Электрокотлы для отопления частного дома

Электрический котел для отопления частного дома на ТЭНах

Это наиболее распространенная, широко используемая многие десятки лет в частном секторе и промышленности конструкция. Ее выпуск освоили не только известные предприятия, но народные умельцы.

Принцип работы

Котел из герметичной металлической емкости заполняется водой, нагреваемой вмонтированными ТЭНами с тоководами в виде загнутых изолированных вольфрамовых нитей, помещенных внутрь стойкого к воздействию горячей влажной среды корпуса из металлической трубки. Ее окончания оборудованы наконечниками для соединения под резьбу с крышкой котла, и нитей — для подключения электрических проводов.

Проходящий по вольфрамовой спирали электрический ток создает тепло, которое передается через изоляционный слой металлу трубок и только потом теплоносителю.

При правильном подборе комплектующих деталей первоначальное значение кпд тепловой системы можно довести до 80%, когда 20% электроэнергии безвозвратно теряется.

Особенности эксплуатации

Надо отметить, что в обычной воде содержится много солей различных химических элементов, которые при нагреве выпадают в осадок, образуя на стенках ТЭНов, котла и трубопроводах накипь, ухудшающую теплопередачу, засоряющую трубы и емкости. В результате снижается кпд системы отопления до 30%, резко возрастают затраты электроэнергии на обогрев.

При нагреве воды из нее выделяются растворенные газы. Пузырьки поступают к верхней части емкости, где образуется воздушная полость, дополнительно отделяющая корпус ТЭНа от теплоносителя. В этом месте из-за ухудшения теплосъема может образоваться перегрев металла корпуса с прогаром, ведущим к нарушению герметичности, поломке.

Поэтому рекомендуется размещение и ориентация ТЭНов таким образом, чтобы они не попадали в зону создающейся воздушной полости, всегда были покрыты теплоносителем. С этой целью электрический котел для частного дома на ТЭНах выпускается с нагревательными элементами, расположенными в нижней части (реже) или сбоку в горизонтальной плоскости (чаще).

Еще один технический прием предохранения корпуса от соприкосновения с выделяющимся воздухом состоит в образовании специального высокого колена у напорного трубопровода для скопления воздушных пузырьков и последующего их удаления, а также монтаж расширительного бачка в обратной магистрали.

С целью регулирования производительности тепла используют каскадное подключение ТЭНов электрическими коммутирующими устройствами.

Конструкция

Принципиальная схема котла показана на рисунке. На ней выход горячего теплоносителя выведен вверх для отвода образующихся воздушных пузырьков с целью защиты верхнего нагревателя. В то же время нижние нагревательные элементы всегда обтекаются водой и с них происходит равномерный отвод тепла.

Так выглядят современные электрические котлы в настенном исполнении.

Они снабжены сложными устройствами, автоматизирующими весь технологический процесс. В состав котла входят:

• специальный циркуляционный насос для перекачки воды по магистралям;
• теплоизоляция бака для уменьшения потерь и поддержания работоспособности оборудования технологического шкафа;
• блок управления с датчиками, обеспечивающими рабочую температуру для обычного и аварийного режима.

Монтаж котла отопления на стене имеет простой вид.

Сверху магистрали расположен блок безопасности с приборами контроля.

Современный электрический котел для частного дома выпускается в специальном шкафу вместе с подключенными комплектующими устройствами, налаженными на заводских стендах.

Но есть более дешевый вариант котла без шкафа. Его приобретение вызывает необходимость в дальнейшей покупке циркуляционного насоса, расширительного бака, блока безопасности, систем управления и автоматики. Это оборудование потребуется устанавливать, закреплять, настраивать для совместной работы, что может привести к дополнительным затратам.

Приобретение смонтированного в одном шкафу и налаженного на заводе оборудования может в итоге оказаться менее затратным способом.

Виды и их особенности

Типы электрических экономных котлов:

1. Электродные.
2. Ионные.
3. Ионообменные.

Принцип работы у всех типов экономичных устройств только процесс преобразования электричества в требуемое тепло.

