначала определяют температуры внутри (в зависимости от их функций) и снаружи помещений), а затем рассчитывают суммарные утечки теплоты. Добавив 20 % запаса, получают требуемую тепловую мощность агрегата.

Типы современных электрических котлов: описание, схема устройства и работа

Вступление

Рынок систем отопления позволяет купить котлы отопления любого типа, от газовых и твердотопливных, до электрических и электродных. Можно долго спорить о том, какие котлы отопления более популярны, электрические или газовые. Однако эти споры будут бесполезны для домовладельца, у которого дом стоит в тысячи вёрст от газовой магистрали, а линия электропередач находится «под боком».

Приметные маркеры электрических котлов

Давайте разберем, чем примечательны все электрические котлы с потребительской точки зрения.

Прежде всего, это высокий КПД (коэффициент полезного действия). В этом параметре значения лежат вокруг значения 98%. Это много и означает, что лишь 0,02 части топлива расходуется не на отопление.

Во вторых, электрокотлы компактны. Не имея в своей конструкции сложных деталей и дополнительных элементов, корпуса электрических котлов получаются заметно меньше, а некоторые типы электрокотлов (электродные) вообще сверхкомпактны.

В третьих, работа котлов на электричестве практически бесшумна. Это немаловажный параметр, в том числе для выбора места установки электрокотла.

В-четвертых, технология нагрева теплоносителя в электрическом котле достаточно проста, как следствие процессом нагрева более просто управлять. Отсюда, наличие недорогой автоматики управления практически во всех электрокотлах, а также возможность отдельной сборки систем управления работой котла.

В-пятых, при работе электрического котла не образуются вредные вещества горения, для вывода которых, вдобавок, нужно строить систему дымохода, пронизывающую конструкции дома.

Однако, положительные качества электрических котлов, пытается перевесить один крупнейший недостаток или лучше сказать их особенность. Это необходимость дополнительных электрических мощностей для подключения электрического котла. Об этом я подробно писал в статье Электрическое отопление загородного дома, здесь кратко повторюсь.

  • Любой бытовой прибор мощностью более 7 кВт требует разрешение на подключение;
  • Обычно на дом выделяют стандартные 5 кВт, мощности, что явно не хватит для нормальной работы элеткрокотла, а значит нужно получать дополнительные мощности;
  • Котлы от 6 кВт, а это всего лишь котел для 60 метрового дома, скорее всего, потребуют питания 380 Вольт, что также поставит некоторые административные барьеры в виде согласования, разрешений и выделения.

Эту проблемную сторону нужно учесть, узнать возможность и этапы решения, и лишь потом покупать электрический котел для обогрева дома.

К сожалению, недостатки электрических котлов на этом не заканчиваются. К получению дополнительных мощностей, добавляем:

  • Высокую стоимость электроэнергии;
  • Необходимость новой электропроводки в доме, а возможно и нового электрического ввода в дом.

Три типа современных электрических котлов

На сегодня можно выделить три основных типа потребительских электрокотлов:

Деление по типам, происходит от примененного в котле способа нагрева теплоносителя системы отопления (воды).

Тэновые электрические котлы

В котлах данного типа для нагрева теплоносителя используются трубчатые нагревательные элементы (ТЭНы). По сути, это электрические проводники с очень высоким сопротивлением. Электрический ток, протекая по элементу, вызывает его нагрев, который передается теплоносителю.

Сам нагревательный элемент окружен диэлектрическим материалом и помещен в металлическую трубку различной формы. Контакты для подключения выведены на концы трубки. Сама трубка (корпус тэна) электрически безопасна.

На бытовом уровне тэны хорошо знакомы по старым электрическим чайникам и переносным водонагревателям.

Недостатком данного типа котлов, является тот же недостаток, что и в чайнике — образование извести на поверхности ТЭНа и стенках котла. Происходит такое образование извести при использовании, так называемой жесткой воды. Поэтому в обслуживании котла, вносится элемент очисти известковых налётов, добавлением к теплоносителю различных добавок. Либо вода перед использованием искусственно доводится до показателя нормальной жесткости 7–10 мг-экв. на литр.

