Электрокотел для отопления и водоснабжения дома
Электрические котлы для обогрева частного дома применяются не часто, это связано с высокими тарифами на электроэнергию. Тем не менее, у них масса достоинств, и в некоторых случаях установка электрокотла оправдана и выгодна.
Газ доступен далеко не всем: некоторые населенные пункты расположены слишком далеко от магистрали, а иногда установка газового котла и вовсе не целесообразна. Например, для дачного дома, который топят несколько раз за зиму, нет смысла приобретать дорогостоящий комплект газового оборудования.
Твердотопливные котлы тоже имеют ряд недостатков: необходимо заготавливать и хранить топливо, и большинство твердотопливных агрегатов не могут длительно, более 4-5 часов, работать на одной загрузке топлива. Кроме того, они инерционны и не позволяют точно регулировать температуру. В этом случае электрокотел способен решить проблему отопления быстро, надежно и без лишних затрат.
Достоинства электрокотлов для частного дома:
- просты в установке, подключении и обслуживании;
- обладают высоким уровнем автоматизации;
- позволяют точно выставить желаемую температуру;
- работают бесшумно;
- не нужно подключение к дымоходу;
- не требуют отдельного помещения, большинство бытовых моделей монтируют на стену своими руками.
- требуют подключения к щитку отдельным кабелем;
- котлы с мощностью более 9 кВт выпускают только на трехфазное напряжение 380 В;
- из-за высоких тарифов на электроэнергию отопление обходится в несколько раз дороже.
Электрические котлы различаются по способу преобразования потребляемой из сети электроэнергии в тепловую. Принцип их работы может быть основан как на прямом нагреве, так и на косвенном, использующем физико-химические процессы.
Электрокотлы бывают:
- ТЭНовые — с баком, в который встроены трубчатые нагреватели;
- индукционные, использующие для нагрева теплоносителя электромагнитную индукцию;
- электродные — их работа основана на электролизе.
Конструкция и размеры котлов, а также особенности их обслуживания зависят от типа и модели, поэтому прежде чем отдать предпочтение какой-либо разновидности электрокотла, стоит оценить их особенности и рассмотреть достоинства и недостатки.
Популярная, проверенная временем конструкция ТЭНовых котлов предельно проста: в бак вмонтированы несколько нагревателей, позволяющих включать все или часть из них в зависимости от выбранной режимом мощности.
Нагреватели представляют собой спираль, навитая из проволоки с высоким удельным сопротивлением — нихрома, кантала, фехраля, помещенную в керамическую трубку. Нагреваясь при включении в сеть, спираль отдает тепло керамической трубке, а та, в свою очередь, греет воду, поступающую в бак.
Также котёл оснащен блоком управления с панелью, на которой можно выставить желаемый режим. Современные модели комплектуются датчиками, отслеживающими параметры работы и отключающие агрегат в случае аварийных ситуаций.
Достоинства моделей с ТЭНами:
- большой диапазон мощностей;
- возможность использования в качестве теплоносителя любой жидкости — воды, масла или антифриза;
- простая конструкция, несложный ремонт в случае необходимости, который можно сделать своими руками даже не имея профессиональных навыков;
- котлы с ТЭНами самые экономичные в покупке, их отличает невысокая цена;
- двухконтурные модели позволяют подключить контур горячего водоснабжения.
В двухконтурных моделях при включении горячей воды нагрев теплоносителя для системы отопления приостанавливается, поэтому при большом объеме потребления воды в частном доме лучше установить отдельный бойлер.
- ТЭНы подвержены образованию накипи, из-за этого со временем эффективность и мощность агрегата снижается;
- большие габариты.
В основе их действия лежит явление вихревых токов, способных нагревать помещенный в их поле сердечник. Котёл представляет собой корпус из металла цилиндрической формы, где размещена катушка индуктивности. Внутри катушки находится сердечник из токопроводящего материала. При прохождении по катушке переменного тока вокруг нее возникает магнитное поле, генерирующее вихревые токи в сердечнике.
Такие нагреватели давно используются в промышленности, там они работают на промышленной частоте 50 Гц. При этом катушка и сама установка ощутимо гудит и вибрирует с частотой в те же 50 Гц.
