Электрические котлы для отопления

Проектирование системы отопления — важный этап строительства частного дома. Когда он строится за городом и возможность подключиться к центральной отопительной магистрали отсутствует, необходимо искать другие источники тепла. Котлы различны по принципу работы и используемому топливу, и каждой разновидности присущи свои особенности. Многие отдают предпочтение электрическому отоплению жилища. Сегодня на рынке представлен огромный выбор котлоагрегатов, работающих на электричестве. Они отличаются как по внешним, так и по внутренним характеристикам. В связи с этим многие задаются вопросом, какой электрический котел лучше для отопления частного дома? На какие параметры следует обратить внимание и что учитывать при их расчете?

Виды электрокотлов

При выборе электрокотла необходимо помнить, что за одинаковыми корпусами в одном ценовом сегменте оборудование имеет разный принцип работы. Это влияет на внутреннее строение, коэффициент полезного действия, производительность, безопасность, долговечность и прочие параметры. Ознакомимся с типами электрокотлов.

ТЭНовый котел

Конструкция электрокотла с тепловым электрическим нагревателем (ТЭНом) предусматривает наличие нагревательной спирали. Данный элемент, выполняющий основные функции, помещен в теплопроводящую трубку. Это наиболее популярный тип котлоагрегатов, так как отличается простотой, безопасностью и ценовой доступностью.

Основная особенность эксплуатации заключается в вероятности образования накипи на ТЭНах, в результате чего они начинают перегреваться и выходят из строя. В основном подобная ситуация случается в отопительных системах приточного типа, когда происходит постоянный забор воды из контура. Поэтому выбирайте котел данного типа с замкнутым контуром, что позволит избежать возникновения проблемы.

ТЭНовые котлы подходят для систем, где за регулировку напора отвечает автоматика, так как при сбоях агрегат отключается.

Индукционный котел

Катушка-трансформатор — то, что из себя представляет данный отопительный прибор. Устройство питается через первичную обмотку, которая подключается к электросети. Наличие вторичной обмотки необходимо для выработки переменного магнитного поля. В результате на размещенных внутри металлических трубках появляются вихревые токи. Именно они отвечают за нагрев теплоносителя, движущегося по контуру.

Основные преимущества:

• Самый компактный размер среди аналогов.
• Исключительная надежность: примитивная конструкция препятствует возникновению неисправностей.
• Возможность одновременно использовать сразу несколько приборов для увеличения общей мощности системы.

Электродный котел

Часть представленного на рынке отопительного оборудования является электродными котлами. Данным устройствам электрический ток необходим для нагревания и ионизации молекул воды. Особенности эксплуатации заключаются в использовании предварительного подготовленного (очищенного) теплоносителя. Нельзя устанавливать подобные электрокотлы на контуры с обыкновенной водой.

Это наиболее безопасная разновидность электрокотлов: нагрев воды прекращается при нарушении целостности контура. Нюансом эксплуатации является необходимость периодической замены электродных элементов.

Критерии выбора котла

По аналогии выбора другого оборудования многие обращают внимание на характеристики КПД. В ситуации с электрокотлом любой конфигурации они внушительные в любом случае, так как все электричество, израсходованное устройством, идет на обогрев помещения. Незначительные потери связаны с необходимостью нагреть отдельные элементы конструкции.

Ошибка многих потребителей — выбор под воздействием рекламы о большом КПД. Важно помнить, что это важный, но не основной параметр.

На специфику работы котла указывает множество критериев. На цену оборудования влияет мощность и функциональность, безопасность и долговечность, экономичность и удобство эксплуатации, стоимость. Важно выбрать правильный электрокотел для отопления частного дома, так как его надежность и долговечность влияют на срок окупаемости системы отопления.

Рассмотрим основные критерии выбора.

Номинальная мощность

Основной критерий выбора — площадь отапливаемого помещения, которая указана в документах на дом. Данный критерий влияет на выбор мощности. Специалисты рекомендуют придерживаться соотношения 1 кВт мощности на 10 м² площади. Качественный обогрев помещения в 30 м² обеспечит котлоагрегат мощностью в 3 кВт (минимальная), для отопления 60 кв. м необходимо купить котел на 6 кВт и так далее.

