Бытовой водогрейный электрический котел для отопления: принцип работы, достоинства и недостатки, фото, видео

Устройство и принцип действия электрического котла для обогрева дома

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

Единственными факторами, ограничивающие распространение такого отопления, являются:

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

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

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

Достоинства и недостатки электрических котлов

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

К плюсам индукционного нагрева относят:

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

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

Минусов же гораздо больше:

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

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

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

Устройство электрокотла

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

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

Принцип действия

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

Котел с ТЭНом

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

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

Электродный котел

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

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

Индукционный

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

Типы электрокотлов

Электрические котлы можно условно классифицировать следующим образом:

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

В зависимости от области применения электрокотлы бывают бытовыми и промышленными.

Расчет мощности электрокотла для отопления дома

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

Электрические водогрейные котлы – виды, преимущества и недостатки

Многие люди встречаются с проблемой нагрева воды. Это могут быть частые перебои с подачей отопления и центрального водоснабжения в многоэтажных домах. Кроме того, об автономности в первую очередь думают владельцы загородных построек. В последнее время водогрейный электрический котел является неплохой альтернативой газовому или даже твердотопливному. Нередко это оборудование также устанавливается вместе с другими приборами, подогревающими жидкость.

Основная информация

Многие утверждают, что электрические котлы могут быть экономнее, чем другие виды установок. Чтобы выяснить это нужно проанализировать такой показатель, как КПД. Именно он считается основным в вопросе рациональности трансформации энергии. У электрических установок разных типов эти цифры расходятся от 95 до 98%.

Классификация

Котлы электрические делятся на три основных типа:

Кроме того, между ними есть ряд других различий. Так, например, существуют напольные или настенные модели. Они могут подключаться к 380В или 220В – в зависимости от размеров помещения (используются для частного дома или небольшой квартиры). Также основным показателем является количество контуров, в которых находится горячая вода – один или два.

ТЭНовые

Электрокотел работает, основываясь на процессе превращения тока в тепловую энергию за счет использования трубчатых нагревателей, установленных непосредственно в емкости. ТЭН поднимает температуру жидкости внутри трубы. Она, попадая в отопительную систему, прогревает помещение.

Чтобы устройство всегда работало так, как необходимо, предусмотрен блок управления. За отоплением следит комнатный регулятор температуры. Именно он воспринимает понижение этого показателя и сообщает о необходимости увеличения подогрева. Нужное давление появляется в результате подключения насоса. За счет использования современных технологий, после того, как температура в помещении поднимается до установленной отметки, режим отключается. Спустя некоторое время перестает работать и насос, который обеспечивает перемещение теплоносителя.

Оборудование дает возможность просто реализовать плавное или ступенчатое регулирование.

Как и любые другие устройства, эти обладают своими недостатками. ТЭНовые по сравнению с остальными котлами имеют ограниченный срок службы. Не исключается и преждевременное перегорание из-за неправильного использования. Перед приобретением обязательно нужно обратить внимание на возможность ремонта или замены.

Также на самом трубчатом нагревателе быстро образовывается накипь. Это значительно снижает срок службы устройства. Обязательно нужно искусственно снижать жесткость жидкости.

Такие водонагревательные котлы представляют собой одно- и двухконтурные агрегаты. Последние обеспечивают горячее водоснабжение и отопление.

В большинстве случаев установки вешаются на стену, хотя есть и такие, которые располагаются на ровной твердой поверхности.

Этот вид считается самым популярным среди электрических котлов.

Электродные

Нагрев теплоносителя осуществляется путем прямого прохождения через него тока. При этом нет «посредников» в виде ТЭНа. Электролиз не происходит, так как анод и катод постоянно меняются местами.

Важно отметить, что в случае работы без жидкости, электрический котел отопления или горячего водоснабжения не выйдет из строя. Кроме того, накипь не разрушает электроды – иногда наблюдается небольшое снижение мощности.

Такой водяной агрегат имеет КПД порядка 96%. При этом он долговечен и надежен в использовании.