Чтобы избежать шума, бытовые котлы индукционного типа работают на повышенной частоте в диапазоне 10-100 МГц, благодаря чему они бесшумны. Вибрация в них сохраняется, но при высокой частоте она не ощутима и даже полезна — котлам индукционного типа не страшна накипь, из-за постоянной вибрации частицы не осаждаются на элементах нагревателя.
- небольшие габариты;
- индукционные модели не подвержены образованию накипи;
- исключено появление протечек — внутри бака нет разъемных соединений;
- можно использовать любой теплоноситель, в том числе воду невысокого качества с большим количеством солей кальция, магния и железа;
- простое подключение своими руками;
- длительный срок эксплуатации без поломок и ремонта.
- при отсутствии электромагнитной защиты корпуса индуктор может быть источником вредного магнитного излучения, поэтому необходимо внимательно отнестись к выбору производителя;
- модели аналогичной мощности значительно дороже ТЭНовых.
Производители утверждают, что индукционные модели более экономичные, но практика показывает, что при равной мощности теплоотдача у них примерно такая же, как у ТЭНовых, и экономичные они лишь в длительности срока эксплуатации.
При желании можно собрать котёл индукционного типа своими руками из проволочной катушки и полипропиленовой трубы. Самодельные нагреватели ничуть не уступают в мощности, но их внешний вид менее эстетичен.
Водяные котлы электродного типа нагревают теплоноситель за счет электролиза. Внутри аппарата по разным сторонам бака расположены стальные электроды. При подключении тока на них образуется потенциал с переменным знаком и начинается движение растворенных в воде частиц — ионов. Полярность электродов изменяется с частотой сети 50 Гц, то есть 50 раз за секунду, что вызывает быстрый нагрев теплоносителя.
Для того, чтобы процесс протекал с заданной интенсивностью, необходимо поддерживать постоянную плотность электролита, в роли которого выступает теплоноситель, а именно — слабый водный раствор соли.
Инструкция на популярную модель электродных котлов «Галант» устанавливает требования к теплоносителю в соответствии с ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая». По этому документу вода для котла «Галант» должна обладать удельным сопротивлением 1300 Ом на кубический сантиметр.
Теплоноситель для котлов электродного типа требует предварительной подготовки и постоянного контроля плотности, в противном случае мощность и эффективность котла резко снижаются, и ее может не хватить для отопления частного дома!
Достоинства электродных котлов:
- небольшие габариты;
- безопасность — в случае утечки воды из системы котел, в отличие от ТЭНового, не сгорит, а просто перестанет работать;
- невысокая цена.
Недостатки котла:
- необходимость постоянного контроля плотности теплоносителя своими руками;
- со временем стальные электроды растворяются, отдавая заряженные ионы металла, и требуется их замена.
Чтобы отопление было эффективным, а температура в доме комфортной, перед покупкой котла для отопления жилого частного дома необходимо рассчитать пиковую тепловую мощность. Упрощенно расчет для средней полосы России таков: нужно взять общую площадь всех обогреваемых помещений и разделить ее на 10. Полученная цифра означает минимальную мощность устанавливаемого котла в кВт.
Например, для частного дома в 95 квадратных метров расчетная мощность котла составит 9,5 кВт. При этом нужно выбирать из модельного ряда котел с большей мощностью: при наличии котлов на 9 и 12 кВт следует выбирать второй вариант.
Для северных регионов с морозами до минус тридцати и ниже либо для плохо утепленных домов такой расчет не подходит. Для полноценного отопления в зимние месяцы необходим запас мощности или установка дополнительных источников обогрева.
Конечно, котёл не будет работать на максимальной мощности весь отопительный сезон. При правильном монтаже отопления он до 70% времени будет работать с частичной нагрузкой или в режиме подогрева, поэтому неправильно считать затраты на электроэнергию по максимальной мощности котла.
Все модели, независимо от их типа, комплектуются штуцерами для подключения системы отопления. Наилучшим выбором для электрокотла является непривычная радиаторная система и теплые водяные полы. Электроэнергия — довольно дорогой ресурс, а нагрев помещения снизу вверх позволит снизить температуру комфорта на несколько градусов.
Электрокотлы, в отличие от твердотопливных моделей, могут работать в системах с естественной циркуляцией, при этом автоматика котла моментально отключит ТЭНы в случае перегрева.
Для ТЭНовых моделей, склонных к образованию накипи, лучше использовать специально подготовленную мягкую воду. Теплоноситель для электродных котлов оговаривается в паспортной документации на конкретную модель. Перед первым включением котла необходимо заполнить систему теплоносителем и стравить воздушные пробки.