Энергосбережение достигается благодаря:

1. Инерции нагрева, уменьшенной на порядок.
2. Особой физике преобразования электричества в тепло.
3. Плавному старту.
4. Использованию автоматизированного контроля температуры теплоносителя и воздуха.
5. Двухтрубной системе (не путать с двухконтурной).
6. Конструкции из современных материалов.
7. Повышенной эффективности работы, что уменьшает расход электроэнергии, если в системе используются качественные радиаторы.

Приборы обогрева, работающие от электроэнергии, бывают:

1. Одноконтурные.
2. Двухконтурные.

У двухконтурного котла две функции: обогрев теплоносителя и проточный обогрев воды для бытовых целей. Если устройство используется по двум назначениям сразу, в отопительный сезон расход энергии не увеличивается.

Энергосберегающие котлы делятся по типу крепления во время монтажа:

1. Настенные.
2. Напольные.

Особенности выбора оборудования

Выбирая экономные электрокотлы для отопления, следует учитывать несколько моментов:

• Место монтажа и габариты оборудования. Отдельное помещение для установки не требуется.
• Внешний вид. Подбирайте подходящий вариант под дизайн интерьера, так как устанавливать можно где угодно, не задумываясь о шуме.

Красивый и аккуратный дизайн

• Мощность. Основной параметр – КПД. При этом каждая модель оснащена системой автоматики, которая рационально расходует электричество. Практически во всех вариантах КПД выше 95%.
• Функциональные особенности. Скорость нагрева воды, которая высока во всех вариантах. Эта особенность является показателем эффективности оборудования.
• Гарантии. Производитель должен предоставлять достаточный гарантийный срок обслуживания. Хотя сами агрегаты очень долговечны и способны полноценно работать более 30 лет.

Другой вариант установки

• Фирма-производитель. Большой выбор иностранных и отечественных производителей, позволяет подобрать оптимальный вариант каждому.

Самый главный параметр – это определиться с необходимой мощностью устройства, так чтобы её точно хватало на ваше помещение.

Виды электрокотлов

По месту установки электрические котлы бывают напольными и настенными. Обычно это компактное оборудование с одним контуром нагрева теплоносителя для отопления индивидуального дома. Но также существуют двух- и трехконтурные модели. В них одна линия используется для отопительной системы, а вторая и третья – для ГВС либо «теплого пола» или бассейна.

Принцип работы котла с тэнами и электродного

Все электрокотлы, устанавливаемые в частных жилищах, подразделяются на три вида по типу нагревательного элемента. Они могут быть ТЭНовыми, электродными либо индукционными. Во всех случаях для обогрева дома в качестве “топлива” используется электричество. Но способ нагрева воды в котлах разных модификаций несколько отличается.

С тэнами

Трубчатый электронагреватель (ТЭН) выполняется в виде трубки из металла с токопроводящей скрученной в спираль нитью внутри. По устройству это обычный кипятильник. Только в электрокотле отопления частного дома он большой по длине и диаметру. Для нагревательных котлов этот элемент часто делается из нескольких трубок и даже в составе блока ТЭНов. Тепловая мощность здесь требуется гораздо выше, нежели в чайнике.

Нить в ТЭНе котла отопления изготавливается из нихрома или вольфрама, которые отличаются высоким электрическим сопротивлением. При этом между спиралью и стенками трубки присутствует изолирующий слой из кварцевого песка. Это отличный диэлектрик, передающий тепло от нити к теплоносителю с минимальными потерями.

ТЭНы дешевы, но достаточно быстро перегорают. Электрические котлы с ними отличаются высоким энергопотреблением. Плюс солевые отложения, постепенно и неизбежно нарастающие на трубках, замедляют процесс нагрева воды для радиаторов отопления частного дома. Раз в год эту накипь в подобных котлах приходится счищать либо полностью менять в них ТЭН.

Электродные

В электродных водонагревателях теплоноситель нагревается за счет подачи электротока на две разделенные водой поверхности (чаще всего это пластины). Данный вид нагревательного элемента для электрических котлов потребляет меньше электроэнергии. Однако накипь и здесь является проблемой.