Такое устройство невозможно подсоединить через элемент защиты. В качестве теплоносителя используются только специальные антифризы.

Индукционные

Подобные установки имеют конструкцию, схожую с трансформатором, состоящим из двух контуров. Первичным выступает магнитная система, а вторичным – устройство теплообмена. Посредством переменного поля в нем электроэнергия позволяет нагреть теплоноситель.

Главными достоинствами можно назвать безопасность, а также взаимодействие с различными жидкостями для обогрева. Как и прошлый вариант, хорошо подходит для ванной.

Но тут есть и недостатки. Главными считаются первичная цена, а также стоимость последующей эксплуатации.

Бойлеры

Отдельно стоит вспомнить электрические накопительные установки. По факту они представляют собой ТЭНовое оборудование, устанавливаемое параллельно. При этом могут предназначаться как отдельно для ГВС или отопления, так и для обоих направлений. Для последнего применяются системы косвенного нагрева. Такие накопительные электрические установки позволяют поднимать температуру воды для хозяйственных нужд теплоносителем, предназначенным для отопления.

Такой бойлер идеально подходит для использования в загородных домах. Он в основном устанавливается вместе с котлами, использующими любой энергоноситель. При этом снаружи он еле теплый, так как обычно подобные установки имеют качественную защиту, позволяющую сохранять энергию внутри долгое время.

Общие положительные стороны

Если рассматривать в общем, то все электрические котлы, независимо от вида, обладают рядом достоинств:

  • простота исполнения;
  • нет необходимости отдельно создавать место для установки оборудования;
  • не нужно думать о покупке, доставке и хранении энергоносителя;
  • нет необходимости выводить дымоход;
  • безопасность, ведь нет возможности утечки ядовитых веществ;
  • экологичность – нет вредных выбросов.

Если устанавливать электрические водогрейные двухконтурные агрегаты, подключая все его функции, потребитель не будет испытывать каких-либо проблем с отоплением помещения или подачей воды нужной температуры для хозяйственных нужд.

Экономия

Конечно же, по сравнению с другими, этот вид установки для горячей воды и отопления нельзя назвать самым экономным, так как данного ресурса поглощается много. И при этом стоимость энергоносителя немаленькая. Например, твердотопливные и газовые установки считаются более экономными. Но при этом их обязательно нужно хорошо настроить. В противном случае затраты на энергию могут быть большими.

Этот вид нагрева воды может стать выходом для владельцев загородных домов, когда начинается отопительный сезон, где нет других ресурсов, кроме электричества. Такие аппараты просты в установке и эксплуатации. Они прекрасно подходят для временного использования. Но при постоянном включении требуют немалых финансовых затрат.

Читайте также:  Аспирационные системы: что такое аспирация, установка, оборудование

Преимущества и недостатки отопления электрическим котлом

Отопление электрическим котлом – широко распространенный способ обогрева частного загородного или дачного дома. В целом, можно сказать, что за электроэнергией, как видом топлива, самое большое будущее, но только в том случае, если её стоимость будет снижаться.

Отопление электрическим котлом

Сегодня существует три основных вида электрических котлов.

1. Котлы на ТЭН.
Принцип работы такого котла предельно прост: несколько трубчатых электронагревателей размещается в емкости с проточной водой, циркуляцию воды в системе обеспечивает насос.
Проблемой такого котла может стать утечка воды из системы, электронагреватели в этом случае перегреваются и перегорают, автоматическое отключение здесь срабатывает не всегда. Кроме того, на трубчатых нагревателях со временем образуется накипь, отчего мощность котла падает. Также минусом является значительный объем такого электрического котла.

2. Электродные котлы.
Труба из диэлектрика, внутри которой находятся электроды, располагается в соленой воде. При разнице потенциалов на электроды начинает течь ток, от которого и нагревается теплоноситель.
Такие котлы совершенно безопасны, компактны, как правило, имеют блок управления, программное обеспечение и прочие радости современности. Правда, электроды со временем растворяются в воде. Да и вода в системе должна отвечать требованиям, предъявляемым к питьевой воде. А этого добиться достаточно сложно и дорого, потому что все оборудование системы отопления должно быть самого высокого качества

3. Индукционные котлы.
В этих электрических котлах используется принцип электромагнитной индукции. Индукционному котлу не нужен циркуляционный насос, хотя он может действовать и с ним. Такой котел практически вечен. Этот тип котлов равнодушен к качеству и типу теплоносителя.