Данный расчет мощности является приблизительным и дает общую оценку тепловой потребности дома. Точный расчет предполагает использование большего числа параметров, в том числе внешних. Данную услугу оказывают квалифицированные специалисты и в этом случае выбор мощности электрического котла будет максимально корректным.

Количество контуров

Выбирая электрический котел, каждый потребитель выбирает между одно- и двухконтурными моделями:

• Одноконтурные электрические котлы — приборы с примитивной конструкцией, который выполняет только две функции: нагрев теплоносителя; его равномерное распределение по контуру. Главные преимущества данной модификации заключаются в компактности, доступной цене и простоте использования.
• Двухконтурные модели отличаются большей функциональностью. Они способны не только отапливать дом, но и обеспечивать бытовое водоснабжение. В связи с этим стоимость отопительного оборудования выше, но его покупка позволяет отказаться от бойлера, выполняющего подогрев воды для бытовых нужд. Надежность и долговечность двухконтурных котлов также способствует выбору в их пользу.

Особенности работы

Главное преимущество электрических приборов — низкий уровень шума, который слышно только во время переключения реле или запуска циркуляционного насоса. Большинство современных моделей электрокотлов работают настолько бесшумно, что об их наличии можно забыть.

Если вы также хотите обеспечить себе максимальный комфорт от эксплуатации электрического котла, обратите внимание на уровень шума, который указывается в сопроводительных документах.

Выбор производителя

Хорошее качество отопительных котлов обусловлено и тем, кто их изготовил. О надежности того или иного производителя можно узнать, задав данный вопрос консультанту в магазине или на специализированном форуме.

Важно, чтобы котлоагрегаты иностранного производства (итальянские, немецкие, словацкие и прочие) были устойчивы к скачкам напряжения в электросети и адаптированы к российским условиям эксплуатации, большим нагрузкам. Как правило, электрические котлы иностранного производства, известных брендов, отличаются хорошей производительностью, надежностью и безопасностью. Поэтому пользуются спросом среди российских потребителей.

Но стоит отметить, что электрокотлы российского производства составляют «иностранцам» достойную конкуренцию. Они практически не уступают по функциональности, производительности и прочим характеристикам. При этом их существенное преимущество — доступная цена.

Наличие дополнительных опций

Среди дополнительных устройств, встроенных в электрокотел, могут быть:

• Циркуляционный насос.
• Противоаварийная система защиты.
• Расширительная мембрана, датчики и прочие приборы, обеспечивающие комфорт эксплуатации и позволяющие экономить электричество.

Так повышается функциональность котла и, соответственно, его стоимость. Но отказываясь от дополнительных возможностей, стоит подумать о том, что придется докупать необходимые элементы системы. Поэтому специалисты рекомендуют выбирать нагревательный прибор в максимально доступной комплектации.

Плюсы и минусы электроотопления

Комфортный микроклимат — неотъемлемая часть домашнего уюта. Хорошо спроектированная система отопления, правильно подобранный электрический котел и настройка оборудования позволят поддерживать в доме нужную температуру в зависимости от погоды за окном.

Минусами электроотопления являются:

• У котлов нет запаса мощности для отопления очень больших загородных домов (более 200 кв.м.).
• Важно позаботиться о наличии постоянного источника электричества для обеспечения бесперебойной работы системы. Решить задачу удается не во всех регионах, особенно в небольших населенных пунктах, расположенных вдали от крупных городов.


• Необходимо выполнить монтаж проводки, позволяющей использовать электрический котел на полную мощность без опасности возникновения аварии (пожара). Важное правило: к стандартной электрической розетке можно присоединить котлоагрегат, максимальная мощность которого составляет 3,5 кВт. Использование более мощного оборудования обязывает оборудовать специальную розетку.
• Стоимость электроэнергии — фактор, который для многих является существенным недостатком. В среднем отопление дома площадью 120 квадратных метров будет обходиться в 17 500 тысяч рублей ежемесячно на протяжении отопительного сезона. Если здание плохо утеплено или находится в северном регионе, то данная цифра может существенно увеличиться.