Основными способами смягчить воду является предварительное кипячение, дистилляция или использование специальных фильтров. Это тоже нужно предусмотреть перед покупкой электрического котла тэнового типа.

Еще одна проблема ТЭН котла может стать утечка теплоносителя. ТЭН, не погруженный в воду перегревается и как следствие сгорает, что в свою очередь приводит к пожару. Поэтому не нужно экономить на автоматике котла и обратить особое внимание на его автоматику.

Конструкция ТЭН котла отопления

Посмотрим на конструкцию ТЭН котла на примере котла Proterm «Скат», мощности 6, 9, 12,14,18, 21, 24,28 КВт. Это модель настенного электрического котла с эквитермическим регулированием.

Вода (теплоноситель) поступает из системы отопления (стрелка А), проходя через гидрогруппу (3), поступает бак котла. В нём она нагревается за счет трех установленных ТЭНов. Нагреваясь, вода поднимается вверх бака и поступает в обратную (подающую линию В) системы отопления.

Очень простая и понятная схема. Нет никаких сложных горелок, форсунок, теплообменников, всё просто как в самоваре. Эквитермическое регулирование температуры предполагает подключение к группе управления котлом наружного температурного датчика температуры.

Данный котел может работать с системой теплый полов при подключении аварийного термостата для регулировки температуры котловой воды. В гидрогруппу котла входит циркуляционный двухскоростной насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя.

Котел имеет массу защит:

  • От замерзания теплоносителя;
  • От замерзания бойлера косвенного нагрева;
  • Защита насоса от заклинивания;
  • Предохранительный клапан на 3 бара.

Подключение электрокотла делается отдельной группой электропроводки с отдельным автоматом защиты от электрощита. Сечение проводов и номинал автоматов защиты смотрим в таблице (фото).

Индукционные котлы

Наблюдаются интересные параллели между бытовой техникой на кухне и типами электрокотлов. Совсем недавно появились индукционные электрические плиты и почти одновременно появились индукционные котлы.

У обоих различных устройств одинаковый принцип работы,— для нагрева используется не электрический ток как таковой, а электромагнитная индукция, которая образуется в катушке при прохождении по ней тока.

Электромагнитная индукция, окружая другой проводник с ферромагнитными свойствами, вызывает его нагрев. В кухонной плите этим феромагнитным проводником является посуда, в котле отопления это трубопровод с циркулирующим теплоносителем.

Недостатки всё те же:

  • Жесткая вода откладывает осадки;
  • Требуется серьезная защита от утечки теплоносителя.

Конструкция индукционного котла отопления

Посмотрим конструкцию индукционного котла отопления на примере индукционного котла SAV.

Это односекционный индукционный котел, цилиндрического вида идущий в комплекте со шкафом управления. Рекомендовано дополнять систему: циркуляционным насосом, группой безопасности, расширительным баком, датчиком потока и сетчатым фильтром, а также терморегулятором и тепловым реле от перегрузок. Может комплектоваться программатором с управлением по GSM.

Читать еще:  Как сделать освещение прихожей в вашей квартире

На фото видим, как просто устроен индукционный котел.

Для завершения первого знакомства смотрим схему его однофазного подключения, визуальную и принципиальную.

Индукционные котлы могут состоять из нескольких секций нагревателей. Пример, вихревой котел «Вихрь». Конструкция индукционного котла состоит из трех секций индукционного нагревателя, каждый из которых состоит из:

  • индукционной катушки;
  • теплообменного металлического корпуса;
  • с входным и выходным патрубками;
  • клеммная группа в защитной металлической коробке.

В комплект котла входит блок управления в виде электрического шкафа с автоматами защиты. Для защиты котла от сухого хода между циркуляционным насосом и входным патрубком котла, ставят реле потока.

Электродные отопительные котлы

Электродные отопительные котлы известны всем по нашумевшей рекламе котлов «Галан» с их миниатюрными размерами.

Это так, электродные отопительные котлы можно сравнить с проточными водонагревателями, только в них вода нагревается за счет, внимание, прохождения тока через теплоноситель. В данных устройствах сам теплоноситель греет сам себя. Достигается это за счет помещения в среду теплоносителя специальных электродов, возбуждающих колебание свободных электронов воды, как следствие вода нагревается.