Преимущества и недостатки отопления электрическим котлом

Безусловно, электрический котел очень удобен в эксплуатации: он имеет автоматическую регулировку и может программироваться, компактен, не имеет продуктов сгорания, а значит, не требует установки сложной системы дымоотвода.

Электрический котел совершенно безопасен, он не грозит домочадцам ни отравлением угарным газом, ни взрывом. Не нужно оборудовать отдельные помещения или емкости для хранения топлива.

Электрический котел не нужно устанавливать в подвале или отдельной котельной, он значительно эффективней работает, если установлен на кухне или в ванной комнате, где все потраченное электричество немедленно превращается в тепло.

Электрический котел довольно просто установить и подключить в доме, хотя мы рекомендуем Вам все же обратиться за помощью к нашим квалифицированным специалистам.

Фактически, единственным и главным недостатком такого вида отопления является его высокая стоимость, которая связана с тем, что принцип прямого нагрева теплоносителя электронагревателем – это довольно расточительно. В этом смысле принцип работы теплового насоса эффективней в 3-6 раз. То же самое можно сказать о керамических и пленочных обогревателях.

Но электрический котел можно запрограммировать так, чтобы он прогревал дом больше ночью, если в Вашей местности действует низкий ночной тариф на электроэнергию. Наконец сэкономить на стоимости электрического отопления можно просто грамотно распределив отопительные приборы по дому.

Водяной теплый пол значительно эффективней будет работать от электрического котла, поэтому при установке такого котла часто практикуется замена батарей на современный теплый пол, более рационально распределяющий тепло.

Минусом электрического котла также можно назвать общую проблему всех систем водяного отопления – их теплоноситель, т.е. воду. Выключение котла в зимние морозы и замерзание системы может попросту повлечь её разрыв, в результате чего неизбежно встанет проблема замены батарей, труб и иного отопительного оборудования.

Отопление дома

Отопление электрическим котлом – весьма популярный и удобный способ обогрева частного дома среди домовладельцев среднего и выше среднего класса, поскольку стоимость электроэнергии в стране сегодня достаточно высока и доступна не каждому.

Безусловно, за электрическим отоплением большое будущее, и электрический котел один из самых традиционных, проверенных десятилетиями вариантов.

Плюсы и минусы отопления электрическим котлом.

Электрический котел имеет массу преимуществ. Он очень удобен и прост в эксплуатации: имеет собственную автоматику, его можно запрограммировать на весь отопительный период и попросту забыть о его существовании на это время.

Этот котел, как правило, компактен, для него не требуется оборудовать отдельное помещение, он эффективно расходует тепло, будучи установленным на кухне или в ванной комнате.

Электрический котел не имеет продуктов сгорания, а значит, нет необходимости установки дымохода. Соответственно, отсутствует вероятность отравления угарным газом. Такой котел считается самым безопасным из всех отопительных котел, он никогда не спровоцирует пожар или взрыв.

Такой вид топлива не требует оборудования отдельных помещений, складов или емкостей для его хранения, его не нужно заготавливать впрок.

Для установки электрического отопительного котла не нужно проходить сложную и хлопотную разрешительную процедуру, которая требуется для газового отопления.

Главным недостатком отопления дома электрическим котлом является цена электроэнергии, которая сегодня является препятствием широкому распространению этого способа обогрева жилья.

Способов экономии электроэнергии при отоплении электрическим котлом много. Можно, например, установить в доме емкость, которая будет аккумулировать тепло в ночное время в тех местностях, где установлен пониженный ночной тариф на электроэнергию. А можно с помощью наших специалистов грамотно установить отопительные приборы в комнатах дома и правильно распределить конвекционные потоки.