Также в качестве недостатка электрического отопления можно упомянуть зависимость от природных условий. Сильные осадки, порывистый ветер и прочие природные аномалии могут стать причиной обрыва проводов. В зависимости от сложности ситуации ликвидация аварии занимает несколько часов или дней.

Но выбор в пользу электрических котлов для обогрева обусловлен немалым количеством преимуществ:

• Тихая работа.
• Отсутствие необходимости оформлять разрешительные документы на установку.


• Абсолютная безотходность ввиду отсутствия продуктов сгорания топлива, поэтому необходимости в их утилизации нет, что существенно облегчает эксплуатацию и обеспечивает экологичность прибора. Наличие дымохода — также не критичное требование.
• Возможность использования нескольких параллельных контуров (теплый пол, водоснабжение и прочее).
• Небольшие размеры электрических агрегатов, эргономичность, что делает их незаменимыми при недостатке свободного пространства.
• Пожаробезопасность обеспечена отсутствием открытого огня. Конечно, меры безопасности нужно принять и в данном случае, но по сравнению с эксплуатацией котлов другого типа они минимальны.
• Простота монтажа и подключения к контуру. Как и газовые аналоги, они могут монтироваться на стене или устанавливаться на пол. Но в отличие от газового оборудования, нет необходимости подготавливать бетонную подушку или засверливать мощные кронштейны. Монтаж компактных и легких электрокотлов вполне можно выполнить самостоятельно за несколько часов.
• Отсутствие необходимости обеспечивать запас топлива и заботиться об устройстве места его хранения. Электрокотлам не требуется топлива, поэтому можно забыть о засорении жилья угольной пылью, громоздких емкостях с жидким топливом или о том, что периодически необходимо колоть дрова.
• Простота обслуживания заключается в отсутствии хлопот, связанных с контролем роботы отопительной установки и количеством топлива в ней. На подобные агрегаты необходимо обращать внимание хотя бы дважды в день, дабы проверить наличие топлива и убрать продукты сгорания. В случае выбора электрического котла задача потребителя сводится к включению котла и настройке нужных параметров.
• И в качестве последнего преимущества можно упомянуть стоимость. Цена на электрокотлы наиболее низкая среди аналогов.

При возникновении вопросов относительно того, как выбрать электрический котел отопления и подключить его, рекомендуется обратиться к специалистам.

Важно помнить, что выбор оптимальной модели электрокотла для отопительной системы частного дома — не единственная задача, требующая решения. Также необходимо разработать оптимальный проект с учетом большого количества нюансов, что позволит легко и экономически выгодно отапливать различные помещения (небольшая дача, загородный коттедж, прочее).

Использование электричества в качестве источника тепла — недешевый вариант организации теплоснабжения, счета за электроэнергию приходят большие. Его используют в качестве дополнительного или при отсутствии других возможных вариантов.

Видео по теме:

profiteplo.com

Какими они бывают?

Из названия этого оборудования каждому понятно, что во время его работы происходит преобразование электроэнергии, потребляемой установкой, для нагрева теплоносителя, в качестве которого может выступать вода, антифриз или масло. Каким образом это происходит? Все во многом зависит от типа котла.

Электрокотлы с ТЭНами

В основе их работы лежит простой принцип действия. В баке с водой расположено несколько нагревательных элементов трубчатого типа. Благодаря им и обеспечивается нагрев воды. Регулировка мощности осуществляется ступенчатым подключением ТЭНов.

В качестве примера приведем электрический котел для отопления частных домов с мощностью 12 кВт. В таком приборе может быть размещено до 6 нагревателей с мощностью до 2 кВт каждый. Современные установки при снижении температуры теплоносителя сами в нужный момент в автоматическом режиме подключают нужное количество элементов. Впрочем, у владельца электрокотла имеется возможность ограничить мощность установки при помощи панели управления.

Электрокотлы для домов этого типа, которые снабжены двумя контурами, могут использоваться еще и для удовлетворения потребности в горячей воде для хоз.нужд. При этом происходит приостановка процесса нагрева теплоносителя на время водоразбора.

