Электрические котлы и нагреватели для отопления частного дома

Расчет мощности электрического котла

Как выбрать электрический котел по мощности для отопления дома? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо воспользоваться известной зависимостью 1кВт=10 кв.м. Иными словами, для обогрева помещений общей площадью 10 кв.м. с высотой потолков не более 3 м, необходимо генерировать 1 киловатт тепловой энергии.

Важно! Детальный расчет электрокотлов для отопления дома производится специалистами с учетом тепловых потерь здания, климатических особенностей региона и высоты потолков, так как прогревается не площадь помещений, а объем содержащегося в них воздуха. Грубо говоря, к полученным по описанной выше схеме результатам расчетов добавляется 15 – 20%

Если использовать котел для теплого пола, прибавка по мощности обычно составляет 30%.

Как выбрать котёл для частного дома

Электрический котёл должен полностью справляться с задачей обогрева частного дома, поэтому устройство нужно правильно подобрать по мощности. Для точного расчёта необходимо вычислить теплопотери здания. С этим вопросом лучше обратиться к специалистам, которые не только установят места утечки тепла, но и произведут необходимые расчёты мощности теплового оборудования. Вообще следует выбирать устройства на 20–30% мощнее, чем необходимо для обеспечения теплом всего дома.

Электрокотлы с ТЭНами

Такие устройства наиболее часто используют в качестве основного или дополнительного обогрева помещения. Электрокотлы с ТЭНами могут быть как настенного, так и напольного типа. Напольные агрегаты, как правило, рассчитаны на высокую мощность и имеют большие габариты.

Учитывая высокую вероятность выхода из строя отопительного элемента, некоторые модели оснащаются двумя ТЭНами. Такие установки более надёжны, и позволяют полноценно отапливать помещения даже при выходе одного ТЭНа из строя.

ТЭНовый электрический котел Источник kotlof.ru

Индукционные электрические нагреватели

Для нагрева теплоносителя в индукционных котлах применяется переменное магнитное поле. Под воздействием сильных переменных магнитных полей металл разогревается и теплота передаётся жидкости в резервуаре. Таким образом, удаётся полностью изолировать электрический нагревательный элемент от воздействия жидкости и растворённых в ней солей.

Индукционные котлы значительно дороже ТЭНовых устройств, но учитывая высокую надёжность, экономичность и большую мощность таких отопительных систем, специалисты рекомендуют сделать свой выбор в пользу приобретения котлов этого типа.

Вихревой индукционный нагреватель Источник nn.kotel-t.ru

Что лучше

Электрокотлы по разным параметрам не редко сравниваются с другими типами оборудования, которое может быть использовано для обогрева жилых помещений. Часто встает вопрос их эффективности по сравнению со стандартными конвекторами. Также многих владельцев интересует вопрос, какие котлы лучше: газовые или электрические?

Электрический котел или газовый

Если выбирается электрический или газовый котел, преимущество всегда отдается последнему, так как газ продолжает быть самым дешевым энергоносителем. Отапливать жилплощадь за счет электричества имеет смысл в том случае, если нет газификации.

На деле выяснять, газовый или электрический котел использовать, не приходится, и применяется их связка, где последний выполняет роль резерва.

Электрический котел или конвекторы

Электроконвектор предназначен больше для локального прогрева помещений, он мобильный, но маломощный, применяется обычно, как временное решение. Электрокотлом же можно прогреть полностью весь дом.

При этом стоимость энергии для обоих нагревателей одинакова, да и на прогрев площади необходимо затратить одинаковое количество ватт. Точно сказать, что лучше, электрические котлы или конвекторы, можно только отталкиваясь от каждой конкретной ситуации.

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.

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.

Умягчение воды и накипь

Третий момент – при плохой подготовке воды и большой нагрузке, на поверхности нагревательных элементов образуется накипь. В индукционных, накипь исключена.

Во-первых, той самой накипи, как многие ее себе представляют, исходя из примера с чайником, в системах отопления нет. Так как жидкость там не закипает.

