Содержание

    Электрические котлы для отопления частного дома

    Подбирая котел для отопления, мы хотим найти для себя не только способ обогреть дом, а также удобную эксплуатацию, безопасность и эффективность использования потраченных средств. Все эти качества успешно объединили в себе бытовые электрические котлы, оставив позади себя газовые и твердотопливные приборы. Электричество, в сравнении с другими энергоносителями, гораздо проще преобразовать в тепло. Сайт «Дачный ремонт» подготовил статью, в которой мы подробно рассмотрим виды электроотопительных агрегатов, изучим их комплектацию, подберем наиболее подходящий вид для частного дома и рассмотрим популярные модели такого отопительного устройства.
    Содержание статьи:
    • Особенности электрокотла и его подбор по производительности
    • Виды электрогенераторов
    • Обзор популярных моделей
    • Выводы и полезные советы

    Особенности электрокотла и его подбор по производительности

    Вне зависимости от способа, 98-99% электричества преобразовывается в тепло, поэтому КПД любого электрического котла составляет 98-99%, а это значит, что экономичного электроотопительного прибора не существует, они все работают эффективно. Такое устройство является экологически чистым, не требует документального разрешения на установку, нет необходимости обустраивать дымоход. Его существенным недостатком на сегодняшний день остается затраты на оплату электроэнергии.

    Основными элементами данного отопительного агрегата являются:

    • нагревательный блок;
    • управляющая автоматика (термостат, исполнительный элемент, датчик температуры);
    • корпус с кнопками управления.

    Существуют и дополнительные комплектации, которые соответственно выйдут дороже стандартной.

    Устройство электрического котла для отопления
    1. Автоматический воздухоотводчик
    2. Термический выключатель
    3. Панель управления
    4. Нагревательный узел
    5. Электронный узел мощности
    6. Насос
    7. Манометр
    8. Клапан безопасности

    Исполнительный элемент подает и прерывает электропитание по команде термостата. Существует два вида таких элементов: механический (разрывает цепь пускатель или контактор, при этом создавая шумные щелчки) и электронный (питанием управляет блок симистров, работает бесшумно).

    Подбор мощности котла

    Для подбора мощности электрообогревателя используем упрощенный способ расчета: для обогрева 100 м² площади частного дома используется электрогенератор мощностью 10 кВт.

    Расчет тепловых потерь в частном доме

    Pк = Sд / 10 кВт,

    где, Pк — количество теплопотерь в кВт;
    Sд — площадь всех помещений в доме.

    Далее необходимо определить задачи электрического котла:

    • Круглосуточное отопление дома. Количество теплопотерь умножается на коэффициент 1,1-1,2. Попробуем провести расчет для помещения площадью 60 м2 с теплопотерей 4 кВт: 4 кВт * 1.2 = 4,8 кВт – необходимая мощность котла;
    • Круглосуточное отопление дома и обогрев воды для бытовых нужд. Коэффициент составляет 1,5. То есть 4 кВт *1.5 = 6 кВт – получаем производительность котла;
    • Работа в ночное время суток по экономичному тарифу. В таком случае электронагревательный прибор приобретается без запаса мощности, так как после 7 часов утра его заменяет газовый или твердотопливный котел. Понижение температуры в комнатах до 18-19 °С не доставит дискомфорта хозяевам дома, зато сэкономит деньги;
    • Дежурный режим для подогрева воздуха до 5-10 °С. Используется понижающий коэффициент 0,6-0,7.

    Круглосуточное отопление электричеством обходится дорого и применяется в случае необходимости. Экономично выгодный вариант – обогрев в ночное время суток с 23:00 до 7:00, когда стоимость электроэнергии в два раза меньше. Такой вариант подходит для нагрева теплоаккумулятора: накопленное до 7:00 тепло из буферной емкости передается теплоносителю в систему отопления. В таком случае понадобится мощный котел, а выделенный лимит расхода электроэнергии должен составлять 15-20 кВт. Дежурный обогрев обычно используется во время строительства дома, с учетом того что хозяева дома не находятся в нем ежедневно.

    Виды электроотопительных агрегатов

    На сегодняшний день существует три разновидности электрических котлов:

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

    Рассмотрим каждый вид подробнее, а также разберем их преимущества и недостатки.

    Теплогенераторы с трубчатыми нагревательными элементами (ТЭНами)

    Представляет собой участок цепи с высоким сопротивлением в виде прямой или изогнутой медной трубки, внутри которой находится спираль из жаропрочного хромоникелевого сплава. Изолятором между внешней частью медной трубки и спиралью выступает керамическая засыпка.