Преимущества:

• доступная цена электрокотлов для частных домов этого типа. В их конструкции отсутствуют сложные элементы;
• в системе отопления, основным элементом которого выступает электрический котел для отопления дома, может использоваться любой теплоноситель. Кроме воды, в качестве такового может выступать антифриз или масло. Главное требование к теплоносителю – стойкость к перемерзанию в ситуациях остановки электрокотла для отопления. ТЭНам совсем неважно, что нагревать.

Недостатки:

• большие размеры. Нагревательные элементы электрокотлов для отопления должны быть размещены в довольно большом объеме воды. Да и сами ТЭНы довольно габаритные;
• возникновение накипи, когда в качестве теплоносителя используется вода.

Электродные котлы отопления для частного дома

В котлах подобного вида в отличие от электрических котлов для отопления частного дома процесс нагрева теплоносителя происходит по другому принципу. В установке размещены электроды с разницей потенциалов. В воде растворена соль, благодаря чему она превращается в электролит. В результате в ней возникает переменный ток. Обусловлено это тем, что у электродов полярность может меняться с частотой 50 Гц. Сопротивление воды в котле все же достаточно большое, а при наличии проводника и сопротивления нагрев – неизбежное явление.

Использование этого оборудования в условиях частного дома несет для владельца следующие преимущества:

• компактные размеры. Чтобы использовать котел в доме, не нужен бак большого объема. Помимо этого можно вполне обойтись без циркуляционных насосов;
• низкая стоимость. Котлы подобного вида имеют простую конструкцию, что отражается на их цене. Она невысока, и такое оборудование доступно для многих собственников домовладений;
• безопасность установки. Если в электрокотле на ТЭНах происходит утечка теплоносителя, то в этом случае отключение нагрева происходит благодаря включающемуся термореле. Однако оно срабатывает не всегда. А вот в электродных котлах отопления остановка нагрева происходит без дополнительной страховки. Если отсутствует проводник, то, значит, не будет и тока. Это и исключает нагрев.

У этого оборудования имеются и определенные недостатки:

• особый принцип работы этих установок не позволяет использовать в качестве теплоносителя ничего, кроме воды. Причем должна применяться вода, имеющая определенное удельное сопротивление. Если использовать в качестве теплоносителя дистиллированную воду, то котел отопления просто не будет работать;
• в процессе эксплуатации установки происходит постепенное растворение электродов. Поэтому необходимо периодически производить их замену.

Индукционные котлы отопления

Еще одна разновидность оборудования для обогрева домов – индукционные котлы. Если говорить о них простыми словами, то основным элементом их конструкции выступает труба из диэлектрика, вокруг которой навита катушка. Внутри же трубы расположен сердечник. Когда ток попадает в катушку, то благодаря электромагнитной индукции он оказывается и в сердечнике. А так как течь ему некуда, то вследствие наведенной разницы потенциалов внутри сердечника начинают происходить процессы миграции заряженных частиц, что и приводит к его нагреву.

Может показаться, что наличие в котлах этого вида столь сложной конструкции вкупе с передачей энергии в несколько этапов должны привести к падению КПД. Однако его снижения не происходит. Благодаря слою теплоизоляции, размещенному снаружи, тепло, которое выделяется обмоткой, тоже расходуется на нагрев теплоносителя. Возникновение индукционных токов происходит только внутри катушки. Там же образуется и вся энергия, потребляемая обмоткой.

Отметим, что такой котел при желании каждый может сделать своими руками. При этом задача эта не такая и сложная, как может показаться на первый взгляд. Труба 50 мм из полиэтилена выступает в качестве трубы-изолятора. С её торцов располагаются пресс-фитинги. Обмотку можно взять, смотав её с любого достаточно мощного трансформатора. В качестве сердечника выступает пруток из стали. Его фиксацию в трубе можно выполнить любым удобным способом.

Достоинства:

• установка имеет неограниченный ресурс и при этом устойчива к отказам. Такие явления, как накипь и перегрев сердечнику не страшны. Обмотка тоже может служить долго;
• в оборудовании заводского производства отсутствуют разъемные соединения, что исключает риск утечек;
• возможность использования в котлах любого теплоносителя. Главное – он должен быть жидким.