А вот отложения, безусловно есть всегда и везде. Причем в любых системах – газовых, тэновых, дровяных, индукционных и т.д.

“накипь” в газовом котле

Это именно те примеси, которые по любому присутствуют в воде. Налейте в чистый стакан воды, дайте ей испариться и на стенках вы увидите тонкую пленку.

Поэтому наличие примеси или ее отсутствие – это не недостаток или преимущество, а данность любой системы отопления.

Виды устройств по принципу нагрева и их описание

Ниже представлены основные разновидности котлов, работающих по принципу сбережения энергии:

• ТЭНовые. Снабжаются нагревательным элементом трубчатого типа, которые производят нагрев движущейся жидкости.
• Индукционные. Принцип их работы базируется на магнитной индукции. Внутри теплоносителя при этом происходит нагрев ферромагнитного сплава.
• Электродные (ионные). Агрегаты подобного типа сочетают в себе передовые разработки с высокой степенью эффективности. Они нагревают воду путем прохождения электротока через раствор электролита. Его молекулы преобразуются в катионы и анионы. Результатом протекания данного процесса является выделение значительного количества тепловой энергии.

Одноконтурные и двухконтурные

Электрокотел для отопления может относиться к одному из двух основных типов:

1. Одноконтурный. Предназначен для отопления помещений путем циркуляции жидкости внутри радиаторов и замкнутого контура.
2. Двухконтурные. Способны не только обогреть жилище. но и обеспечить его горячим водоснабжением. отличаются компактность, некоторые можно разместить на стене.

Достоинства и недостатки

Достоинства разных типов энергосберегающих котлов приблизительно одинаковы и заключаются в следующем:

• Очень высокий коэффициент полезного действия — до 99 процентов.
• При работе такого прибора не выделяются сажа, зола, не выжигается кислород из воздуха.
• Работа оборудования полностью автономна.
• Простая установка, управление и обслуживание.
• Минимальный уровень шума при работе.
• Высокий уровень безопасности, обусловленный автоматическим отключением электропитания при отсутствии в теплообменнике жидкости.
• Относительно невысокий уровень цен в сравнении с газовым отопительным оборудованием.
• Отсутствие необходимости в установке дымохода, обустройстве места для хранения угля или дров.

Перечень основных недостатков выглядит так:

• Опасность поражения электрическим током.
• Особые требования к качеству используемой для теплообмена воды. В случае несоответствия, техника прослужит недолго.

Особенности работы электродных котлов

Достоинства:

• высокие показатели эффективности — не менее 95% КПД;
• хорошая экологичность;
• сочетание высокой мощности с небольшими габаритными размерами;
• не боится перепадов электрического напряжения.

Недостатки:

• необходимость использования переменного электропитания;
• периодический контроль проводимости электролита;
• обустройство надежного заземления;
• нужно устанавливать насос для циркуляции воды в системе отопления;
• каждые 2-4 года требуется замена электродов.

Особенности электродных котлов отопления Выбрать лучшие модели электродных котлов для отопления частного дома помогут многочисленные отзывы.

Эффективность таких агрегатов обусловлена превосходной амортизирующей системой и применением экономичного топлива. При этом не требуется техническое обслуживание. Электродное оборудование имеет более длительный срок службы.

Что дает электродный котел

Сама идея электродного котла состоит в том. чтобы отказаться от применения ТЭНа. Если вы сейчас посмотрите на схему электродного котла, то увидите, что электрический ток проходит через теплоноситель от электрода, на который подается напряжение к корпусу котла, который также является проводником.

Конечно, любой грамотный электрик скажет, что там никакого движения в реальности нет

Но для нас это сейчас совершенно неважно

А важно то, что потери в данном случае минимизированы. И благодаря этому электродный котел имеет КПД до 97 процентов

Куда деваются эти самые 3 процента от 100, я писал вам чуть выше.