Известно, что водяной теплый пол от электрического котла работает эффективней традиционных радиаторов, поэтому при установке такого котла практикуется замена батарей на более современный и рациональный теплый пол.

Не забывайте, что такой способ отопления сильно зависит от исправности работы электрических сетей, всякая авария или ремонтные работы в которых грозит отсутствием тепла в доме. А при внезапном отключении электрического котла в зимние морозы вся водяная отопительная система попросту замерзнет, что грозит ее разрывом. Все это неизбежно повлечет за собой замену батарей, труб и иного отопительного оборудования.

Типы электрических котлов

Сегодня на рынке отопительного оборудования можно приобрести три основных типа электрических котлов.

1. Котлы на ТЭН.
Принцип работы такого электрического котла очень простой: трубчатые электронагреватели размещается в емкости с проточной водой, которую они нагревают. Как правило, для функционирования такого котла требуется циркуляционные насос для продвижения воды.
Вот только в случае аварийной утечки воды из емкости трубчатые нагреватели быстро перегреваются и сгорают, автоматика здесь срабатывает далеко не всегда. Другой известной проблемой такого электрического котла является образование со временем накипи на трубчатых нагревателях, которая значительно снижает мощность всего котла. Кроме того, емкость для воды у этого котла должна быть значительных объемов, что требует определенного места в доме.

2. Электродные котлы.
Труба из диэлектрика, внутри которой находятся электроды, устанавливается в соленой воде. При разнице потенциалов на электроды начинает течь ток, нагревающий воду.
Такие котлы хороши тем, что они абсолютно безопасны и имеют небольшие размеры. У электродных котлов чаще всего есть блок управления, и они могут программироваться.

Проблема электродных котлов в том, что электроды с течение времени растворяются в воде. Кроме того, вода для такого котла должна отвечать требованиям, предъявляемым к питьевой воде, иначе они не будут работать. А для этого все оборудование системы отопления должно быть самого высокого качества, что достаточно дорого.

3. Индукционные котлы.
В этих электрических котлах используется принцип электромагнитной индукции. Индукционному котлу не нужен циркуляционный насос, хотя он может действовать и с ним. Такой котел практически вечен. Этот тип котлов равнодушен к качеству и типу теплоносителя. В целом, это лучший выбор типа электрического котла.

Электрические котлы для отопления частного дома: достоинства и недостатки

У владельцев недвижимости, не имеющих доступа к магистральному газопроводу, часто возникает вопрос насчет того, насколько хорошо подходят электрические котлы для отопления частного дома. Существуют различные модели электрокотлов, которые отличаются мощностью, принципом работы и способом подключения. Чтобы сделать правильный выбор, следует разобраться с основными характеристиками этого отопительного оборудования. Как выглядят электрические котлы, можно посмотреть на фото.

Особенности электрокотлов

Современные электрические котлы бывают разной мощности и конфигурации. Отопление загородного дома электрическим котлом актуально в том случае, если в данной местности отсутствует возможность подключения к газопроводу. Иногда в этом случае устанавливают и дровяной котел отопления, но необходимо учитывать, что при его использовании в воздух попадают продукты сгорания. Если нет возможности выделить под электрокотел для отопления частного дома отдельное помещение, то лучшим вариантом станет приобретение именно электрокотла – он имеет небольшие размеры, а в процессе его эксплуатации не образуются вредные для здоровья человека вещества.

Электрические агрегаты стабильно выделяют тепло и поддерживают в доме постоянную температуру. Теплый воздух равномерно распределяется по помещению, прогревая стены, пол и мебель. Современные электрокотлы предоставляют возможность регулировать степень нагрева воздуха с помощью настроек мощности оборудования.

Так, к примеру, при отоплении небольшого дома площадью 70 «квадратов» инфракрасными обогревателями каждый месяц будет расходоваться около 1000 кВт электричества. Если же сделать водяную систему отопления с электрокотлом, то расход электроэнергии составит примерно 600 кВт в месяц. Даже такой вариант трудно назвать экономичным (детальнее: “Электрический котел: расход электроэнергии – экономичные расчеты”).