Отличают электродные котлы:

  • Цилиндрические формы;
  • Малые размеры;
  • Экономичность при установке НЕ чугунных радиаторов;
  • Безопасность. Они не работают при отсутствии воды;
  • Автоматическое включение/выключение по датчикам температуры.

Минусы таких котлов:

  • Нельзя регулировать мощность, только вкл./выкл.;
  • Образование накипи, как следствие снижение мощности;
  • Вода требует подготовки;
  • Нельзя использовать традиционные теплоносители тосол и антифриз;
  • Не подходит для теплоносителя дистиллированная вода;
  • Есть вероятность прямой утечки тока на корпус и трубы отопления;
  • Электролиз, который возникает при процессах в электродном котле, приводит к образованию ядовитых газов и требует периодической замены теплоносителя.

Конструкция электродного отопительного котла

Конструкцию электродного отопительного котла посмотрим на примере минских котлов Beril.

А вот фото их подключения в систему отопления.

Выводы

Все типы современных электрических котлов имеют как достоинства, так и недостатки. Например, ТЭН котлы можно использовать с теплыми полами, а индукционные нет. Или ТЭН котел можно использовать без расширительного бака, а электродные и индукционные нет. Все эти нюансы невозможно уместить в одну статью. Поэтому серию электрокотлов я продолжу в следующих статьях, где подробно разберу каждый тип электрического котла в отдельности.

Виды и выбор электрического котла отопления

Чаще всего электрические котлы отопления используются, как основной источник тепловой энергии, если жилище не подключено к газу, а использовать для обогрева его помещений печь или твердотопливный котел нет желания или возможности. Кроме того, электрокотлы могут применяться как удобное резервное или дополнительное отопление. Какие же существуют виды электрических котлов, чем отличаются и как выбрать оптимальный вариант?

Существующие виды электрокотлов

В настоящее время существует множество разных моделей электрокотлов, которые отличаются:

  • формой,
  • размерами,
  • конструкцией,
  • мощностью,
  • производителем и ценой.

Но так как электрические котлы предназначены для использования в системах водяного отопления, кроме вышеуказанных различий, все их можно разделить на три основные группы по способу нагрева теплоносителя:

  • ТЭНовые, использующие трубчатые электронагревательные элементы;
  • Электродные или как их еще иногда называют — ионные, электролизные, использующие способность теплоносителя с определенными характеристиками нагреваться при прохождении через него переменного напряжения;
  • Индукционные, использующие свойства ферромагнетиков нагреваться с помощью индукционного тока.

Все они имеют свои особенности, положительные стороны и недостатки, а также разновидности, в зависимости от конструкции, мощности, используемого напряжения и производителя, которые мы рассмотрим более подробно ниже.

ТЭНовые электрические котлы

Такие электрокотлы, как правило, представляют собой агрегат с теплообменной камерой, в которой устанавливается один или несколько трубчатых электрических нагревателей (ТЭНов), а также блок автоматики, которая регулирует процесс нагрева теплоносителя и управляет им. Многие конструкции ТЭНовых электрических котлов комплектуются и циркуляционным насосом, автоматическим воздушным клапаном и встроенной расширительной емкостью.

Электрокотлы такого вида могут быть, как однофазными (рассчитанными на 220 В), так и трехфазными (380 В). Первые, как правило, имеют относительно небольшую мощность (от 1 до 6-7 кВт) и редко используются, как основное отопление. Разве что, для небольшого дома. Кроме того, при использовании таких устройств мощностью более 3 кВт увеличивается нагрузка на электрическую сеть дома и она, а также ввод в дом, должны быть на это рассчитаны.

Трехфазные ТЭНовые электрокотлы, которые используются для отопления дома, могут быть мощностью от 6 до 30 кВт. Если электрическое отопление выбрано, как основное, то следует устанавливать именно такой их вид. Но для этого в доме должен быть сделан трехфазный ввод и выполнены все необходимые для этого требования: разрешение, проектная техническая документация, замеры сопротивления заземляющего контура.