Недостатки:

в сравнении с другими видами котлов приобретение индукционной установки для дома обойдется заметно дороже.

Общие особенности

Все электрические котлы имеют общие особенности в плане конструкции и своей функциональности.

• в составе конструкции этого оборудования присутствует термостат. Его основное назначение состоит в контроле за температурой теплоносителя. Кроме этого, он управляет мощностью установки. Во всех моделях электрических котлов имеется возможность для подключения внешнего датчика. С его помощью можно до определенного значения прогревать воздух в помещении;
• в настоящий момент электрические котлы с мощностью менее 3,5 кВт не выпускаются. Подключать оборудование стоит к отдельному щитку. Если подсоединить электрический котел к розетке, то это приведет к перегреву проводки. При этом оборудование с мощностью до 7 кВт подключается на 220В. А если владелец домовладения запланировал установку в своем доме котла большей мощности, то в этом случае обязательным условием является наличие 380В;
• ошибочным является мнение, что более экономичным оборудованием выступают индукционные и электродные котлы. Все это было придумано, чтобы повысить продажи оборудования этих видов.

Выбор в пользу электрического котла для отопления дома означает, что при работе в тепло будет превращаться 100% расходуемой на его работу электроэнергии. Другой вопрос, что идти на нагрев теплоносителя будет не вся энергия. Это зависит от того, какую конструкцию имеет корпус электрического котла. Принцип работы оборудования особого значения не имеет.

Расчет мощности

Если вы решили свой дом обогревать при помощи электрического котла, то в этом случае, чтобы не ошибиться при покупке с выбором установки, придется рассчитать мощность котла. Сделать это довольно просто. Чтобы узнать величину нужного вам параметра, необходимо на 10 разделить площадь, которую будет обогревать приобретаемый электрический котел. Полученный результат – пиковая мощность установки.

Не стоит пугаться цифр, которые вы получили во время расчетов. Если подсчеты показали, что в свое домовладение вам необходим котел 12 кВт, то это не означает, что агрегат круглые сутки будет потреблять столько электричества. Не нужно забывать, что при работе мощность отопительного электрокотла регулируется термостатом. Поэтому при использовании большую часть времени он будет проводить в простое.

Подключение

Если рассматривать такое оборудование, как отопительные электрокотлы с точки зрения пожарной безопасности, то, отметим, что они не несут никакой опасности для человека. Ни при каких условиях электрокотел не может стать причиной возгорания деревянного дома. Однако имеются нюансы, о которых следует знать. При расчете проводки во внимание необходимо принимать мощность отопительной установки. Если её сечение будет меньше, чем требуется для вашего оборудования, то она будет греться. А это уже небезопасно и для дома, и для людей, проживающих в нем.

При определении оптимального сечения провода исходят из расчета: 8А на 1 мм² сечения. Если в дом будет установлен отопительный котел 6 кВт, то минимальная величина сечения провода, ведущего к нему, не должно быть меньше 3,4 мм².

Водяной теплый пол является оптимальной системой отопления для электрокотла. Среди всех установок, предназначенных для обогрева помещений, электрокотел для отопления частных домов – самый дорогой класс. В 3-4 рубля обходится кВт*ч тепловой мощности при работе этого оборудования. Располагая агрегат в нижней части помещения, можно обеспечить наиболее эффективное применение подведенного тепла.

Альтернативы

Если предположить, что рядом с участком нет газопровода, а переходить на дровяную установку обогрева нет никакого желания, то в этом случае необходимо искать замену газовому отоплению.