Главный недостаток электродных электрокотлов – требовательность к составу воды. В ней должно присутствовать довольно много солей, иначе у теплоносителя будет слишком низкая проводимость. Его просто невозможно будет нагреть до нужных для системы отопления температур.

Индукционные

Электрический котел отопления, использующий индукционную технологию нагрева, более экономичен, нежели два описанных выше вида. В нем теплоноситель для радиаторов в доме подогревается с помощью электромагнитной индукции. Этот котел во многом напоминает электродный аналог. Только нагревательный элемент здесь большего размера. Но зато он долговечней и мощнее.

Устройство индукционного нагревателя

В сравнении с иными типами индукционные электрокотлы более энергоэффективны, но стоят дороже. Плюс скорость нагрева воды в них несколько ниже. Это как размеры профлиста. Большой лист сложнее кроить, но кровля им покрывается во многих случаях быстрее. Однако есть и разновидности крыш домов, для обустройства которых он и вовсе не подходит. Так и индукционный котел – эффективен, но дорог и не всегда соответствует требованиям создаваемой системы отопления дома.

Выводы

Рассмотрев несколько простых примеров, мы убедились в том, что никаких чудес нам на самом деле не предлагают. Индукционный электрокотел не производит дармовое тепло, а инфракрасные системы ничего не экономят. Просто продавцы с помощью разных манипуляций заставляют простого обывателя поверить в 30, 50 и 70% экономии и купить оборудование, стоящее немало денег.

Рекомендуем: Как сделать отопление в частном доме – подробное руководство Принцип работы инфракрасного обогревателя Как выбрать инфракрасный обогреватель

Индукционный

Работа индукционных моделей основывается на физическом явлении «индукция», которое происходит во взаимодействующих между собой катушках. Они по праву занимают лидирующие позиции на рынках.

Если говорить о преимуществах, следует отметить:

• Очень высокий КПД, достигающий 99% — таким образом вся электроэнергия, за которую приходится платить, преобразуется в тепло
• Экономичны и эффективны при взаимодействии с системами теплый пол
• Могут одновременно использоваться для ГВС (горячее водоснабжение)

Единственным недостатком может стать стоимость подобного оборудования. Оно легко устанавливается, но в случае поломки требует ремонта профессиональным мастером.

Котел электрический отопительный энергосберегающий: основные виды

Принцип работы оборудования– превращение электроэнергии в тепловую. Производители выпускают три вида оборудования для обогрева дома, которые различаются по способу нагрева носителя тепла.

• индукционный электрический котел – теплоноситель нагревается составами из ферромагнитных сплавов. Здесь нет прямого контакта жидкости и катушки индуктивности, которая расположена в герметичном отдельном отсеке. Вода или любой антифриз протекают по периметру катушки.

Индукционные котлы имеют остаточно высокую стоимость. Это один из основных недостатков;

• ТЭНовые. Они работают аналогично электрочайнику. Проточная вода или антифриз нагреваются при помощи ТЭНов, затем теплоноситель распространяется по всей системе отопления. Оборудование имеет красивый внешний вид, производится в напольном или настенном варианте установки.

К недостаткам ТЭНового оборудования относят образование накипи на нагревательных элементах, что приводит к увеличению расхода электрической энергии и потерю теплопередачи;

• электродные – в качестве нагревательного элемента выступают электроды.

Кроме этого, их классифицируют по месту установки – напольные или навесные.

Принцип работы индукционного котла

Статья по теме:

В последнее время все большую популярность приобретает электрический котел для отопления частного дома. Цены на него с каждым годом становятся все доступнее. В данной статье рассмотрим виды, модели и стоимость электрических отопительных котлов.

Виды и особенности

Начать следует с того, что у таких котлов достаточно много плюсов.

Во-первых, он очень удобен небольшим весом, не приходится тратить много времени на его установку, так как она достаточно проста. Во-вторых, он не займет много места. И, плюс ко всему, это очень недорогой вид отопления. Еще один плюс в его высокой безопасности

Если брать во внимание газовые котлы, то они все же не столь безопасны, есть угроза взрыва. Электрокотел, же, безопасен, не выделяет запахов и не создает шума. Примечательно то, что у него есть регулятор температуры, то есть, еще один плюс – удобство и комфорт.