Чтобы такое отопление было более экономным обязательно необходимо установить тарификационный электрический счетчик и включать котел при наиболее выгодном тарифе на электроэнергию.

ТЭНовые электрические котлы могут быть настенного и напольного исполнения с верхним или нижним подсоединением к сети водяного отопления.

Преимуществом такого вида электрических котлов является:

  • относительно небольшая стоимость;
  • простота монтажа;
  • возможность применять в качестве теплоносителя, как воду, так и незамерзающую жидкость;
  • легко осуществляется ступенчатое регулирование мощности.

Главные недостатки ТЭНовых котлов:

  • При использовании в качестве теплоносителя жесткой воды на ТЭНах обрзуется накипь, которая с временем снижает эффективность их работы (слой 0,5-1мм накипи снижает КПД на 10-15%);
  • ТЭНы иногда перегорают и пригодится их менять, а для этого необходимо демонтировать электрокотел и сдавать его в ремонт или делать это своими руками, если есть соответствующие навыки.

Электродные электрокотлы

Такие котлы более компактны по сравнению с ТЭНовыми и очень просты по конструкции. Принцип их работы также отличается. Он основан на нагревании потока жидкости переменным током, пропускаемым между двумя электродами. Теплоноситель в этом случае играет роль электролита. Поэтому, такие котлы часто еще называют ионными или электролизными.

Еще одной отличительной особенностью этаких электрических котлов является то, что сам теплоноситель в системе должен иметь строго определенные характеристики: иметь определенное сопротивление, а значит и содержание ионов солей, а также быть максимально чистым и за этим постоянно необходимо следить. Иногда вместо воды, в таких системах используют специально предназначенные для этого жидкости с оптимальными характеристиками.
Также как и ТЭНовые, электродные котлы могут быть однофазными – на 220 В и трехфазными, мощностью от 1 до 16 кВт

Преимуществами таких электрических котлов можно считать следующие их особенности:

  • простота конструкция и относительно небольшая стоимость и высокий КПД (до 98%);
  • нагревание теплоносителя происходит напрямую, без ТЭНов;
  • компактность;
  • в случае утечки и отсутствия теплоносителя в системе водяного отопления это не происходит выход включенного электродного котла из строя;
  • хотя накипь на электродах и приводит к снижению мощности, но не к разрушению;
  • меньшая инертность, позволяющая быстрее нагревать систему водяного отопления и эффективнее использовать автоматическое регулирование;
  • меньшая чувствительность к перепадам напряжения в электросети — хоть падение напряжения и влияет на изменение его мощности, но работать он продолжает.

Кроме преимуществ можно выделить и следующие недостатки:

  • более высокая вероятность поражения электрическим током (по сравнению с ТЭНовыми);
  • необходимо очень надёжное заземление, потому при использовании такого котла невозможно применять устройства защитного отключения (УЗО), так как из-за специфики его работы возникают большие токи утечки;
  • необходим теплоноситель с определенным сопротивлением, чтобы обеспечивать необходимую его электропроводность – требуется его постоянный контроль;
  • невозможно применять в качестве теплоносителя обычные незамерзающие жидкости, а стоимость специальных довольно высокая;
  • с временем под действием переменного напряжения снижается электролиз и изменяются характеристики теплоносителя, а также происходит растворение (износ) самих электродов;
  • при электролизе выделяется некоторое количество газа, который в зависимости от применяемой в качестве теплоносителя жидкости может быть даже ядовитым, поэтому необходимо позаботиться о вентиляции места установки котла;
  • мощность такого электрического котла зависит от температуры жидкости в системе водяного отопления – при ее повышении увеличивается ее электропроводность, а значит и потребляемая мощность;
  • затруднено осуществление ступенчатого или плавного регулирования его мощности;
  • не возможно его использовать для горячего одноконтурного водоснабжения;
  • требуется постоянный контроль за потребляемым током.

Электрические индукционные котлы

Индукционный электрокотел с пультом управления

Это наиболее новый вид котлов, использующих в качестве источника тепла электроэнергию. Поэтому сейчас их еще часто путают с электродными. Но принцип работы такого электрокотла совершенно отличается от устройства предыдущего вида и основывается на способности индукционного тока нагревать сердечник из ферромагнетика, помещенного в жидкость-теплоноситель. Примером такого ферромагнетика может быть обыкновенная сталь.