Другие варианты использования электрической энергии для обогрева жилища

• пленочный теплый пол с мощностью до 150 Вт/м2. Главным плюсом его использования является отсутствие необходимости в разводке под полом труб и радиаторов. К тому же такая система отопления не боится низких температур, чем отличается от водяного отопления;
• тепловые насосы могут осуществлять перекачку тепла с улицы. 5 кВт на 1 кВт электрической мощности составляет их тепловая мощность. Однако использовать их можно при температуре наружного воздуха до -25С;
• использование ИК-обогревателей создает субъективное ощущение тепла, поэтому температура в обогреваемом помещении может быть ниже;
• использование для обогрева домовладений ИК-панелей дает возможность для существенной экономии. При снижении температуры в комнате на 2С происходит уменьшение расхода электричества на 20%.

kotel.guru

Общие сведения об электрических отопительных установках

Электронагреватели появились тогда же, когда люди начали пользоваться электричеством. Любой из них работает согласно закону физики: чтобы обеспечить тепловой поток мощностью 1 кВт нужно затратить 1 кВт электроэнергии. То есть, в таких нагревателях 100% энергии переходит из электрической в тепловую. Вопрос только в том, сколько тепла котел передаст теплоносителю, а какая его часть рассеется в качестве потерь. Но и здесь есть свой плюс: эти потери в размере примерно 1—3% все равно остаются в доме, поскольку возникают при косвенном нагреве проводников и различных элементов электронных схем.

В действительности КПД тепловой установки, работающей от электричества, составляет 97—99%, а так называемые экономные электрические котлы отопления – просто миф или рекламный ход. Любая электроустановка, производящая тепло, работает очень эффективно, а вопрос экономии энергии целиком ложится на домовладельца. Вот перечень мероприятий, позволяющих меньше платить за отопление частного дома электричеством:

1. Установка многотарифного счетчика энергии. Благодаря этому ночью можно использовать электричество для обогрева в 2 раза дешевле обычного.
2. Мероприятие по установке бака – теплоаккумулятора связано с п.1, тогда днем электрический котел можно отключать.
3. Свести потери тепла через наружные стены и кровлю к минимуму путем утепления дома.
4. Устройство систем отопления с более низкой температурой теплоносителя – теплых полов.
5. Автоматизация, позволяющая снизить расход электроэнергии для электрического котла отопления. Это регулирование температуры теплоносителя в зависимости от погодных условий и для поддержания необходимой температуры воздуха в каждом помещении в отдельности.

Виды электрических нагревателей

Поскольку все нагреватели являются, по сути, преобразователями электрической энергии в тепловую, то различия между ними заключаются только в способе этого преобразования. На современном рынке предлагаются следующие виды электрических котлов отопления:

• классические котлы, нагревающие теплоноситель с помощью ТЭНов;
• электродные водонагреватели;
• индукционные электрокотлы.

В этом перечне отопительные установки представлены в порядке возрастания стоимости.

Электрокотлы с ТЭНами

Тепловой электрический нагреватель (ТЭН) представляет собой металлическую трубку, заполненную кварцевым песком или другим керамическим изоляционным материалом. Внутри проходит спираль из вольфрама либо нихрома, концы которой приварены к металлическим контактам для подключения проводов. Классический ТЭН выполнен в форме латинской U, провода присоединяются к двум контактам на концах устройства. Более современные изделия производятся в виде стержня с одним контактом, материал трубки – нержавеющая сталь. Вторым контактом служит корпус самого ТЭНа.

Рабочая часть котла представляет собой бак для теплоносителя, в который погружены несколько ТЭНов, их количество зависит от расчетной мощности установки. Бак может располагаться в горизонтальном или вертикальном положении, принцип работы электрического котла отопления от этого не меняется. Главное, чтобы ТЭНы были полностью покрыты водой, иначе они быстро перегреются и выйдут из строя. Как правило, современные котлы укомплектованы блоком управления, следящим за температурой и давлением воды в баке с помощью датчиков. Дополнительно установка может быть оснащена собственным циркуляционным насосом. Все это оборудование находится в металлическом ящике, имеющем привлекательный эстетический вид.

При запуске и прогреве системы контроллер включает все ТЭНы одновременно, потребление энергии в это время самое высокое. При достижении температуры, выставленной термостатом или на дисплее, нагрев прекращается и дальше температура воды может поддерживаться включением одного или двух ТЭНов. Чтобы продлить их ресурс, в системе отопления лучше использовать обессоленную или дистиллированную воду. Тогда на рабочей поверхности трубок будет меньше отложений.