Электрические котлы для загородного дома представлены в различных модификациях. Мощность оборудования может достигать 24 кВт, а последние модели обладают еще большими возможностями. От этого показателя зависит, какую площадь можно будет эффективно обогревать. Чтобы узнать, какой мощности прибор потребуется для электроотопления частного дома, нужно поделить площадь здания на 10. Для северных регионов котел должен быть в полтора-два раза мощнее (подробнее: “Расчет мощности электрического котла отопления: основные принципы”). Например, для дома площадью 60 «квадратов» будет достаточно оборудования мощностью 6 кВт, если же он находится в местности с суровым климатом – то придется купить устройство мощностью 9-12 кВт.

Несомненным преимуществом электрокотлов является их безопасность в эксплуатации. Они экологичны, поскольку во время работы нет открытого огня, соответственно, отсутствуют продукты сгорания. Благодаря этому упрощается и монтаж отопительного оборудования: в отличие от газовых и дровяных котлов, нет необходимости сооружать дымоход.

Все вышеперечисленное снижает расходы на монтаж отопительной системы. Кроме того, работают электрокотлы для частного дома практически бесшумно, они легко настраиваются.

Также электрические приборы имеют высокий КПД. У некоторых моделей, при условии правильной установки отопительной системы, данный показатель достигает 96-98%. Новые модели обладают автоматической системой управления и не нуждаются в особом уходе в процессе эксплуатации.

Читайте также:  Термостатический клапан для твердотопливных котлов – принцип работы, производители, установка

Принцип работы электрического котла заключается в следующем. Нагревательный элемент подогревает теплоноситель (это может быть вода, масло, антифриз), который, циркулируя по системе отопления, разведенной по всему дому, отдает тепло воздуху. Тем самым обеспечивается тепло в доме. Если естественная циркуляция теплоносителя по какой-либо причине затруднена, то используют специальный циркуляционный насос, подключаемый к системе отопления. Масло и антифриз рекомендуется использовать в качестве теплоносителя в том случае, если обогрев дома электрическим котлом происходит не постоянно. Если в помещениях живут время от времени, то вода может замерзать в системе. С маслом и антифризом такого не происходит.

Характеристики электрокотлов

Одной из самых важных характеристик электрических котлов является мощность. Выбирать устройство по данному параметру нужно, ориентируясь на площадь дома, качество теплоизоляции, материал и толщину стен (подробнее: “Важно знать: как выбрать электрический котел отопления”).

Для отопления частных домовладений используют электрокотлы с питанием от сети 220 В и 380 В. Приборы с небольшой мощностью обычно рассчитаны на однофазное напряжение питания (220 В). Устройства мощностью более 12 кВт рассчитаны на трехфазное напряжение (380 В).

В зависимости от способа установки, электрические котлы делятся на напольные и настенные устройства.

Монтаж электрокотлов

Большинство современных моделей отличается компактными размерами и эстетичным внешним видом, благодаря чему не требуется их устанавливать в отдельном помещении. Кроме того, они абсолютно безопасны для здоровья человека. Установить электрокотел не так уж и сложно, а поскольку он не займет много места, то подойдет и для обогрева домов небольшой площади (прочитайте также: “Самодельный электрокотел для отопления: легко и надежно”). Так как современные модели имеют небольшие габариты и вес, то прибор при необходимости можно перенести и в другое место.

Монтаж отопительной системы с электрокотлом не занимает много времени, с работой вполне можно справиться собственными силами. Если же нужно установить не только его, но и всю отопительную систему, то лучше обратиться к специалистам – если разводка труб выполнена неправильно, обогрев дома будет менее эффективен. В зависимости от мощности, такой системой можно обогреть строение площадью до 600 «квадратов». Для регистрации и постановки на учет электрического отопительного оборудования требуется гораздо меньше документов и разрешений по сравнению с газовыми и дровяными котлами. Перед началом монтажа нужно согласовать свои действия с ответственной организацией – обычно это Энергонадзор.