Что касается экономичности: зависит это от вида и модели. Есть, так называемые, ТЭНовые котлы. Работают они по принципу чайника, нагревая воду. Выделяются достаточно невысокой ценой. Есть модели, которые можно установить на пол, есть и настенные. Но давно известно, что на чайниках копится накипь. ТЭНы – не исключение. В связи с этим, потребление электричества очень увеличивается.

ТЭНовый котел

На принципе ТЭНов работают некоторые электробатареи. Их обогрев охватывает меньшую площадь, но они удобны несложным монтажом и красивым оформлением, создают отличный теплый климат. Они нагревают не сам воздух, а стены и предметы интерьера. Но теплый пол от таких батарей уже не провести. Такие электробатареи имеют различную мощность, поэтому для большей экономичности нужно просчитать квадратуру дома и, в зависимости от этого выбрать какой мощности прибор в какую комнату поставить. Плюс ко всему, лучше выбирать безжидкостные радиаторы, с возможностью регулировать температуру отопления.

Существуют, также, автоматизированные электробатареи, в которых можно задать суточную норму потребления электроэнергии, и они будут работать в заданном режиме. Для частного дома их не так удобно использовать.

Существуют, также, индукционные котлы. По принципу работы сравнимы с ТЭНами, но их преимущество заключается в том, что у них нет систем нагревания. Работают они по такому принципу: Над системой котла располагается индукционная катушка, которая с помощью тока нагревает воду. Таким образом, котел становится универсален тем, что он редко ломается – просто потому что ломаться фактически нечему. Плюс – в экономичности. Он может работать даже при низком напряжении. А еще у него большой уровень безопасности, поэтому установить его можно в любом уголке частного дома. Минус – в его довольно высокой цене, по сравнению с предыдущей моделью. Еще это довольно тяжелая конструкция, поэтому ставят такой котел, в основном, на пол

И, важно заметить, принцип модели основан на магнитной инерции, поэтому бытовые приборы лучше вблизи не ставить

Индукционный котел

Третий вид – электродный котел. В нем система отопления построена на пускании тока через весь теплоноситель. Он нагревает воду значительно быстрее, что дает ему звание « самый экономичный электрокотел ». Он очень компактный, что позволяет установить его без проблем и экономии места. Но и здесь есть свои недостатки

Следует обратить внимание на то, что есть много факторов, влияющих на экономию электроэнергии с помощью такого котла. Необходимо правильно подобрать для него радиатор

Существует, также, явление, называемое электролизом, то есть, со временем мощность уменьшается, а система завоздушивается довольно ядовитыми газами. Довольно сложный монтаж, поэтому лучше вызвать специалиста. Ну и, для того, чтобы регулировать температуру, придется устанавливать дополнительное оборудование.

Электродный котел

К данному виду котлов относится «скорпион». Его принцип как раз построен на экономичности электроэнергии. Набрав необходимую энергию, «скорпион» автоматически выключается, и снова встает в строй, когда энергия начинает падать. Он может иметь как минимальную, так и высокую мощность – в этом тоже его преимущество. К тому же, «скорпион» бесшумен и не требует никаких технических вмешательств. Но и стоит такой экземпляр соответственно. Если сравнивать электробатареи с котлом типа «скорпион», то, относительно экономии, нет особой разницы. Разве что при наличии одного котла гораздо проще и легче следить за температурой и мощностью, а, соответственно, и за средствами, уходящими на электроэнергию. Кроме того, «скорпион» обладает высоким коэффициентом превращения энергии в тепло.

Самый экономичный электрический котел отопления, энергосберегающие для отопления дома

Электрический котел отопления

Наступление холодов – это такой период, когда проблема отопления в загородном или частном доме становится наиболее острой и актуальной.

Так как не всегда есть возможность подключиться к центральной отопительной системе, то приходится подыскивать различные альтернативные варианты. Альтернативная отопительная система должна не только эффективно обогреть помещение, но и быть экономичной.

Для дачи наиболее оптимальным решением будет приобретение электрического котла для отопительной системы.