Бытовой электрический отопительный котел для дома с ТЭНами имеет такие недостатки:

1. Длительный нагрев воды обусловлен тем, что тепло от спирали поступает не напрямую к воде, а через материал изоляции и стенки трубок.
2. Слой солевых отложений на трубках еще больше замедляет процесс нагрева. Отложения рекомендуется удалять не реже 1 раза в год, если конструкция котла позволяет это сделать.
3. Раскаленная вольфрамовая проволока достаточно быстро уменьшается в диаметре и перегорает. Долговечность работы таких котлов невелика (до 10 лет).
4. Самые дешевые модели агрегатов представляют собой бак, покрытый теплоизоляцией и имеющий минимум автоматики. Его придется доукомплектовать самостоятельно.
5. Среди всех электрических котлов данный вид имеет наибольшие габариты.

Достоинства отопительного агрегата заключаются в доступной стоимости и высокой ремонтопригодности. По этой причине его часто используют как электрический котел для отопления дачи. Если в конструкции применены нагреватели стержневого типа, то они прослужат дольше обычных, а заменить сгоревший ТЭН не представляет большой сложности.

Котлы электродного типа

Каждый человек хоть раз в жизни видел самодельный кипятильник, сделанный из двух лезвий. Принцип действия основан на проводимости обыкновенной воды благодаря присутствию в ней солей разных металлов. Такой же способ нагрева теплоносителя используется в электродных установках. Из-за этого в системах отопления, нагреваемых такими котлами, нельзя использовать дистиллированную или обессоленную воду, она обладает низкой проводимостью.

Установка состоит из резервуара в виде металлической трубы, покрытой изоляционным слоем. Внутри находится стальной электрод, к которому присоединяется фазный провод электросети. Нулевой провод подключается к корпусу, он служит вторым электродом. При включении вода между корпусом и главным электродом интенсивно нагревается. Такое устройство электрического котла отопления обусловливает его малые размеры.

Существуют и трехфазные электрические котлы для дома, в их корпус вводится не один электрод, а три. Вода поступает внутрь через боковой патрубок, а выходит через верхний. Скорость нагрева зависит от химического состава воды, по этой причине многие производители в инструкции по эксплуатации изделия указывают необходимые параметры теплоносителя. Некоторые из них даже дают рекомендации по насыщению теплоносителя солевыми растворами, если их концентрация в исходной воде низкая. Чтобы определить эту концентрацию, потребуется сделать химический анализ воды.

Если с помощью одного котла не удается достигнуть требуемой температуры теплоносителя, то ставится второй и третий, включая их последовательно один за другим. В любом случае придется приобрести комплект автоматики для контроля и поддержания температуры. Здесь и кроется главный недостаток: мощностью котельной установки управлять невозможно, она все время работает на максимуме. Температура воды регулируется включением / выключением котла, а эту операцию по команде блока управления выполняют электротехнические устройства.

Когда отапливаемая площадь небольшая и применяются электрические котлы малой мощности, их коммутируют бесшумные тиристорные пускатели. В случае если мощность большая, устройство включается и выключается магнитным пускателем, он при срабатывании издает громкий щелчок, поэтому в помещении топочной нужно будет сделать звукоизоляцию. Кроме этого недостатка существуют и другие:

1. Влияние химического состава воды на эффективность работы. Со временем теплоноситель в системе теряет проводимость, так как соли в горячей воде постепенно выпадают в виде осадка, который задерживается фильтром.
2. Более сложная обвязка по сравнению с предыдущим котлом на ТЭНах и необходимость подбора и закупки комплекта автоматики.
3. На электродах образуется накипь, которую нужно удалять.

Индукционные электрические нагреватели

Данный источник тепла декларируется торговыми представителями как самый экономичный электрический котел отопления. В действительности в нем реализован только новый метод нагрева воды электричеством, используя давно открытый физический закон, экономии здесь нет никакой. Как можно судить из названия, для этого используется принцип электромагнитной индукции. В катушку с определенным количеством витков вводится металлический сердечник, который нагревается от возникающих в ней вихревых токов. Далее, тепло от сердечника передается теплоносителю, циркулирующему вокруг него.