Нам же важно, что при прочих равных электродный котел расход электроэнергии будет иметь чуть меньше, чем классический котел с ТЭНами. Это раз

Во-вторых, сам процесс нагревания теплоносителя происходит быстрее, потому что при работе электродного котла прогревается сразу весь объем воды, а не только слой рядом с поверхностью ТЭНа.

Но в такой схеме есть не только плюсы, но и минусы. О них вы прочитаете ниже, в разделе «Отзывы».

Принцип работы

Несмотря на похожие корпуса и рыночное позиционирование в одном ценовом сегменте, электрические котлы от разных производителей могут отличаться по принципу работы. От того, какой принцип получения тепла использован в конкретной модели котла, зависит его внутреннее устройство, а также производительность, безопасность и коэффициент полезного действия.

В настоящий момент по принципу работы классифицируют следующие модели элеткрокотлов:

1. индукционные модели;
2. электродные модели;
3. модели с ТЭНами.

Индукционный котел

По конструкции индукционный котел представляет собой катушку-трансформатор, которая получает электрическое питание через первичную обмотку, подключенную к сети. При этом вторичная обмотка вырабатывает переменное магнитное поле и провоцирует появление на металлических трубках, расположенных внутри, вихревые токи, разогревающие проходящий по контуру теплоноситель.

Электродный котел

Электродные котлы относят к приборам проточного типа. Такие котлы используют ток для ионизации молекул воды и ее нагревания. Электродные приборы не должны использоваться в контурах с обыкновенной водой, ведь для их эффективной работы нужен специально подготовленный теплоноситель.

ТЭНовый котел

Модели с ТЭНами имеют в конструкции нагревательную спираль, которая помещена в теплопроводящую трубку. Такие котлы пользуются наибольшим спросом со стороны потребителей и отличаются простой конструкции, доступной ценой и безопасностью.

Подобрав оптимальный электрический котел для отопления дома, собственник не должен забывать и про другие условия качественного обогрева дома. Ему также предстоит подобрать оптимальный проект отопления и купить предусмотренные им отопительные приборы для контура.

Критерии выбора

В отличии от газового котла, электрический работает без топлива. Ему не требуется дымоход и вентиляция. Электрические агрегаты не нужно устанавливать в отдельной котельной. Прибор позволяет снизить затраты на отопление и платить за тепло по тарифам на электричество.

При выборе отопительного котла учитывают множество параметров. Главный критерий – тепловая мощность агрегата. Расчет мощности зависит площадь здания, на которой аппарат сможет поддерживать необходимую температуру. На 10 квадратных метров площади требуется 1 кВт тепловой мощности.

В представленном ниже ТОПе, модели классифицируются в зависимости от типа питания:

1. Однофазные – подключают к электросети 220 В
2. Однофазно/трехфазные – подходят для сети 220В и 380 Вольт
3. Трехфазные – подключают к сети 380 В

Этот параметр важен для владельцев загородных домов из-за частых перебоев и скачков напряжения.

По принципу работы выделяют такие виды:

1. Индукционные. Нагревательные элементы в конструкции отсутствуют. Температура теплоносителя увеличивается по принципу электромагнитной индукции. Эту функцию выполняет встроенный индукционный трансформатор.
2. ТЭН. Котлы на основе трубчатого электрического нагревателя. Работает за счет прямого контакта теплоносителя с нагревателем.
3. Электродные. Вода греется за счет прохождения через нее электрического тока между электродами. Жидкость ионизируется, выделяя тепловую энергию.

Большинство электрических котлов имеют электронное управление и функцию самодиагностики

При выборе также учитывают:

1. Способ монтажа и обвязки. Выделяют подвесные и напольные. Настенные агрегаты компактны и их можно устанавливать в жилых комнатах. Напольные используют для отопления больших зданий и монтируются в отдельных помещениях.
2. Коэффициент полезного действия (КПД). Параметр, отражающий эффективность работы прибора.
3. Количество контуров и наличие водонагревателя. Большинство электрокотлов предназначены только для отопления, то есть одноконтурные. Редко встречаются двухконтурные модели со встроенным бойлером, которые подключают к двум контурам. Они обеспечивают не только нагрев стальных радиаторов, но и подачу в трубы водоснабжения.