Настенный электрический отопительный котел для дома устанавливается с помощью анкерных болтов или дюбелей. Напольное устройство помещают не сразу на пол, а на специальную подставку. После монтажа прибора его подключают при помощи муфт и переходников к отопительной системе. Воду перекрывают шаровыми кранами либо другими подходящими запорными элементами. Во время подключения прибора к отопительной системе подачу теплоносителя обязательно перекрывают.

После соединения системы с котлом переходят к его подключению к электрической сети. Обязательно устанавливают автоматический выключатель и УЗО нужных характеристик для предохранения оборудования от короткого замыкания и утечки электротока на землю. Также является обязательным заземление электрического котла.

Сечения проводов для подключения устройства должны соответствовать рекомендациям производителя, а также мощности. После подсоединения электрического котла к сети в систему набирают воду и проводят тестирование.

Как выбрать электрокотел, подробное видео:

Достоинства и недостатки электрокотлов

Целесообразно ли устанавливать электрический котел для отопления загородного дома, зависит от каждой конкретной ситуации – у этого оборудования немало достоинств, но присутствуют и недостатки.

Электрокотлы нельзя назвать экономичными, но если отсутствует доступ к газопроводу, то установка такого оборудования является лучшим выходом из ситуации (прочитайте: “Как выбрать самый экономичный электрический котел отопления: давайте разберемся”). Основными достоинствами этих приборов являются компактность, отсутствие шума при работе, экологичность. Современные модели имеют такую конструкцию, которая позволяет некоторое время поддерживать комфортную температуру даже при выключении устройства, что дает возможность сэкономить на электричестве (подробнее: “Экономические электрокотлы для отопления дома: виды”). Как отмечают потребители, электрические котлы весьма удобны в эксплуатации. В их пользу говорит и невысокая цена моделей средней мощности. Но в основном электрические приборы покупают в том случае, если нет возможности установить газовое оборудование.

Незаменимы электрокотлы и для отопления домов небольшой площади – газовые нагреватели необходимо устанавливать в отдельном помещении, а это не всегда возможно. Что же касается электрического оборудования, то его подсоединить можно в любой точке – оно полностью безопасно. Во время его работы не выделяются вредные вещества, а автоматический выключатель не допустит замыкания и возгорания.

Типы современных электрических котлов: описание, схема устройства и работа

Вступление

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

Приметные маркеры электрических котлов

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Три типа современных электрических котлов

На сегодня можно выделить три основных типа потребительских электрокотлов:

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

Тэновые электрические котлы

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

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

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

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

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

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

Конструкция ТЭН котла отопления

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

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

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

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

Котел имеет массу защит:

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

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

Индукционные котлы

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

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

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

Недостатки всё те же:

  • Жесткая вода откладывает осадки;
  • Требуется серьезная защита от утечки теплоносителя.
Читайте также:  Вред инфракрасных обогревателей: есть ли угроза ИК приборов

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.

Электрические котлы отопления — разновидности и преимущества

Электрический котел представляет собой генератор тепловой энергии, преобразующий электрическую энергию в тепловую энергию теплоносителя – воды, антифриза или другой низкозамерзающей жидкости.

Преимущества и недостатки электрических котлов, применяемых для отопления:

✔ Экологическая чистота и безопасность.
✔ Отсутствие шума при работе системы.
✔ Возможность эксплуатации в ручном и автоматическом режиме.
✔ Несложная установка и легкость в управлении и процессе эксплуатации.

✖ Существенным минусом отопления на основе электрокотла является значительное потребление электрической энергии, которое при высокой стоимости электричества не может компенсироваться даже высоким КПД – 98%. Высокая стоимость электроэнергии заставляет применять этот вид обогрева в основном в качестве дополнительного резервного отопления.

Разновидности электрических котлов

Прежде всего электрокотлы подразделяются по способу подключения, то есть они могут работать как от трехфазной сети (380В), так и от однофазной (220В).

По конструктивному исполнению устройства подразделяются на:

  1. Электрокотлы с ТЭНами.
  2. Электродные или ионные электрокотлы.
  3. Индукционные отопительные установки.