По сути электрический индукционный котел похож на трасформатор, первичную обмотку которого представляет собой индуктор, на который и подается напряжение, а вторичную – металлический сердечник из ферромагнетика внутри или снаружи которого циркулирует теплоноситель. При этом, возникающий индукционный ток нагревает сердечник, а тот в свою очередь – теплоноситель. Чаще всего сердечник изготавливают в виде лабиринта, для увеличения площади контакта его с жидкостью.

Теплоноситель в таком электрокотле нагревается достаточно быстро, а вид и качество его может быть практически любым. Это выгодно отличает такие котлы от других видов. Кроме того, в процессе его работы внутри него возникают определенные микровибрации, что предотвращает возможность образования накипи, поэтому она практически не образуется. Это способствует тому, что индукционный электрокотел может работать длительное время не снижая своей эффективности, а его КПД остается таким же. Еще одним преимуществом таких нагревательных устройств является то, что в них по истечении времени нет надобности в замене нагревательного элемента. Котлы такого типа могут двух видов SAV и ВИН (вихревые), отличающихся конструкцией и некоторыми характеристиками. Срок работы индукционных электрокотлов намного больше чем у ТЭНовых или электродных и составляет 30 лет и даже больше.

Их недостатками можно считать следующие особенности:

  • они дороже ТЭНовых и электродных;
  • могут работать только в системах водяного отопления с избыточным давлением закрытого типа с принудительной циркуляцией теплоносителя;
  • имеют довольно большой вес (30-40 кг) по сравнению с другими видами;
  • недостаточно опробованы на практике, так как появились на рынке не так давно.
Читать еще:  Виды регулируемых опор для лаг и выбор

Как правильно выбрать электрический котел

Первое, что необходимо сделать, при выборе электрического котла – определиться с его видом, учитывая их положительные и отрицательные стороны. Если вас интересует более дешевый вариант, который может работать как на воде, так и незамерзающей жидкости, то можно выбрать ТЭНовый электрокотел. Но при этом следует учесть, что вода, применяемая в качестве теплоносителя, должна в этом случае, быть максимально «мягкой», для предотвращения или уменьшения возможности образования накипи на трубчатых нагревательных элементах. Кроме того, вы должны осознавать, что для его размещения необходимо определенное место и рано или поздно, придется менять ТЭНы, которые редко отличаются длительным сроком службы.

Если вы хотите сэкономить место и при этом получить эконом-вариант, можно остановить свой выбор на электродном котле. Их можно устанавливать прямо на трубы системы отопления. Такие электрокотлы небольшой мощности, порой, даже трудно заметить среди труб отопления. Но при этом необходимо понимать, что придется постоянно следить за составом теплоносителя, что не совсем удобно, или применять дорогие специальные жидкости.

Наиболее привлекательным вариантом на сегодняшний день являются индукционные электрические котлы. Они и места занимают немного и теплоноситель можно использовать, практически, любой, да и срок годности их впечатляет. Но такой котел обойдется почти в два раза дороже, чем предыдущие два вида.

Выбор мощности электрокотла любого типа зависит от того будет ли он использоваться для основного отопления или как резервное или дополнительное, а также от площади помещения или дома, которые придется обогревать. Если он будет использоваться как основной источник тепла, то его мощность должна быть такой, чтобы на каждые 10 м2 отапливаемой площади (при высоте потолка 2,5-2,7 м и хорошей теплоизоляции наружных конструкций) приходилось 1-1,2 кВт. Если же он будет использоваться, как дополнительное отопление, например: для поддержки температуры в системе в перерывах между работой другого отопительного устройства, то возможно вполне будет достаточно мощности 1-3 кВт.

Кроме этого, при выборе электрического котла важно обратить внимание на надежность производителя. Хотя такие изделия от надежных производителей стоят дороже, но в дальнейшем их эксплуатация может обойтись дешевле, если учитывать затраты на ремонт или замену более дешевых, но не надежных образцов. Так что, в любом случае, выбор за вами.