Немаловажный критерий – производитель электрокотла. На рынке представлен широкий выбор одноконтурных и двухконтурных котлов от отечественных и иностранных брендов

Перед покупкой рекомендуется обратить внимание на наличие официальной гарантии и ознакомиться с отзывами потребителей о товаре

Ослабление контактов

Клеммные контакты в тэновых моделях, причем их большая часть, могут находиться в режиме перепада температур. Нагрев при максимальной нагрузке, и остывание при отключении.

А это накладывает обязательства по их ревизии и подтяжке.

А в индукционных, якобы нет электрических контактов. На самом деле они есть всегда и везде, в том числе и в индукционных.

Но что касается первых, то в последние годы стали выпускаться экземпляры с качественными винтовыми зажимами.

Либо вообще могут присутствовать винтовые соединения с гроверной шайбой, которые не требуют обслуживания, или пружинные зажимы, также годами обходящиеся без контроля и ревизии.

Фактически это высосанные из пальца преимущества.

Какие сложности в обслуживании возникают

В процессе эксплуатации оборудования с термическими элементами из строя выходит резервуар или нагревательный узел. Но поскольку в конструкции котла предусмотрено несколько ТЭНов, то нагрев воды продолжится. Владелец информируется о возникшей неприятности с помощью контрольных светодиодов. На части установок используется дисплей, на котором выводится код ошибки.

При нагреве водопроводной воды на поверхности нагревателя и бака образуется слой накипи, которая ухудшает теплообмен. Перегрев спирали приводит к сокращению срока службы, поэтому требуется периодическая промывка котла специальным раствором.

При вытекании жидкости из резервуара питание нагревательного элемента автоматически прерывается. Но при отказе системы защиты происходит перегрев ТЭНа с возникновением опасности возгорания установки или электропроводки. При установке оборудования следует продублировать защиту от возникновения аварийных ситуаций и установить дополнительные предохранители.

Стабильность работы электродного оборудования зависит от качества теплоносителя, который в процессе эксплуатации деградирует и теряет свои характеристики. Прохождение электрического тока способствует разложению антифриза, образующиеся газы скапливаются в резервуаре.

При работе помпы в контуре отопления формируются воздушные пробки, негативно влияющие на работоспособность радиаторов. Производители электродных нагревательных установок рекомендуют проводить замену жидкости в контурах (срок службы зависит от химического состава раствора).

Другие критерии выбора

Так как главной деталью проточного водонагревателя является нагревательный элемент (ТЭН), то прежде всего следует обратить внимание, что в различных моделях могут использоваться разные виды данного элемента. В эти приборы наиболее часто устанавливаются ТЭНы, изготовленные из меди, реже – латуни, но существуют и модели с открытой спиралью

В плане надежности и долговечности закрытые ТЕНы дают фору спиралям, а последние лучше справляются с проблемой образования накипи, но уязвимы, если в них нет защиты от сухого хода.

Для изготовления корпуса прибора могут использоваться различные материалы, поэтому при выборе следует обращать внимание на то, насколько они хорошо справляются с воздействием высоких температур. Кроме того, они должны быть инертны по отношению к большинству химических веществ и соединений, а также отличаться высокой прочностью

Теплоноситель для системы отопления загородного дома. – здесь больше полезной информации.

Для производства корпусов используются термически устойчивая и прочная пластмасса, полипропиленовые материалы, металл с защитой из эмали или даже медь.

В том случае если подогреваемая вода является плотным раствором химических веществ, то более правильной будет установка прибора с «защитой от накипи», которая представляет собой специально встроенный в нагреватель анод, ресурс которого составляет от 5 до 7 лет в зависимости от интенсивности эксплуатации и качества воды.