    Принцип работы такого котла мало чем отличается, от какого либо электрического обогревательного прибора. При нагреве теплоносителя до определенной температуры ТЭН выключается, а при его охлаждении – включается. Если в емкости несколько нагревателей, то они включаются поочередно, осуществив ступенчатый нагрев.

    Устройство электрокотла с ТЭНами
    1. Расширительный бак
    2. ТЭН
    3. Емкость/теплообменник
    4. Изоляция
    5. Воздухоотделитель
    6. Предохранительный клапан
    7. Датчик безопасности давления
    8. Выход ОВ
    9. Вход ОВ
    10. Интегрированный гидравлический блок
    Преимущества:
    • Тепловая мощность устройства меняется только по команде блока управления, не зависимо от внешних факторов;
    • Нагревательная спираль изолирована от теплоносителя, что даёт возможность использовать в качестве него не только воду, но и антифриз;
    • Выход из строя одного из нескольких нагревательных элементов не приводит к поломке всего котла, а только влияет на снижение его тепловой силы;
    • Поменять вышедший из строя ТЭН не сложно и сравнительно не дорого.
    Недостатки:
    • За счет керамической засыпки спирали передача тепла медному корпусу проходит дольше, чем у других электрокотлов;
    • Во время работы в жесткой воде медная трубка покрывается налетом, что затрудняет теплообмен;
    • Работа котла без теплоносителя гарантировано приведет к поломке нагревателя, так как ТЭН без теплообмена перегорает.
    Электродные котлы

    Такие котлы схожи с конструкцией ТЭНовых приборов. Главное их отличие – силовой блок. В электродных котлах нагревательным элементом служит цилиндрическая камера с электродом (или несколькими) внутри. Повышенное сопротивление в цепи создает вода, которая находится между внутренним электродом и металлическим корпусом. Принцип работы такого котла схожий с работой обычного кипятильника. Секция нагрева находится отдельно от блока управления и устанавливается рядом на стене.

    Устройство электродного котла
    1. Подача нагретого теплоносителя в систему отопления
    2. Стальной корпус котла
    3. Электроизоляционный слой
    4. Теплоноситель в процессе нагрева
    5. Блок электродов
    6. Подача охлажденного теплоносителя
    7. Уплотнитель и дополнительная изоляция электродов
    8. Клеммы подачи электропитания
    Преимущества:
    • Простота механизма. Такой прибор состоит из двух частей;
    • Стойкость к перепадам напряжения. В таком случае может пострадать только автоматическая часть котла;
    • Жесткая вода только увеличивает скорость нагрева, а появившаяся накипь незначительно уменьшит мощность;
    • Компактность.
    Недостатки:
    • Мощность котла значительно снижается за счет химической реакции электролиза, соли магния и кальция, входящие в состав теплоносителя, разлагаются;
    • Производительность зависит от концентрации солей теплоносителя и напряжения электросети;
    • Исключает возможность использовать обычный антифриз, придется приобрести специальную жидкость для электродных котлов;
    • Силовой блок работает в режиме включение/выключение, для организации ступенчатого нагрева придется приобрести дорогую автоматическую систему.
    Индукционные электрокотлы

    Такой агрегат, также как и электродный, состоит из двух частей: нагревательная часть и блок управления. Секция нагрева представляет собой цилиндрический блок, внутри которого находится многовитковая индукционная катушка и полый металлический сердечник. Принцип работы такого прибора заключается в следующем:

    • при включении по команде автоматики контактор замыкает силовую цепь, при этом на катушку подается напряжение 220 В или 380 В;
    • происходит нагрев сердечника за счет созданных индуктором вихревых токов высокой плотности;
    • нагревательный элемент работает до достижения необходимой температуры теплоносителя и отключается при помощи автоматической системы. При снижении температуры автоматика снова включает нагрев.
    Устройство индукционного котла
    1. Выход горячей воды
    2. Корпус котла
    3. Медная обмотка
    4. Лабиринтное движение теплоносителя
    5. Вход холодной воды

    При включении индуктор работает на полную мощность, так что ступенчатая регулировка в таком варианте не возможна. Такой вид котлов, из-за своей новизны, используется владельцами частных домов не так уж и долго, около 10 лет. Поэтому о преимуществах и недостатках судить рано, однако можно подчеркнуть его особенности:

    • при отсутствии теплоносителя или циркуляции агрегат выходит из строя;
    • из-за заваренного корпуса, нагревательная часть, в случае поломки, не поддается ремонту;
    • индукционный котел имеет большой вес, блок нагрева 5 кВт весит 24 кг, а блок 20 кВт – 76 кг;
    • из-за отсутствия ступенчатого нагрева в домашней электросети происходят скачки напряжения.