Видео по теме

Как выбрать электрокотел для дома

Устройство отопления дома является очень важным и неотъемлемым этапом в строительстве. Отопительная система, которая правильно выбрана и установлена, способна обеспечить комфорт в помещении в любое время года. Выбор отопительной системы зависит от множества факторов, прежде всего, от типа помещения. Если это нежилое сооружение, то обычно выбирают более экономичные агрегаты, как твердотопливный котел, он также подойдет для частного дома.

Теплый микроклимат в доме могут создать различные отопительные системы:

  • Твердотопливные и жидкотопливные котлы;
  • Газовые отопительные агрегаты;
  • Электрокотлы.

Если отопление выбирается для квартиры или жилого дома, то можно выбрать электрокотел. У данного устройства есть свои преимущества:

  • Он имеет очень компактный размер, что позволяет осуществлять монтаж в любом помещении;
  • Котел работает совершенно бесшумно, это является большим преимуществом для использования его в маленьких квартирах;
  • Работа осуществляется с полным поддержанием экологической чистоты;
  • За работой электрокотла не нужно осуществлять постоянный контроль и регулярно добавлять топлива, она полностью автоматизирована;
  • Электрический двухконтурный котел обеспечит не только отопление, но и круглогодичное горячее водоснабжение в помещении;
  • Возможность комбинирования нескольких отопительных приборов, электрокотел может работать одновременно с другими источниками тепла. Это позволяет использовать его на постоянной основе или для поддержания температуры помещения в нужный момент;
  • Достаточно простой монтаж прибора также относится к его плюсам.

Все перечисленные достоинства в полной мере отражены в электрических котлах бренда STOUT. Предприятие-изготовитель входит в одну из основных инновационных групп компаний Швеции и имеет 20-ти летний опыт разработки отопительной техники.

Каждый котел от STOUT оснащен нержавеющими блоками ТЭН-ов, циркуляционным насосом, расширительным баком и предохранительным клапаном. Пользователь может настроить точную температуру в помещении с погрешностью 0,1 °С. Прибор имеет 6 основных режимов работы, прост в настройке, управлении и эксплуатации, не требует постоянного надзора.

За подробностями переходите на stout.ru

Основным и в некоторых случаях единственным недостатком электрического котла является то, что он полностью зависим от электросети, поэтому в отсутствие питания для прибора, не будет и тепла в доме. Также необходимо, чтобы помещение было хорошо утеплено и не происходило утечки теплого воздуха через оконные или дверные проемы. В таком случае отопление будет более экономичным, а при сильной потере тепла котел будет тратить много электроэнергии, чтобы поддерживать необходимую температуру.

Виды электрических котлов отопления

Все котлы данного типа работают по одному принципу, они превращают электроэнергию в тепловую. Всем известно, что любая энергия не может появиться просто так, а только путем трансформации, поэтому электрокотлы являются не самыми экономичными, но всегда показывают высокий коэффициент полезного действия — КПД, обычно значение бывает в пределах 95−99%. Разделить данные агрегаты можно на 3 вида по способам нагрева теплоносителя:

  • Тэновые;
  • Электродные;
  • Индукционные.

Кроме этой классификации, котлы можно разделить на одноконтурные и двухконтурные виды, первые обеспечивают только отопление, а вторые еще и горячее водоснабжение. Также они разделяются на настенные и напольные, в зависимости от этого может изменяться мощность котла.

Котлы отопительные тэновые

Тэновые электрические котлы имеют принцип работы схожий с электрочайником. Теплоносителем обычно является вода, она нагревается в проточном режиме с помощью трубчатых нагревательных элементов — ТЭНов. Это обеспечивает естественную циркуляцию теплоносителя во всей отопительной системе.

Преимуществами этого котла выступает его внешний вид, он очень аккуратен в исполнении, имеет маленькие габариты и является настенным. Монтаж данного отопительного прибора не вызывает сложностей, а сам котел оснащен терморегулирующей и пусковой аппаратурой. Она позволяет поддерживать постоянную температуру теплоносителя в автоматическом режиме, которая регулируется данными температуры воздуха в помещении. В качестве теплоносителя данного котла может выступать незамерзающая жидкость или любой другой вариант. Прибор имеет невысокую стоимость и очень удобен в эксплуатации. Можно регулировать потребляемую мощность с помощью включения и отключения ТЭНов в нужном количестве.