Особенности подключения и эксплуатации электрических проточных водонагревателей

Но еще до того как подключить водонагреватель проточного типа следует определиться с ответами на следующие вопросы:

Вас заинтересует эта статья – Биокамины для квартиры: преимущества и недостатки.

• в роли какого источника горячей воды он будет использоваться – если в качестве резервного, то его эксплуатация будет происходить в основном летом, поэтому даже маломощный прибор легко справится с задачей и подогреет воду до 40 °C, так как ее начальная составляет не менее 20-24 °C;
• для того чтобы использовать проточный электроводонагреватель в качестве основного источника горячей воды, потребуется установка: или напорного прибора, или нескольких – для каждой точки водоразбора;
• обязательно перед тем как приступить к монтажу следует определить состояние проводки: к медной с сечением не более 1,5 мм2 можно подключить прибор мощностью не более 3-4 кВт, то есть за единицу расчета надо принять что 1 мм2 сечения на 2 кВт мощности;
• даже в том случае если для дома выбраны маломощные приборы, например, 5 кВт для кухни и 8 кВт для ванной комнаты, следует учитывать, что при одновременном включении они будут давать сильную нагрузку на сеть, что совсем небезопасно, особенно если проводка старая и не рассчитана для работы таких мощных приборов.

Обязательно следует подумать о том, что придется прибор заземлять с соблюдением всех правил и норм для этого вида работ. Поэтому при недостатке опыта монтаж нужно доверять только профессионалам.

Учитывая особенности эксплуатации проточного нагревателя и потребности семьи, обязательно перед тем, как сделать окончательный выбор, следует рассмотреть все варианты альтернативного снабжения дома горячей водой.

В качестве альтернативы можно выбрать накопительный электрический бойлер, а при возможности подключения к газовой магистрали газовую колонку, экономичный, но относительно дорогой по сравнению с проточниками прибор.

Несмотря на то что эксплуатации проточных электронагревателей для воды не представляет угрозы для человека, при выборе следует обращать внимание на наличие пассивных систем защиты, в том числе и от брызг

Какие параметры важны при выборе электрического котла?

Теперь поговорим о том, как выбрать электрический котел

Обратите внимание на следующие параметры агрегата:

1. От мощности прибора зависит площадь отопления, его цена и требования к электропроводке. Раньше руководствовались формулой, что на 10 квадратов отапливаемой площади требуется мощность электрокотла в 1 кВт. На самом деле эта формула приблизительная. Для точного расчета мощности учитываются разные параметры, начиная от площади помещения, его высоты и ориентации, и заканчивая особенностями ограждающих конструкций и схемой подключения радиаторов.
2. Габариты и вес изделия важны для выбора подходящего места монтажа. В небольшом помещении лучше установить компактный прибор настенного типа. Однако учтите, что мощные котлы довольно тяжеловесные и больше, поэтому устанавливаются только на пол.
3. Есть модели, оснащенные циркуляционным насосом, блоком автоматики, расширительным баком, автоматическим воздухоотводчиком и предохранительным клапаном. Такие агрегаты более удобные, ведь под все этого отдельно стоящее оборудование также придется выделять место.
4. В продаже можно найти приборы с плавной или ступенчатой регулировкой мощности.
5. В некоторых приборах можно сразу задавать температуру теплоносителя. В противном случае придется докупать термостаты.

В заключение

Подводя итог, можно сделать вывод, что использовать электрический котел на 220 В для отопления частного дома целесообразно в следующих случаях:

• Если дом не газифицированный, небольшой 30-60 м2, а отапливать его твердым топливом (котел, печь) нет желания или возможности;
• При отсутствии трехфазного ввода, как дополнительный источник тепловой энергии в ночное время или в период отсутствия жильцов;
• При наличии тарификационного счетчика электроэнергии электрокотел можно включать на максимальную мощность, а днем отключать или снижать мощность;
• Использовать теплоаккумулирующую емкость для накопления тепла в ночное время с последующим использованием его днем.