Совет

Такие котлы обладают многими преимуществами, среди которых можно выделить такие, как: компактный размер, относительно небольшой вес, простота в эксплуатации и в установке, недорогая стоимость и другие.

Цена котла может зависеть не только от его параметров мощности, но также и от комплектации. Современные мощные котлы могут стоить довольно дорого и поэтому для дачи их покупать нецелесообразно.

Поэтому возникает, как же выбрать самый экономичный электрический котел отопления?

• Особенности
• Виды электрокотлов

Особенности

Преимущества отопительных котлов для дачной системы отопления:

• Уровень безопасности электрических котлов достаточно высок. По сравнению с газовым котлом, не существует риска утечки газа или взрыва. А если сравнивать их с печным отоплением, то самый экономичный электрокотел для отопления не выделяет продуктов горения и не нанесет вред владельцам дачного дома.
• Энергосберегающие электрические котлы отопления не требуют длительной и трудоемкой установки, а также довольно просты в использовании.
• Не нужно покупать топливо, транспортировать его и искать ему место для хранения.
• Не создают шума во время работы.
• Безопасны с экологической точки зрения и не смогут нанести ущерб окружающей среде.
• Температуру в помещении можно регулировать наиболее удобным для хозяев образом.

Система электрического отопления

Виды электрокотлов

Дачные экономичные электрические котлы отопления можно разделить на несколько категорий:

• Индукционный котел. Для таких котлов не нужно покупать специальный теплоноситель. Такие экономные электрокотлы для отопления обладают довольно высокой мощностью за счет того, что в них отсутствует тепловой барьер. Еще одно преимущество таких котлов состоит в том, что отсутствует контакт с теплоносителем,  так как тепловыделяющийся элемент наносится на поверхность бака равномерным образом.

• Электродный котел. Такие котлы – самые экономичные электрические котлы отопления.  Если сравнить электродный котел с ТЭНовым, то первый экономит на 40% больше электроэнергии. Среди их преимуществ можно выделить то, что они обладают небольшим размером, в них не образуется накипь и они могут нагреть воду буквально за несколько минут.

• ТЭНовый котел. Теплоноситель в отопительной системе, работающей на ТЭНовом котле, нагревается посредством трубчатых нагревательных компонентов, которые находятся в резервуаре. Среди достоинств котлов такого типа можно выделить такие, как: вероятность утечки тока равна нулю, так как между нагреваемой водой и элементом который выделяет тепло, полностью отсутствует любой контакт.

Поимо вышеперечисленной классификации, экономные электрические котлы отопления для дачи могут быть разделены на такие типы, как: напольные или настенные, однофазные или трехфазные, с одним контуром или с двумя контурами.

Настенные экономичные электрокотлы для отопления дома обладают наименьшей мощностью. Самый простой котел обладает мощностью в 2,5 кВт и их лучше всего устанавливать в дачных домиках с площадью не более, чем 25 кв. метров.

Однако есть и настенные экономичные электрокотлы отопления, обладающие куда большими параметрами мощности.

Энергосберегающие электрокотлы отопления с большой мощностью могут обогреть и здание с общей площадью в 600 кв. метров.

Экономичный электрический котел отопления подключается к стандартной электросети, а в качестве теплоносителя в применяется незамерзающая жидкость или обычная водопроводная вода.

Установка и обвязка

Особые требования к тому, где именно установить электрический котел для отопления и горячей воды, отсутствуют. Для этих целей может использоваться как отдельное помещение, так и ниша на кухне, коридоре или подвале. При этом необходимо обеспечить естественную вентиляцию устройства и защитить его от прямого воздействия влаги. Приобретенную напольную модель необходимо монтировать на пол. Для настенных моделей должно быть гарантировано должное качество настенного крепления.

Коммутации электрической части проводится проводкой нужного сечения: указания этих параметров имеется в сопроводительной документации. Для приборов мощностью более 3 кВт потребуется наличие персональной электрической линии. Автоматы УЗО подключают в непосредственной близости к котлу. Для недопущения поражения электрическим током прибор необходимо в обязательном порядке заземлить. Указания по организации надежного заземления содержаться в специальной литературе. Главное ― не использовать для этих целей трубы отопления и водопровод.