Конструкция несколько напоминает электродного «собрата», только корпус котла имеет больший диаметр, поскольку в него по всей высоте встроена катушка. Мощность регулируется тиристорными пускателями, автоматику нужно будет устанавливать отдельно.

По сравнению с предыдущими типами нагревателей индукционный котел имеет наибольший срок службы и требует минимального обслуживания. Если в системе применять обессоленную воду, то о накипи на поверхностях нагрева можно забыть. На практике агрегат работает с КПД 99%, скорость прогревания всей системы немного ниже, чем у электродного аппарата. Также невелики и его габаритные размеры, позволяющие установить котел прямо на стене любой топочной. Индукционный метод нагрева позволяет изготавливать электрические котлы большой мощности, линейка некоторых производителей достигает значения 60 кВт. Из недостатков стоит выделить самую высокую цену изделия относительно остальных и выполнение отдельной схемы автоматики и обвязки.

Хорошая статья в тему: Как сделать индукционный нагреватель

Рекомендации по выбору электрического источника тепла

Первое, что нужно сделать, чтобы осуществить подбор электрического котла отопления – определить количество тепла, уходящего через наружные стены, кровлю и полы при заданной разнице температур в помещении и на улице. Обычно температуру наружного воздуха принимают как минимальную в самую холодную пятидневку, внутри помещений – в зависимости от их назначения. Высчитывают площадь каждой стены, отдельно площадь окон и дверей и находят потери тепла по формуле:

Q = 1/R х (t_в – t_н) х А, где:

• Q – количество тепла, уходящее через стену или кровлю, Вт;
• R – значение сопротивления теплопередаче материала стены, м² ºС / Вт;
• А – ее площадь, м²;
• tв – температура внутри дома;
• tн – температура наружного воздуха.

Значение R требуется рассчитать в зависимости от материала, из которого сделана стена:

R = δ / k

Здесь δ (м) – толщина стеновой или кровельной ограждающей конструкции, k – коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м · ºС). Значение k – величина справочная, ее можно найти в соответствующей литературе. Если ограждающие конструкции состоят из нескольких материалов, то сопротивление теплопередаче R нужно будет найти для каждого из них. Получившиеся значения Q для каждой стены, кровли и пола суммируют, это и будет искомое количество тепловых потерь, которые должна компенсировать система отопления. Для подбора электрокотла по мощности нужно полученное количество тепла умножить на коэффициент запаса 1.2, это и будет требуемая мощность отопительной установки.

Чтобы организовать отопление загородного дома электрическим котлом определенного типа, следует обратить внимание на особенности каждого из них и принять к установке наиболее приемлемый вариант. Например, электродные агрегаты будут вызывать перепады напряжения в сети во время срабатывания пускателей. Это может оказаться неудобным для вас или ваших соседей. Вполне возможно, что вас устроит классический котел с ТЭНами, который и по стоимости доступнее, и требует меньше вмешательства при эксплуатации. Стоит учесть, что неисправный ТЭН стержневого типа можно легко заменить на новый, некоторые конструкции бака позволяют это сделать без опорожнения системы.

Электрический нагреватель часто используется как дополнение к основному, твердотопливному агрегату. Это делается с целью обогрева здания в ночное время, когда вставать и загружать дрова неудобно, а тариф на электроэнергию самый низкий. Установка будет работать периодически, несколько часов в сутки. Соответственно, вы разберетесь, какой электрический котел лучше подойдет для отопления частного дома в ваших условиях, — приобретать недорогой аппарат с ТЭНами или все делать основательно и устанавливать индукционный котел.

Заключение

Каждый из вышеперечисленных видов электрических отопительных установок обладает своими достоинствами и недостатками и любой из них может использоваться в определенных условиях. Например, приняв электричество как основной энергоноситель для обогрева жилища, есть смысл приобрести надежный и долговечный котел, пусть и несколько дороже. Для периодического протапливания может быть достаточно и дешевого агрегата, особенно если в обвязке существующего котла на твердом топливе задействована автоматика, которую можно связать с управлением нового электронагревателя.

cotlix.com