    Обзор популярных моделей

    Электрический котел Электромаш ЭВПМ-6 6 кВт одноконтурный

    Тип отопительного котлаэлектрический ТЭН
    Количество контуров1
    Тепловая мощность2-6 кВт
    Отапливаемая площадь44 м2
    Управлениеымеханическое
    Установканастенная
    Ступеней мощности3
    Напряжение сетиоднофазное/трехфазное
    Макс. давление воды в контуре отопления1,5 бар
    Функции комфортаиндикатор включения, защита от перегрева
    Размеры (ШхВхГ)280х555х190 мм
    Вес10 кг

    Электрический котел Electrovel ЭВПМ-6 (бок. подкл.) 6 кВт одноконтурный

    Тип отопительного котлаэлектрический ТЭН
    Количество контуров1
    Тепловая мощность2-6 кВт
    Отапливаемая площадь65 м2
    Управлениеымеханическое
    Установканастенная
    Ступеней мощности3
    Напряжение сетиоднофазное/трехфазное
    Макс. давление воды в контуре отопления1,5 бар
    Функции комфортаиндикатор включения, защита от перегрева
    Размеры (ШхВхГ)250х540х140 мм
    Вес9 кг

    Электрический котел Галан ОЧАГ-2 2 кВт одноконтурный

    Тип отопительного котлаэлектрический, электродный
    Количество контуров1
    Тепловая мощность2 кВт
    Установканапольная
    Максимальная сила тока 1ф9.10 А
    Напряжение сетиоднофазное
    Номинальный ток автоматического выключателя10 А
    Функции комфортаподключение внешнего управления
    Размеры (ШхВхГ)320х110х80 мм
    Вес1,5 кг

    Котел электродный Галан Галакс-6 (6кВт)

    Тип отопительного котлаэлектрический, электродный
    Тепловая мощность6 кВт
    Отапливаемая площадь90 м2
    Установканастенная
    Ступеней мощности3
    Напряжение сетиоднофазное/трехфазное
    Размеры (ШхВхГ)600х450х230 мм
    Вес19,4 кг

    Индукционный котел SAV-PROF 7 кВт 220В

    Тип отопительного котлаэлектрический индукционный
    Тепловая мощность7 кВт
    Отапливаемая площадь70-84 м2
    Напряжение сетиоднофазное
    Размеры (ШхВхГ)450x121x240 мм
    Вес35 кг
    Габариты системы управления (ШхВхГ)400х300х155 мм

    Котел электрический Protherm Скат 12 KE/14

    Тип отопительного котлаэлектрический ТЭН
    Тепловая мощность12 кВт
    Отапливаемая площадь120 м2
    Установканастенная
    Регулировка мощности6-12 кВт
    Напряжение сети380 В
    Размеры (ШхВхГ)740х410х310 мм
    Вес34 кг

    Выводы и полезные советы

    • Специалисты рекомендуют выбирать для частных домов ТЭНовые нагреватели. Такие котлы надежные и одинаково подходят к разным системам отопления – радиаторам, теплым полам, напольным или плинтусным конвекторам. Степень укомплектованности подбирайте исходя из условий монтажа и размера выделенного бюджета.
    • Если электрогенератор будет работать в тандеме с газовым или твердотопливным, то лучше выбирать модель без встроенного насоса и расширительного бака. Эти приспособления подключаются отдельно.
    • Чтобы котел ориентировался на температуру воздуха, а не на температуру теплоносителя, устанавливайте выносной терморегулятор.
    • Электродный нагреватель стоит выбирать в трех случаях: маленький бюджет, ограниченное пространство в котельной или подключение к отопительной системе без насоса.
    • Чтобы рассчитать приблизительный месячный расход электроэнергии, нужно взять 50% рассчитанных теплопотерь дома умножить на 24 часа и на 30 суток. Например: потери тепла составляют 6кВт, 50% - 3 кВт. За сутки 3 кВт * 24 часа = 72 кВт, в месяц 72 кВт * 30дней = 2160 кВт. Половина потерь берется из-за того, что в холодное время года температура воздуха не всегда стабильно низкая, и при теплой погоде электрокотел может чаще выключатся.