Чтобы подключить котел к системе отопления, особенные навыки не понадобятся. Все, что нужно ― подсоединить трубы и убедиться в герметичности соединений. Что касается приобретения и установки циркуляционного насоса, то потребность в этом обычно не возникает. Дело в том, что подобные системы обычно изначально оснащаются насосными аппаратами. Это справедливо также по отношению к расширительному бачку. При отсутствии группы безопасности ее рекомендуется установить. По окончанию всех монтажных мероприятий в систему заливают теплоноситель и производят тестовый запуск. Если нет уверенности в своих силах, для реализации монтажных работ лучше пригласить специалистов.

Одноконтурные и двухконтурные энергосберегающие электрические котлы отопления

В зависимости от назначения, энергосберегающий отопительный электрический котел 220 В может быть двух типов. Одноконтурные модели используются только для отопления. При этом теплоноситель циркулирует по замкнутой системе и радиаторам. Двухконтурные конструкции являются более практичными. Они не только отапливают помещение, но и снабжают его горячей водой. В таком оборудовании в качестве нагревательных элементов выступают электроды, передающие теплоносителю электрический ток. Электродные двухконтурные котлы чаще всего имеют компактные габариты и могут вешаться на стену.

Для отопления дома 100 квадратных метров и больше чаще применяют именно одноконтурный электрокотел.

Схема работы двухконтурного агрегата

Индукционные устройства

Индукционные котлы – это энергоэффективные и надежные приборы, способные работать годами без профилактики и ремонта.

Плюсы:

• благодаря явлению самоиндукции существенно экономят электроэнергию (до 30 % за отопительный сезон);
• нетребовательность к составу теплоносителя (в таких котлах не появляется накипь);
• срок службы – от 30 лет, вероятность поломки благодаря особенностям конструкции очень мала;
• быстрый разогрев теплоносителя;
• возможность точной регулировки.

Минусы:

• большая масса (от 30 кг) – для подвешивания используются прочные кронштейны, стена должна быть способна выдержать нагрузку;
• циркуляционный насос, расширительный бак, группа безопасности покупаются и устанавливаются отдельно;
• относительно высокая стоимость;
• вибрационный шум в процессе работы.

Особенности установки энергосберегающих котлов

Чтобы агрегаты работали безупречно и долго, следует внимательно прочитать инструкцию от производителя, в которой указаны все требования по монтажу. ТЭНовые приборы можно ставить на кухне, для остальных лучше выбрать зону наименьшей проходимости с минимальным показателем влаги.

Монтаж осуществляется с условием соблюдения расстояний до потолка 80 см, до пола 50 см, до стеновых панелей от 5 см. Перед навешиванием или установкой выравнивается горизонталь для дюбелей или подставки. Размещается прибор только в горизонтальном положении, при любых перекосах работа агрегата будет нарушена. Сечение кабеля зависит от мощности изделия. По правилам безопасности работать нужно при отключенном электричестве, обязательно оборудовать заземление и не монтировать приборы на подставки или стены из горючих материалов.

Рекомендуем к прочтению:Расход и схема электрического отопления в частном доме

Подключение к системе выполняется следующим образом:

• к входным патрубкам котла присоединяются трубопроводы подающей и обратной циркуляции теплоносителя;
• фиксируются участки труб шаровыми кранами;
• на магистраль обратного тока устанавливается грязевой фильтр и расширительный мембранный герметичный бак.

Важно! При монтаже индукционного, электродного котла выполняется обвязка центробежного насоса, устанавливается группа безопасности.

Плюсы установки электрического котла

Среди главных плюсов можно выделить следующие:

1. Устанавливать электрические котлы можно в любом месте при условии, что в нем есть доступ к сети. Другие факторы типа высоты потолка или площади помещения не имеют значения.
2. Установить котел очень просто и быстро. Работа не представляет сложностей. Требования к использованию оборудования похожи на работу с бойлером.

Электрический котел отопления является отличной заменой газовому оборудованию. Дом отапливается быстро, а для работы котла не нужно иметь специальных навыков.