По способу функционального обогрева:

Электрические котлы отопления с тепловыми электрическими нагревателями (ТЭН-ами)

Монтаж ТЭНа производится в емкости служащей теплообменником. В устройстве ТЭНового котла предусмотрен блок автоматического управления работы электрокотла, выполняет функции по регулировке нагревательного процесса теплоносителя, осуществляет поддержку температуры на определенном запрограммированном уровне. Мощность котлов этого типа варьируется от 4 до 60 кВт. Если мощность устройства превышает 12 кВт подключение производиться к 3-фазной электрической сети.

Рис №1. Устройство электрического котла отопления с ТЭНами

Котлы отопления электрические однофазные обладают малой мощностью до 12 кВт и применяются там, где невозможно провести трехфазную сеть.

Регулировка котла выполняется в двух вариантах — двухступенчатой или трехступенчатой. Использование регулирования дает возможность подобрать режим работы характерный для определенного времени года.

Многие модели ТЭНовых электрических котлов имеют в своей конструкции расширительный бак и встроенный внутрь корпуса циркулярный насос. Монтаж производится на стену, но бывает много напольных конструкций.

Рис №2. Разрез ТЭНового котла

Электродные электрические котлы отопления

Принцип работы электродного котла основан на нагреве теплоносящей жидкости на основании процесса ионизации, во время которого происходит расщепление молекул на разноименные ионы, осуществляющих движение между положительным и отрицательным полюсами. Во время движения ионов происходит выделение энергии. Нагрев жидкости в ионных котлах отопления выполняется прямым способом, без применения «посредника».

Рис № 3. Устройство электродного электрического котла

Преимущества электродных (ионных) котлов:

✔ В сравнении с ТЭН-овыми: невысокая цена, небольшие габаритные размеры, простая конструкция.
✔ Высокий КПД, малые тепловые потери.
✔ Накипь отлеженная на стенках котла понижает значение мощность, но не сказывается на целостности котла.
✔ Низкая инертность благодаря этому происходит быстрый нагрев системы отопления, эффективное применение автоматической регулировки мощности.
✔ Нечувствительность к скачкам напряжения, изменение значения мощности при снижении напряжения не оказывает отрицательного влияния на работу электрокотла.

Недостатки электродных (ионных) котлов:

✖ Высокая степень опасности от электрического тока.
✖ Необходимость создания надежного электрического заземления, с котлами этого типа отсутствует возможность подключения устройств защиты от токов утечки.
✖ Теплоноситель должен обеспечивать требуемую электропроводность.
✖ Для электродного котла необходимо применение специальных жидкостей, имеющих высокую цену и отсутствие возможности применения обычных ннизкозамерзающих теплоносящих жидкостей: антифриза, тосол и т. д.
✖ Использование переменного напряжения оказывает влияние на электролиз, ведущего к износу электродов, происходит изменение химического состава жидкости и ее электропроводных свойств. Во время эксплуатации такого котла возможно проявление процессов,вызывающих выделение электролизных газов, являющихся ядовитыми.
✖ Использование регуляторов мощности ведет к усложнению устройства и отражается на стоимости устройства.
✖ Невозможность использования в горячем водоснабжении.
✖ Необходимость осуществления постоянный контроля за током нагрузки.
✖ Значение мощности электродного котла полностью зависит от состояния нагрева устройства, увеличение температурного предела сказывается на повышении электропроводящих свойств и увеличению нагрузки.

Индукционные электрические котлы для отопления

Работа индукционного водонагревателя идентична принципу работы трансформатора. Устройство включает два контура: первичный контур состоит из катушки обмотки и вторичного контура являющимся теплообменным устройством. При влиянии переменного магнитного поля, создаваемого катушкой в металле теплообменного устройства,происходит индицирование токов, которые вызывают его нагрев. Тепловая энергия от теплообменника отдается нагреваемой среде.