На рисунке показана схема подключения индукционного котла к отопительному контуру.
Если вы неуверены в своих навыках, лучше не рисковать с подключением агрегата своими руками, а доверить установку специалисту.
Иногда для пиковых нагрузок бывает целесообразно не увеличивать мощность котла, а установить дополнительные источники электрообогрева. Ими могут быть:
Теплые полы из греющего кабеля или инфракрасных матов для кухни, ванной и других помещений частного дома.
Инфракрасные обогреватели, установленные под потолком и нагревающие горизонтальные поверхности: пол, мебель. При этом создается ощущение тепла даже при невысокой температуре в доме.
Конвекторы. Их можно установить в помещениях дома, используемых периодически: кабинет, библиотека, спортзал, и включать по мере необходимости.
Тепловые завесы, устанавливаемые над входной или балконной дверью и позволяющие отсечь волну холодного воздуха.
При установке дополнительных источников обогрева номинальную температуру на панели управления котлом можно выставить на 3-5 градусов ниже, что в итоге приведет к экономии.
Отопление электричеством — способ недешевый, зато надежный и полностью управляемый с помощью заранее заданной программы. Выбор подходящего котла и последующее разумное его использование позволят наслаждаться теплом в частном доме при сравнительно невысоких затратах.
Один из способов организовать обогрев загородного дома – использовать для этого электрический двухконтурный котел для отопления. Кроме обогрева жилища, такие приборы в состоянии обеспечить горячее водоснабжение.
Сердцевиной практически любого электрического котла является ТЭНая схема. Она состоит из внутренних ТЭН, к которым коммутируются автоматические блоки. С их помощью осуществляется нагревание теплоносителя, транспортирующего тепло в отопительный контур. Подача электричества осуществляется от однофазных и трехфазных электрических сетей. Эффективность электрических котлов такова, что они практически полностью преобразуют электрическую энергию в тепловую: КПД устройств приближается к 99%.
Для классических котлов характерны небольшие габариты, что позволяет избежать загромождения жилого пространства. Однако в таком случае не решается проблематика отсутствия горячей воды. Как известно, централизованным горячим водоснабжением могут похвалиться только городские квартиры в многоэтажных домах.
Для жителей загородных коттеджей остается вариант с подогревом воды вручную или применением электрического проточного и накопительного водонагревателя. Двухконтурные электрические котлы для отопления дома ненамного сложнее своих одноконтурных аналогов. При этом они в состоянии подогревать воду дополнительным теплообменником с ТЭНом.
Такая конструкция состоит из следующих элементов:
- Два ТЭНа.
- Расширительны бак.
- Группа безопасности (иногда заменена предохранительным клапаном).
- Циркуляционный насос.
Включение питающего отопительного контура основного ТЭНа происходит согласно установленных температурных показателей. При этом ТЭН для контура ГВС запускается только после открывания крана с горячей водой. Что касается других типов внутреннего устройства двухконтурных отопительных котлов, то они не прижились на рынке сантехнического оборудования из-за несовершенной конструкции и целого ряда слабых мест. В одном из подобных вариантов предполагается нагрев воды в контуре ГВС от отопительного контура.
Электрические двухконтурные котлы для отопления и водоснабжения по типу монтажа разделены на две группы:
Большей мощностью отличаются модели для напольного монтажа: по этой причине они используются для обогрева крупных домовладений. За потерю жилищного пространства переживать не нужно, т.к. они занимают немного места, отличаясь компактностью. В небольшом жилище рекомендуется применять миниатюрные настенные электрокотлы для отопления и горячей воды. Отдельные модели данного типа отличаются хорошей мощностью, которой достаточно для обогрева обширных площадей.
Новинкой рынка котельного оборудования являются т.н. «энергосберегающие» двухконтурные электрические котлы для отопления частного дома. В их конструкции имеются альтернативные элементы. К таковым устройствам относятся электродные котлы типа «Скорпион». Благодаря наличию автоматики появляется возможность быстро и недорого прогревать жилье. Характерной чертой индукционных приборов является их безопасность и длительный срок службы.
Для электрических двухконтурных котлов для дома характерно значительное удобство и практичность. Благодаря этому хозяева загородных домов избавляются от необходимости организовывать горячее водоснабжение.
