Технические характеристики электрических котлов

Электрические котлы

Вступление

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 верст 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:

• Тэновые;
• Электродные;
• Индукционные.

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.

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.

©Obotoplenii.ru

Статьи по теме

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.

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

<index>

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

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.

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.

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

</index>

Похожие статьи

Виды и целесообразность применения электрического отопленияЭлектрические котлы для отопления дома на 220 В: виды, мощность и целесообразность использованияРадиаторы отопления: их виды, преимущества и недостаткиРазные схемы обвязки твердотопливного котла отопления

Бытовые электрокотлы удобны в эксплуатации, эффективны и недороги по сравнению с газовыми либо твердотопливными агрегатами. Чтобы установить такой нагреватель, не нужно строить дымоход, оформлять разрешение, выделять место под складирование дров. Единственный серьезный минус – цена электроэнергии – нивелируется ночным тарифом. Чтобы организовать электрообогрев, остается выяснить последний вопрос – как выбрать электрический котел для отопления частного дома или квартиры.

Самый экономичный электрокотел – это миф

Электричество гораздо проще преобразовать в тепло, чем другие энергоносители – природный газ, твердое топливо, солярку. Приведем 3 простых примера побочного выделения теплоты при использовании электроэнергии:

• обмотки любого работающего электродвигателя всегда нагреваются;
• лампочка (даже светодиодная) вместе со светом выделяет тепло;
• греются даже провода, по которым течет ток.

Заметьте, перечисленное оборудование призвано выполнять свои функции, а не отапливать дом. Двигатель вращает что-либо, лампа светит, проводка снабжает их энергией. Образование излишков теплоты – побочный эффект, возникающий из-за сопротивления указанных элементов.

Чтобы преобразовать всю электрическую энергию в тепловую, достаточно создать в цепи участок высокого сопротивления, который сам не разрушится от нагрева. Такой элемент называется электронагревателем. Второй (более сложный) способ получить тепло – создать индукционные вихревые токи Фуко, нагревающие металлический предмет в зоне действия катушки-индуктора.

Важный момент. Независимо от способа преобразования, 98–99% электричества превратится в теплоту. То есть, любой электроотопительный прибор работает с КПД 98–99%, не меньше. Это значит, что самый экономичный электрический котел не существует, все агрегаты одинаково эффективны. Что бы ни утверждали продавцы бытовой техники.

Подбор теплогенератора по мощности

Чтобы подобрать мощность электрокотла, первым делом посчитайте тепловые потери своего дома. Приближенный способ расчета вы наверняка знаете: для обогрева 100 квадратных метров площади здания берется отопительный агрегат производительностью 10 кВт, на 200 м² – 20 кВт и так далее. Если хотите получить более вменяемый результат, воспользуйтесь нашими расчетными методиками.

Теперь определим задачи, которые должен решать электрический котел (выбираем нужный пункт списка):

• круглосуточное отопление квартиры, дачи, загородного дома;
• то же, с подогревом воды для хозяйственно-бытовых нужд;
• работа в ночное время по дешевому тарифу;
• дежурный обогрев – поддержание температуры воздуха +5…10 °C.

Примечание. Ночное отопление дома электрическим котлом можно совместить с нагревом теплоаккумулятора. В 7.00 агрегат отключается, дальше водяная система получает тепло, накопленное в буферной емкости. 2 условия: выделенный лимит расхода электроэнергии должен составлять 15…20 кВт + мощный электрокотел.

Полноценное отопление электричеством обходится недешево и применяется по необходимости. Более выгодный вариант – ночной обогрев с 23.00 вечера до 7.00 утра, когда стоимость энергии вдвое меньше. Дежурный режим используется на строящихся объектах или дачах, где хозяева проводят 2–3 дня еженедельно.

Выбираем мощность электроотопительного котла в зависимости от поставленных задач:

1. Для круглосуточной работы агрегат подбирается с запасом 10…20%. То есть, цифра теплопотерь умножается на коэффициент 1.1–1.2. Например, дом площадью 60 квадратов теряет 4 кВт, производительность электрокотла составит 4 х 1.2 = 4.8 кВт.
2. Под горячее водоснабжение (ГВС) мощность агрегата следует увеличить на 50%. То есть, цифру 4 кВт из примера умножать на коэффициент 1.5 (получим 6 Квт).
   