Рис №4. Индукционный котел отопления

Достоинства индукционного отопления:

✔ Долговечность, зависит от качества изоляции катушек.
✔ Пожаробезопасность, суть состоит в том, что температура нагрева теплообменного устройства выше значения температурытеплоносителя. Отсутствуют высокотемпературные соединения и уплотнения, присутствует электронная защита от аварийных ситуаций.
✔ Энергоэффективность – высокий коэффициент мощности и КПД 98% в течение всего срока службы.
✔ Автоматическая система управления, позволяющая поддерживать заданные параметры нагрева.
✔ Простое техническое обслуживание. Наличие профилактики практически не требуется, необходимо только периодический осмотр.
✔ Электробезопасность, достигается за счет пропитки катушек специальным электротехническим составом (лаком), делает невозможным появление электрического потенциала на теплообменном устройстве нагревателя.

Двухконтурные электрические котлы отопления

Работа двухконтурных котлов отопления функционально рассчитана на выполнение как нагрева помещения, так и для горячего водоснабжения.

Система двухконтурного отопления комплектуется:

  1. Предохранительным клапаном первичного контура.
  2. Расширительные баки различного объема, для каждого контура, могут устанавливаться внутри корпуса.
  3. Циркуляционный насос подсоединяется к контуру отопления.
  4. Термостаты: регулировочный на 60 – 90 о Си защитный до 105 о С.
  5. Предусмотрено наличие управляющей электрической схемы, предназначенной для коммутации нагрузки, присоединенным к силовым сетям, комплектуемой главным выключателем, выключателем функций отопительной системы, выключателя «ускоренного нагрева», переключателя «зима-лето».

Рис №5. Система отопления на основе двухконтурного котла

Как выбрать электрический котел отопления?

В первом случае при выборе электрического котла отопления, отзывы наиболее положительные характерны для производителей из Италии, Германии, Бельгии. Импортное оборудование в отличие от отечественных производителей имеют более сложную систему управления, обеспечивающую удобный контроль и управление отоплением.

Расчет мощности электрического котла отопления

На мощность электрического котла влияет ряд факторов:

  1. Площадь отапливаемого помещения.
  2. Уровень качества теплоизоляции здания.
  3. Материалы, из которых выполнены стены и потолочные перекрытия.
  4. Площадь, которая отводится на остекление.
  5. Наличие вентиляции.
  6. Высота потолка помещения.
  7. Какие помещения находятся этажом выше и ниже, будь это чердачное помещение или подвал.
  8. Разница между температурами внутри помещения и снаружи, то есть на улице.

Для подсчета мощности применяют формулу: W=SxWуд / 10м 3

W – мощность электрического отопительного котла
S – площадь помещения.
Wуд – удельная мощность отопительного прибора, для каждого региона своя.

Расчет электрических котлов отопления двухконтурного типа производится на основе данных по ГВС.

Схема подключения электрического котла дается в сопроводительной инструкции, и для каждого типа оборудования, может быть со своими особенностями.

Рис №6. Схема отопительной системы

Стоимость электрических котлов отопления. Цена зависит от прежде всего от производителя, набора функциональных возможностей системы управления, типа электрических котлов отопления.Зависит от мощности электрического котла, количества ступеней ее регулировки, контура функционирования, комплектации.

Так стоимость отечественных электрических котлов отопления эван класса «Комфорт» варьируется от 17 000 руб. до 45 000 руб.

Котлы Эван, класса «Люкс» имеют уже другие ценовые границы от 33 000 до 41 000 руб.

Класс «Профессионал», отличающийся надежностью и долговечностью имеет цену от 35000 до 130 000 руб.

Существует класс электрических котлов Эван «Эконом» стоимость этих моделей составляет от 3 000 до 13 000 руб., отопительные системы этого класса обычно однофланцевые с ТЭНами из нержавеющей стали, комплектуются входными и выходными патрубками, терморегуляторами, аварийным выключателем с самовозвратом, может поставляться с пультом управления с одно и трехступенчатым регулятором, а может быть, и без пульта управления, в этом случае он приобретается отдельно.

Цена на пульт управления электрическим котлом отопления также различается и может стоить как 5000 руб., так и 160 000 руб.

Ссылка на основную публикацию