Достоинства приборов следующие:
- Компактность. По габаритам электрические двухконтурные котлы заметно уступают газовым нагревателям.
- Отсутствие шума. Работа устройств не сопровождается гулом и шумом, что позволяет монтировать их в любой комнате.
- Экологичность. Во время эксплуатации не происходит выделения вредных веществ и углекислого газа.
- Скорость установки. При монтаже меньше приходится возиться с трубами и другими узлами.
- Пожарная безопасность. Отсутствует угроза утечки газа, воспламенения и взрыва.
- Простота обслуживания. Все, что потребуется – время от времени смахивать с корпуса пыл.
- Возможность монтажа в любом месте. Специальная котельная в этом случае не понадобится: прибор можно устанавливать на кухне, в кладовке или в подвале.
- Высокий КПД (практически 99%).
- Возможность использования сетей с напряжением 220 В и 380 В. Решающее значение при этом играет мощность используемого котла.
К недостаткам двухконтурных электрокотлов для отопления дома обычно относят:
- Чтобы подключить мощный прибор, потребуется прокладка автономной линии. В первую очередь это касается котлов мощностью более 3 кВт. Местом запитки такой линии выступает общий электрощиток.
- Дороговизна, по сравнению с газовыми или твердотопливными агрегатами.
- Высокий расход электрической энергии при одновременном включении дух контуров. Именно по этой причине и нужна автономная линия питания.
- Дороговизна потребляемого электричества. Как известно, электроэнергию нельзя назвать дешевой.
Перечисленные недостатки не являются критическими, особенно в тех ситуациях, когда двухконтурные электрокотлы для отопления выступают единственным вариантом отопления жилых помещений и организации ГВС. Это в первую очередь касается регионов, где отсутствует газификация и стабильный подвоз твердого топлива.
Главным критерием при подборе подходящего электрического котла для отопления и горячего водоснабжения выступает площадь обогреваемых помещений. При расчете отталкиваются от того, что на каждые 10 м 2 жилой площади требуется 1 кВт тепловой мощности. Кроме этого, следует помнить о тепловых потерях. Что касается контура ГВС, то рекомендуется приобретать оборудование производительностью примерно 10-14 л/мин.
Определиться с производителем непросто, т.к. рынок котельной продукции изобилует качественными приборами от разных фирм. Это касается как зарубежных, так и отечественных брендов. Стоимость котлов российского производства на порядок ниже, однако качество отдельных моделей оставляет желать лучшего. В то же время электрические двухконтурные котлы западного производства отличаются надежностью, поэтому потраченные на их покупку деньги полностью окупаются. Рассматривая варианты электродных и ТЭНовых нагревателей, лучше отдавать предпочтение последним: они более надежны и неприхотливы к качеству используемого теплоносителя.
Особые требования к тому, где именно установить электрический котел для отопления и горячей воды, отсутствуют. Для этих целей может использоваться как отдельное помещение, так и ниша на кухне, коридоре или подвале. При этом необходимо обеспечить естественную вентиляцию устройства и защитить его от прямого воздействия влаги. Приобретенную напольную модель необходимо монтировать на пол. Для настенных моделей должно быть гарантировано должное качество настенного крепления.
Коммутации электрической части проводится проводкой нужного сечения: указания этих параметров имеется в сопроводительной документации. Для приборов мощностью более 3 кВт потребуется наличие персональной электрической линии. Автоматы УЗО подключают в непосредственной близости к котлу. Для недопущения поражения электрическим током прибор необходимо в обязательном порядке заземлить. Указания по организации надежного заземления содержаться в специальной литературе. Главное ― не использовать для этих целей трубы отопления и водопровод.
Чтобы подключить котел к системе отопления, особенные навыки не понадобятся. Все, что нужно ― подсоединить трубы и убедиться в герметичности соединений. Что касается приобретения и установки циркуляционного насоса, то потребность в этом обычно не возникает. Дело в том, что подобные системы обычно изначально оснащаются насосными аппаратами. Это справедливо также по отношению к расширительному бачку. При отсутствии группы безопасности ее рекомендуется установить. По окончанию всех монтажных мероприятий в систему заливают теплоноситель и производят тестовый запуск. Если нет уверенности в своих силах, для реализации монтажных работ лучше пригласить специалистов.
20 Апр 2019 admin 31