   

3. Электронагревательный аппарат для ночного отопления можно брать без запаса мощности, если утром его заменяет газовый либо твердотопливный котел. Снижение температуры до 18–19 °C во время сна не доставит особого дискомфорта, зато сэкономит деньги.
4. Мощность электрокотла, поддерживающего плюсовую температуру в здании, берем с понижающим коэффициентом 0.6–0.7 (минус 30–40%) от количества теплопотерь.

Совет. Для организации ГВС не нужно искать двухконтурный котел. Обычно реализуется 2 варианта: устанавливается отдельный электрический водонагреватель или мощный теплогенератор плюс бойлер косвенного нагрева.

Производительность отопителя для ночной «зарядки» теплоаккумулятора зависит от объема бака и считается индивидуально. Подбор электрокотла в стандартных условиях описывается в видеоролике:

3 вида электроотопительных агрегатов

Следующий шаг – выбор типа котла. Есть 3 разновидности электрических водогрейных аппаратов, отличающиеся принципом работы:

• теплогенераторы с трубчатыми нагревательными элементами (ТЭНами);
• электродные;
• индукционные.

Делить электроустановки на виды по другим признакам бессмысленно. Например, напряжение питания – 220 либо 380 вольт – зависит от мощности агрегата, а не способа подогрева воды. Обычно нагреватели до 6 кВт подключаются к однофазной сети 220 В, 7 киловатт и больше – к трехфазной (380 вольт).

Комплектация и автоматика управления тоже бывает разной, данный вопрос предлагается рассмотреть в конце публикации. Сначала разберем преимущества и недостатки 3 видов электрокотлов.

Плюсы и минусы ТЭНовых котлов

ТЭН – это и есть участок электрической цепи с высоким сопротивлением. Представляет собой медную трубку (прямую либо изогнутую), внутрь заделана нагревательная спираль из жаропрочного хромоникелевого сплава. Изолятором между наружной медной стенкой и спиралью выступает керамическая засыпка.

Кратко перечислим составные элементы любого электрического котла (не только ТЭНового):

• нагревательный блок, в данном случае – герметичная емкость с ТЭНами внутри;
• управляющая автоматика – термостат, датчики температуры, исполнительный элемент;
• корпус с рукоятками/кнопками управления.

Справка. Исполнительный элемент подает либо прерывает электропитание нагревателей по команде термостата. Бывает 2 типов – механический и электронный. В первом случае цепь разрывает пускатель или контактор, издающий громкие щелчки. Во втором случае питанием управляет блок симисторов, работающий бесшумно.

Алгоритм работы электрического котла мало отличается от других обогревательных приборов. Теплоноситель нагрелся до установленной температуры – ТЭН отключился, вода начала остывать – включился. Если в емкости стоит 2…4 нагревателя, то блок управления их включает поочередно, реализован так называемый ступенчатый нагрев.

Перечислим преимущества электрических ТЭНовых котлов:

• тепловая производительность агрегата не зависит от внешних факторов, меняется только по команде блока управления;
• нагревательная спираль надежно изолирована от контакта с теплоносителем, теплогенератор одинаково хорошо работает с обычной водой или незамерзающей жидкостью;
• выход из строя 1 нагревателя из группы не означает остановку нагрева, просто снизится мощность;
• заменить перегоревший ТЭН несложно и недорого;
• надежность ТЭНовых агрегатов проверена многолетней практикой.

Электрические котлы с трубчатыми нагревателями лишены серьезных недостатков. Отметим 3 второстепенных минуса:

1. Поскольку нихромовая спираль окружена керамической засыпкой, передача тепла медному корпусу происходит немного дольше, чем у других электрокотлов.
2. При использовании жесткой воды медная трубка снаружи покрывается слоем отложений. Теплообмен затрудняется, повышается температура поверхности, срок службы спирали сокращается.
3. Если отбор тепла прекращается, спираль ТЭНа перегорает. То есть, нагреватель не терпит «сухого хода», случайное включение без воды гарантированно приведет к поломке.

По цене котел электрический с ТЭНами занимает среднюю позицию между индукционными и электродными «собратьями». На ценообразование сильно влияет комплектация. Например, польская настенная мини-котельная Kospel EKCO.LN2-6 (6 кВт) с насосом и расширительным бачком стоит около 600 у. е., а простой агрегат без наворотов Heatman Light 6/220 – всего 100 у. е.

Преимущества электродных нагревателей

В целом устройство электродного котла повторяет конструкцию аппарата с ТЭНами. Отличается только силовой блок – цилиндрическая камера с электродом (или несколькими) внутри. Секция нагрева отделена от шкафа управления, устанавливаемого рядом на стене. Повышенное сопротивление в цепи создает сама вода, точнее, ее прослойка между внутренним электродом и металлическим корпусом.

Пояснение. Электрокотел работает по принципу кипятильника, сделанного из 2 железных пластин. Протекающая меж ними вода служит проводником, электрический заряд переносят ионы – заряженные частицы солей магния и кальция. Выделяющееся тепло нагревает воду. Отсюда второе название котла – ионный.

Плюсы электродных котлов:

• нагревательный блок состоит буквально из 2 железок, ломаться в нем нечему даже при отсутствии воды либо перегреве;
• перепады напряжения силовому блоку нестрашны, может пострадать лишь чувствительная автоматика (при наличии);
• большое содержание солей – жесткость воды – только увеличивает скорость нагрева, накипь незначительно уменьшает мощность аппарата;
• отопительные агрегаты определенных моделей могут использоваться в самотечных системах отопления;
• компактность.

Для сравнения приведем стоимость 6-киловаттного нагревателя известного бренда «Галан», с комплектом автоматики котел обойдется в 155 у. е. По данным производителя, расход электроэнергии теплогенератором 6 кВт составит приблизительно 950 кВт в месяц. Если возникнет необходимость нарастить мощность, достаточно купить второй силовой блок и установить в каскаде с первым.

Электрические ионные котлы заработали немало отрицательных отзывов домовладельцев на форумах. Причина – существенные недостатки водогрейных аппаратов:

1. В процессе нагрева идет химическая реакция электролиза, соли магния и кальция разлагаются, из-за чего мощность котла заметно снижается.
2. Опять же, производительность агрегата – величина переменная. Зависит от концентрации солей, температуры воды и напряжения в сети.
3. С обычными антифризами для отопления электродный котел «не дружит», придется покупать специальную жидкость. По понятным причинам, обессоленную или дистиллированную воду использовать нельзя.
4. При реакции электролиза выделяется смесь различных газов, иногда – горючая. Отмечены случаи завоздушивания закрытых систем отопления.
5. Силовой блок работает на полную мощность в режиме старт/стоп. Чтобы организовать ступенчатое регулирование, нужна дорогостоящая автоматика.

Личный отзыв автора статьи. Отапливаю дом 100 м² электродным котлом, таймер включает нагрев только ночью. Теплоноситель – водопроводная вода, без добавок. Из-за разложения солей ее приходится менять 1 раз в полтора месяца, иначе мощность электрокотла падает примерно на 50%. Подсаливать по инструкции опасаюсь, поскольку система смонтирована из стальных труб, предусмотрен самотек.

Особенности индукционных аппаратов

Этот электрокотел тоже разделен на 2 части – нагревательный блок и шкаф управления со стандартной автоматикой. Секция нагрева – это запаянный цилиндрический корпус, внутри располагается многовитковая индукционная катушка-индуктор и полый металлический сердечник. Упрощенно – труба, внутри которой движется теплоноситель. Как работает электрический индукционный котел:

1. После включения аппарата контактор замыкает силовую цепь по команде автоматики. На катушку подается напряжение 220 либо 380 вольт.
2. Индуктор создает вокруг сердечника вихревые токи высокой плотности, отчего металлическая труба нагревается. Тепло передается протекающей внутри воде.
3. Нагревательный элемент работает в режиме on/off на полной мощности, пока датчик не зафиксирует достижение выставленной пользователем температуры. Потом автоматика отключает нагрев и так далее.

Примечание. Индуктор электрокотла всегда включается на максимальную мощность, ступенчатая регулировка отсутствует.

Вихревые электронагреватели – относительно новый вид котлов отопления. Аппараты не успели заслужить себе определенную репутацию, поскольку отапливают частные дома не более 10 лет. О надежности судить рано, поэтому укажем очевидные особенности индукционных теплогенераторов:

• при отсутствии воды или остановке циркуляции силовой блок выходит из строя;
• неразборной заваренный корпус предполагает полную замену нагревательной секции в случае поломки (например, межвиткового замыкания внутри катушки);
• агрегат довольно тяжелый, блок нагрева 5 кВт весит около 24 кг, 20 кВт – 76 кг;
• нет ступенчатого нагрева – появляются скачки напряжения в домовой электросети при включении котла.

Отдельный вопрос – цена вихревых нагревателей. Отопительный котел электрический мощностью 5 кВт в минимальной комплектации стоит около 450 у. е., что несравнимо дороже конкурентов. Не слишком лестное мнение об индукционных отопителях высказывает эксперт на видео:

Комплектация отопительных агрегатов

Мы уже перечисляли элементы любого электрокотла в базовой, самой дешевой комплектации. Это нагревательный блок, терморегулятор, автоматика с исполнительным механизмом, органы управления и датчик температуры.

Важный нюанс. В бюджетных версиях котлов исполнительным элементом выступает магнитный пускатель. Он громко щелкает в момент включения нагрева, звук хорошо слышен в комнатах, прилегающих к котельной.

В расширенной комплектации производители снабжают электрокотлы следующим оборудованием:

• малошумный модульный контактор вместо магнитного пускателя;
• циркуляционный насос;
• мембранный расширительный бак для закрытой отопительной системы;
• датчики перегрева и давления теплоносителя;
• группа безопасности – автоматический воздухоотводчик, предохранительный клапан;
• датчик циркуляции – для индукционных теплогенераторов;
• погодная автоматика;
• ЖК-дисплей, программатор, GSM модуль дистанционного управления со смартфона.

Естественно, «жирная» комплектация электрического котла обойдется гораздо дороже «бедной». С другой стороны, расширительный бачок, насос и группу безопасности все равно придется покупать. Гораздо удобнее монтировать агрегат, когда указанные элементы спрятаны внутри корпуса.

Какой электрокотел выбрать – рекомендации

В 90% мы советуем выбирать электрический котел с ТЭНами. Это надежные устройства, одинаково подходящие к разным системам отопления – радиаторам, теплым полам, напольным либо плинтусным конвекторам. Степень укомплектованности подбирайте исходя из условий монтажа, эксплуатации и выделенного бюджета.

Еще несколько советов:

1. В квартиру однозначно берите настенную электрическую мини-котельную, оборудованную ТЭНами, собственным насосом и баком.
2. Если электрокотел должен работать в паре с твердотопливным или газовым агрегатом, лучше подобрать модель без встроенного насоса и расширительного бака. Указанное оборудование подключается отдельно – бачок работает на всю систему, насос управляется комнатным терморегулятором, как показано на схеме.
   

   

3. Устанавливайте выносной терморегулятор. Тогда котел станет ориентироваться на температуру воздуха, а не теплоносителя.
4. Электродный теплогенератор берите в 3 случаях: ограниченный бюджет, слишком мало места в котельной либо подключение к гравитационной отопительной разводке без насоса.
5. Меньше всего проблем электродные агрегаты создают в открытых системах – образующиеся газы благополучно уходят через атмосферный расширительный бак.
6. Индукционный котел выбирайте по желанию и наличию средств. Но учтите: опыт эксплуатации показал, что указанный аппарат ничем не лучше ТЭНового. Особых технических проблем с индукционными отопителями не отмечено, только финансовые.

Замечание. Котел электродного типа для самотечной системы должен иметь патрубки соответствующего диаметра (минимум – Ø32 мм), подающий направлен кверху.

Для водяного теплого пола подойдет только электрический ТЭНовый котел. Индукционным и электродным агрегатам без ступенчатого нагрева сложно поддерживать низкую температуру воды в напольных контурах – 35…45 °C.

Напоследок о расходе электроэнергии

Естественное желание домовладельца – знать, сколько электричества израсходует электрический котел в период отопления частного дома. К сожалению, реальное потребление предвидеть невозможно. Показатель слишком индивидуален и зависит от ряда факторов – степени утепления, поддерживаемой внутри температуры, погоды.

Месячный расход можно посчитать приблизительно: взять 50% от расчетных теплопотерь дома, умножить на 24 часа и 30 суток. Пример: потери составляют 6 кВт, половина – 3 кВт, за сутки 3 х 24 = 72 кВт, в месяц – 72 х 30 = 2160 кВт. Почему берем ½ мощности: в течение сезона погода не всегда холодная, чем теплее на улице, тем чаще электрокотел выключается.

Пример из личного опыта. Дом 100 м² топится ночью электродным котлом 9 кВт в течение 8 часов, регион – южный. За 6 месяцев отопительного сезона электрокотел потребил 9104 кВт. Среднемесячный расход энергии – 1517 кВт, среднесуточный – 1517 / 30 = 50.6 кВт.

Используемые источники:

• https://obotoplenii.ru/elektricheskie-kotly/tipy-sovremennykh-elektricheskikh-kotlov
• https://teplo.guru/kotly/elektricheskie/kak-vybrat-elektrokotel-dlya-doma.html
• https://v-teple.com/elektricheskie-kotly/vidy-i-vybor.html
• https://otivent.com/elektricheskij-kotel-dlya-otopleniya-doma