Минусом такого отопительного агрегата является образование накипи, это происходит с течением времени и является причинной ухудшения теплоотдачи и увеличения потребления электроэнергии.

Электрокотлы электродного типа

Электродные котлы имеют совсем другой принцип работы. Нагревание теплоносителя — обязательно воды, происходит с помощью электрода. Сам он не является нагревательным элементом, но способен отдавать воде электрический заряд, она, в свою очередь, нагревается собственным сопротивлением. Интенсивный нагрев теплоносителя происходит при расщеплении молекул воды на ионы (частицы, имеющие отрицательный и положительный заряд).

К плюсам данного котла относится абсолютная безопасность эксплуатации, при утечке воды, агрегат просто прекратит работу. Он имеет компактный размер и невысокую стоимость, выход на номинальную мощность происходит плавно.

У электродных котлов есть свои недостатки, теплоносителем может быть только вода. Есть необходимость периодической замены электродов, по мере работы котла они растворяются, а это не лучшим образом сказывается на обогреве помещения. Нужно поддержание постоянной нормальной циркуляции воды, при ее замедлении возможно закипание жидкости внутри агрегата, а при сильном увеличении котел прекратит работу. Эффективная работа котла может происходить только с водой, имеющей определенные значения удельного сопротивления. Их измерения и водоподготовка возможна не всегда, это является главным неудобством в эксплуатации.

Котлы индукционные

Данный вид отопительного котла работает с помощью индукционного нагрева теплоносителя материалами из ферромагнитных сплавов. Катушка индуктивности расположена в отдельном герметичном отсеке и не контактирует с теплоносителем, он протекает по периметру агрегата. Ввиду этого им может выступать не только вода, но и любая незамерзающая жидкость. У котла отсутствует нагревательный элемент и электрод, а это хорошо сказывается на его КПД, также преимуществом является полная безопасность использования прибора. В таком агрегате минимальное образование накипи и почти нет возможности поломок и течи.

К недостаткам индукционных котлов можно отнести только цену, которая выше, чем у других электрических котлов и достаточно большие габариты, но это исправляется путем выпуска новых моделей.

Выбор электрического отопительного котла

Нельзя точно говорить об экономичности такого отопления. Его не стоит выбирать для плохо утепленных помещений, особенно частных больших домов. Такой котел прекрасно обогреет квартиру или небольшой дом, при этом сохранит экономию бюджета. Популярность котлов данного типа объясняется простотой и удобством в эксплуатации, также большую роль играет безопасность.

Чтобы осуществить правильный выбор, нужно точно рассчитать, какое количество энергии необходимо для обогрева определенного помещения. Очень важно учесть, в какую сеть должен быть подключен определенный котел и есть ли возможность использования его дома, некоторым видам котлов необходим доступ к трехфазной сети (380В). Дальше стоит выбирать исходя из личных предпочтений, учитывая габариты агрегата, дизайн и производителя. Самые популярные на данный момент фирмы: РусНит — Российской производство, Bosch — Германия, Dacon — производство Чехии, Elbeva — Словакия.

Котлы производства нашей страны уже хорошо зарекомендовали себя и имеют самую низкую стоимость, фирмы стран Словакия и Чехия не имеют большой разницы в цене, но их комплектация включает дополнительные приборы. Самые дорогие котлы Германской фирмы, они славятся своим прекрасным качеством, оснащены приборами, что делает их работу полностью автоматизированной, и могут работать от сети с одной и тремя фазами.

Осуществляя выбор, в первую очередь нужно обращать внимание на технические характеристики моделей отопительных котлов. Потом ориентироваться по ценовой категории и внешнему виду. Электрокотлы являются самыми безопасными и экологически чистыми приборами для отопления.

Видеообзор

Владимир Козин подготовил видеоматериал, который должен помочь сориентироваться в мире электрокотлов:

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector