Котел отопительный электро. Электрические отопительные системы — их виды и особенности. Видео: полезные сведения об индукционных котлах SAV
Вконтакте Facebook Twitter Лента RSS

Котел отопительный электро. Электрические отопительные системы — их виды и особенности. Видео: полезные сведения об индукционных котлах SAV

В том случае, когда загородный дом рассматривается в качестве места постоянного проживания семьи, никак не обойтись без эффективного отопления. Ну а если хозяева относятся к этому вопросу со всей серьезностью, то, скорее всего, они остановят свой выбор на полноценной системе отопления с водяным контуром. Грамотно спланированная и смонтированная разводка труб, рационально размещенные в необходимом количестве по помещениям радиаторы обеспечивают оптимальный равномерный перенос тепла во все комнаты, открывают возможности тонкой регулировки уровня нагрева, что положительно сказывается и на создаваемом микроклимате в доме, и на экономии расходуемых энергоресурсов. Но вот какой котел использовать для нагрева циркулирующего по контуру теплоносителя?

Если в месте проживания есть возможность подключиться к газовой магистрали, то, понятно, выбор будет сделан в пользу газового котла – это на сегодняшний день самый недорогой источник энергии. А что делать тем хозяевам, у которых таковой возможности нет? Есть несколько решений, и одно из них – это электрические котлы отопления как выбрать которые и будет рассмотрено в настоящей публикации.

Общие преимущества и недостатки электрических котлов отопления

Для начала, прежде, чем перейти к рассмотрению разновидностей электрических котлов отопления, имеет смысл остановиться на их общих достоинствах и, увы, недостатках. А преимущества таких приборов особо хорошо заметны на стадии создания системы отопления

Если создается водяная система отопления, то ее проектирование и монтаж, в принципе, не особо зависит от типа будущего котла. В любом случае это будет достаточно масштабное и весьма трудоемкое мероприятие, требующее существенных материальных затрат, которых, так или иначе, избежать не удастся. Но вот при установке самого электрического котла сразу проявляются достоинства подобного оборудования. Можно провести краткое сравнение.

1. Газ, безусловно, самый экономичный на сегодняшний день тип источника энергии. Однако, не секрет, что проведение к дому газовой магистрали моментально выливается в весьма чувствительные затраты. Очень часто можно встретить не газифицированные дома, хозяевам которых попросту не по карману оплатить даже прокладку ответвления от магистральной линии.

Следующий аспект – даже если газ в дом заведен, все равно никто и никогда не позволит проводить монтаж оборудования самостоятельно. Хозяевам предстоит пройти нелегкий путь бюрократических процедур, начиная от составления проекта и заканчивая согласованием его во множестве различных контролирующих инстанций. А это все – немалые траты еще только на стадии подготовки к проведению, собственно, монтажных работ.

Не стоит забывать и об обязательных условиях установки газового котла – продуманных системах вентиляции и отвода продуктов сгорания. Это тоже повлечет дополнительные затраты.

И, наконец, сам монтаж и запуск газового оборудования имеют право проводить исключительно мастера специализированных организаций, которые, как правило, являются монополистами в подобном вопросе, что, безусловно, отражается и на уровне цен.

Таким образом, будущая экономия на энергоресурсах выливается в очень существенные начальные траты, даже без учета стоимости самого газового котла.

2. А как обстоит дело с твердо- или жидкотопливным оборудованием? Здесь тоже немало сложностей.

Прежде всего, такому котлу обязательно потребуется отдельное помещение, оборудованное в соответствии с существующими правилами. Обязателен дымоход, и если в случае с газовым котлом можно в ряде случаев обойтись коротким коаксиальным с принудительным выводом продуктов сгорания, то с оборудованием на твердом топливе или на соляре необходим полноценный.

Никак не избежать согласовательных процедур с контролирующими организациями – котлы на твердом или жидком топливе, как ни крути, являются наиболее опасными с точки зрения пожаробезопасности.

В любом случае, придется готовить какие-либо хранилища для запасов топлива – оно занимает немало места, и требует особого подхода к организации хранения. Твердотопливное котельное оборудование будет уместно в том случае, если у хозяев действительно есть доступ к дешевому топливу.

Подобные котлы требуют очень частого вмешательства в свою работу – загрузки топлива и контроля за его горением. Даже установка оборудования длительного горения решает вопрос лишь частично – загрузку, так или иначе, придется проводить вручную. Ну а автоматизированные системы с подачей гранулированного топлива (пеллет) стоят очень дорого, да и пеллеты тоже недешевы.

И, наконец, еще один недостаток – такое оборудование в самой меньшей степени поддается процессам тонкой настройки, автоматизации, программирования работы и т.п.

3. Ну а теперь речь пойдет об электрических котлах. В чем их неоспоримые преимущества?

  • Работа подобного оборудования никак не связана с горением и открытым пламенем – здесь используются совершенно другие физические принципы. Электрические котлы с точки зрения пожаробезопасности можно назвать самыми надежными, если, конечно, к ним проложена качественная электропроводка и установлены необходимые предохранительные устройства.
  • Отсюда же вытекает и то, что функционирование котла не связано с выбросом продуктов сгорания. Полностью исключается даже малейшая вероятность отравления угарным газом. Никаких затратных мероприятий по монтажу системы отвода продуктов сгорания и дополнительной вентиляции не будет.
  • Подобные преимущества влекут за собой еще одно достоинство – электрическому котлу совершенно не требуется отдельной котельной. В принципе, его можно установить в любом помещении жилой зоны дома. Его работа не сопряжена с выделением каких-либо газов или даже неприятных запахов.

Современные компактные электрокотлы настенного исполнения отлично вписываются в интерьер, становятся практически незаметными при установке их, к примеру, на кухне, в коридоре или небольшой подсобке.

Мало того, если требуется отопление для нескольких помещений небольшого дома, нередко устанавливают вообще миниатюрные электрические котлы, располагая их около радиаторов, где их даже сложно заметить.

Единственное, что может наложить определенные ограничения на размещение оборудования в жилой зоне – это шумы от работы блоков автоматики некоторых моделей, или легкий вибрационный гул, свойственный индукционным установкам.

  • В большинстве случаев, если общая мощность котла не превышает порядка 8 ÷ 10 кВт, не потребуется никаких согласований с контролирующими организациями. А это означает, что монтаж можно будет провести собственными силами, ну, возможно, с привлечением квалифицированного электрика.

В соответствии с распоряжением Правительства РФ, запуск в эксплуатацию объектов, принадлежащих физическим лицам, не требуют получения разрешения государственного технадзора, если они используются для бытовых нужд и имеют суммарную мощность не выше 15 кВт. То есть, для подключения котла, мощность которого лежит в указанном выше диапазоне, вполне хватит стандартной линии питания, проведенной к жилому дому.

«Поход по инстанциям» будет необходим в том случае, если требуется более мощное оборудование, и есть целесообразность провести для него трёхфазную линию питания.

Кстати, многие электрические котлы имеют возможность подключения как к однофазной, так и к трехфазной сети. Их номинальная мощность в техдокументации так и показывается двумя цифрами, через дробь, например, 7.8 / 14.0 кВт.

  • Электрические котлы – чрезвычайно просты в эксплуатации и управлении, не требуют постоянного контроля или вмешательства пользователей в работу. Многие современные модели имеют очень удобные панели управления, которые позволяют проводить тонкие регулировки работы системы отопления.

Мало того, электрокотлы отлично вписываются набирающую популярность в наше время систему «умных домов». Если приобрести соответствующий комплект оборудования, то можно в максимальной степени использовать льготные тарифы (ночные или праздничные), программировать работу оборудования на минимальное потребление в дневное время, когда дома все равно никого нет, и выводить ее на нужный уровень ко времени прихода жильцов вечером, управлять котлом посредством передачи сигналов по мобильной связи или по IP-протоколу.

  • Понятно, что использование электроэнергии для отопления дома не потребует никаких дополнительных расходов по созданию складских помещений для топлива.
  • Электрические котлы, как правило, значительно проще по конструкции, что предопределяет и их цену – современные газовые или твердотопливные установки обойдутся значительно дороже.

Все перечисленное выше звучало бы очень красиво, если бы не существенные недостатки электрических котлов, от которых, увы, никуда не деться, и которые останавливают многих потенциальных владельцев от подобного приобретения:

  • На первом месте, конечно, стоит дороговизна электрической энергии. Прежде чем покупать подобное оборудования, необходимо будет тщательно просчитать «бухгалтерию» будущих ежемесячных затрат.

Понятно, что при такой стоимости энергоносителей придется с величайшим вниманием отнестись к термоизоляции всего дома (квартиры), так как совершенно неразумным будет выбрасывать деньги на ненужные теплопотери. Кроме того, возрастает важность точной регулировки системы отопления, для использования всех резервов экономии энергии.

  • Использование электрического котла наложит определенные ограничения и на структуру самой системы отопления. Так, например, придется отказаться от открытой системы, тем более – с естественной циркуляцией теплоносителя – она в этом плане неэкономична.

Кроме того, не всякие радиаторы отопления подойдут. Сразу отпадают две крайности: лёгкие стальные радиаторы и тяжелые чугунные батареи – и те и другие приведут к ненужным потерям энергии с недостаточной эффективностью работы.

Оптимальными вариантами являются биметаллические радиаторы или, с некоторыми оговорками, о которых будет рассказано ниже – алюминиевые.

  • Некоторые электрические котлы весьма требовательны к качеству и химическому составу используемого теплоносителя.

Такая система отопления становится полностью зависимой от электропитания. Если в населенном пункте нередки перебои с подачей электроэнергии, то не стоит даже и задумываться о приобретении подобного оборудования. Никакие, даже самые мощные системы бесперебойного питания здесь на выручку не придут. Правда, есть вариант использования комбинированных котлов, например, «дрова-электричество», но здесь требуется уже совершенно иной подход к созданию системы отопления.

Комбинированный котел «дрова-электричество»

  • Некоторые электрические котлы очень «не любят» перепадов напряжения в сети. Подобный вопрос, конечно, достаточно просто решается установкой стабилизатора питания, но это вновь повлечет новые затраты.

На какие общие параметры опираться при выборе котла?

В этом разделе статьи будут рассмотрены лишь общие критерии выбора, которые касаются всех без исключения электрических котлов. Ниже, когда речь пойдет. Собственно, о разновидностях оборудования, эта информация будет дополнена специфическими особенностями, свойственными для конкретных разновидностей.

Возможно, вас заинтересует информация о том, как подобрать

Мощность котла

Всегда следует начинать именно с этого параметра – от него будет зависеть большинство остальных критериев. Ну а сама мощность котла зависит, в свою очередь, от целого ряда характеристик здания или квартиры, где предполагается создание системы отопления.

Существует расхожее мнение, что для качественного отопления и восполнения теплопотерь достаточно 1кВт на 10 м² площади отапливаемого помещения. Для приблизительной прикидки – возможно, это и так. Но все же такой подход не учитывает очень многих нюансов, которые способны повлиять на эффективность обогрева дома. Сюда можно отнести высоту потолков, количество, тип и размер окон, наличие входных дверей или выходов на неотапливаемый балкон, степень утепленности стен, соседство с помещениями по вертикали (чердаки, подвалы, неотапливаемые комнаты и т.п.), особенности климата в регионе проживания. Мало того, значение имеет даже расположение помещений по сторонам света (северной стороне всегда потребуется больше тепла). А коль речь идет о дорогостоящей электроэнергии, то важным становится даже способ подключения радиаторов отопления – это тоже может дать определенную экономию средств.

Формулы расчетов потребной мощности – весьма сложны и громоздки. Поэтому возьмём на себя смелость предложить читателю удобный способ расчета с использованием размещенного ниже калькулятора. В нем уже учтены самые основные параметры, влияющие на расход тепловой энергии. Метод предполагает расчет мощности для каждого из помещений с последующим суммированием значений и закладыванием необходимого резерва.

Для начала, следует обратиться к имеющемуся у каждого хозяина плану своих владений. Там, наверняка, проставлены размеры и площадь. Остальные параметры несложно будет определить, просто сделав небольшой обход комнат.

Чтобы проще было понять, приведем пример:

На рисунке изображён совершенно произвольный план дома, для которого необходимо рассчитать тепловую мощность котла.

Для расчета мощности котла отопления, целесообразно составить небольшую табличку, в которой следует разместить индивидуальные характеристики каждого помещения. В рассматриваемом варианте получится примерно так:

Помещение, его площадь, высота потолка. Утепленность пола Количество внешних стен и их основное расположение относительно сторон света. Степень утепления стен Количество, тип и размер окон Наличие входных дверей (на улицу или на балкон) Требуемая тепловая мощность (с учетом 10% резерва)
Площадь 42,1 м² 7,8 кВт
1. Прихожая. 1,24 м². Потолок 2.8 м. Слабо утепленный полю Нет Нет Одна 0,5 кВт
2. Холл. 3 м². Потолок 2.9 м. Утепленный пол Нет Нет Нет 0,4 кВт
3. Гостиная. 14,1 м². Потолок 2.9 м. Хорошо утепленный пол Две. Восток – Юг. Средняя степень утепления. Два, одинарный стеклопакет. Нет 2.1 кВт
4. Подсобное помещение. 2 м². Потолок 2.8 м. Хорошо утепленный пол Нет Нет 0,2 кВт
5. Кухня. 5,3 м². Потолок 2.8 м. Хорошо утепленный пол Две, Север, Восток. Средняя степень утепления Два, обычные деревянные рамы. 1000 × 900 мм. Нет 1,3 кВт
6. Санузел совмещенный. 2,4 м². Потолок 2.8 м. Хорошо утепленный пол Одна, Север. Средняя степень утепления Нет Нет 0,3 кВт
7. Спальня. 14 м². Потолок 2.8 м. Хорошо утепленный пол. Три, в большей частью – Юг и Запад. Средняя степень утепления. Три. Одинарный стеклопакет. 1200 × 900 мм Одна 3 кВт
ИТОГО:

Для примера расчета возьмём регион со средней минимальной температурой воздуха в самую холодную декаду года – в диапазоне от — 25 до — 35°С. Дом имеет среднюю степень утепления стен (кирпичная кладка без качественной внешней термоизоляции), сверху помещений расположен неотапливаемый чердак.

Обратите внимание – последними двумя пунктами в калькуляторе, размещенном ниже, будут особенности расположения радиаторов отопления. Они показаны в порядке от наиболее эффективных способов подключения, с наименьшими потерями тепловой энергии, и далее – по мере снижения эффективности их обогрева. Для электрического отопления это может иметь весьма немаловажное значение в плане экономии расхода электроэнергии.

Теперь осталось последовательно вводить значения для каждого из помещений - и определять необходимое количество тепловой энергии для качественного отопления и восполнения теплопотерь. В расчетах сразу вносится 10% резерв мощности – чтобы при самых неблагоприятных условиях оборудование не работало на пределе своих возможностей. Сумма значений правого столбца даст искомую мощность электрического котла.

Проблема организации отопления в собственном доме обязательно встает перед любым владельцем. Безусловно, каждому хочется добиться максимальной эффективности системы обогрева жилья, но так, чтобы и стартовая стоимость оборудования, и регулярные платежи за энергоносители были как можно ниже. Немаловажным является и вопрос простоты эксплуатации, с минимальным вмешательством в работу отопительных приборов.

При наличии газовой магистрали, подведенной к жилью, практически однозначно вопрос обычно решается в пользу именно газового котла. Но что делать тем, кто лишён такой возможности? Выход есть – можно использовать электрическую энергию, благо, доступ к ней реализован повсюду.Многих отпугивает высокая стоимость такого источника энергии, и бытует распространенное мнение, что подобное – прямой путь к разорению. С таким утверждением можно поспорить – при разумном подходе к организации системы и при надежной термоизоляции жилья электрообогрев становится вполне конкурентоспособным в сравнении с другими видами отопления, а в области простоты эксплуатации – намного их опережает. Безусловно, все это будет справедливо, если правильно выбран электрический котел для отопления частного дома.

Попробуем разобраться в типах подобного оборудования – какая разница между ними, каковы основные достоинства и недостатки, насколько справедливы устоявшиеся о них мнения, которые порой или создают электрическим котлам совершенно негативную репутацию, или же, наоборот, приписывают им абсолютно «фантастические» свойства.

Чем удобен электрический котел отопления?

Создание любой традиционной , основанной на передаче жидкого теплоносителя по контуру труб от котла к радиаторам-теплообменникам – задача достаточно масштабная и сложная, требующая тщательных расчетов и планирования, немалых материальных затрат. И, по большому счету , ее принципиальное устройство мало зависит от типа котла, то есть все материальные и физические издержки примерно будут одинаковы. Иное дело – установка самого теплогенератора — здесь уже прослеживаются значительные различия, и электрический котел в этом плане сразу выступает в роли лидера по экономичности и простоте реализации проекта. Посудите сами:

А. Газовое оборудование, весьма экономичное при эксплуатации, потребует обязательного составления проекта, его согласования в различных инстанциях, проведения монтажных работ с обязательным привлечением соответствующих специалистов.

Помимо проведение газовой магистрали к месту установки котла, непременным условием становится обеспечение вывода продуктов сгорания и создание вентиляционной системы. Если учесть все бюрократические проволочки и уровень цен за услуги специалистов газовых хозяйств, которые являются абсолютными монополистами в этой области, то «головная боль» обеспечена будет немалая, да и денежные расходы – тоже.

Б. Установка котлов на твердом или жидком топливе потребует тоже массу организационных издержек. Такое оборудование должно быть размещено в отдельном помещении, выделенном под котельную, с грамотно организованным дымоходом и вентиляцией, чтобы исключить вероятность отравления угарным газом. Такие отопительные приборы – самые уязвимые с точки зрения пожарной безопасности, и наверняка потребуют согласования с соответствующими органами надзора.

Конечно, многих может привлекать невысокая стоимость топлива, но, согласитесь, далеко не во всех регионах страны дрова или уголь – доступны и дешевы . Кроме того, потребуется сооружение какого-никакого хранилища для складирования хотя бы минимального запаса топлива, с учетом обеспечения его сохранности в пригодном для применения виде.

Помимо этого, твердотопливное оборудование требует регулярного вмешательства в свою работы – для загрузки очередной порции дров или угля. В определенной степени этот вопрос решается установкой современных , но только лишь отчасти – хоть и с меньшей периодичностью, но загрузку вручную проводить придется . И последнее – из всех типов котлов такие в наименьшей степени поддаются точной регулировке и автоматизации.

В. Теперь перейдем , собственно, к электрическим котлам. В чем их основные достоинства:

  • Работа такого оборудования не сопряжена ни с какими выбросами в атмосферу – полностью исключаются все заботы по оборудованию дымохода и специальной вентиляции. Эксплуатация котла не сопровождается никакими запахами, и с учетом того, что эти приборы обычно достаточно компактны, их запросто можно разместить непосредственно в пределах жилой площади дома.

Одним словом, специального помещения они не потребуют, а стильный вид многих современных моделей не испортит интерьер комнат, где они установлены. Мало того, существуют и совершенно компактные модели, которые врезаются прямо около радиаторов отопления, становясь почти незаметными глазу.

  • Из вышесказанного вытекает и следующее достоинство – простота монтажа. Установку можно вполне провести самостоятельно, безусловно, учитывая требуемое сечение проводки от распределительного щита. Чаще всего, обходятся даже без каких-либо дополнительных согласований — если не предполагается отопления слишком больших площадей, а дом имеет добротную термоизоляцию, то достаточно мощности оборудования порядка 6 ÷ 10 кВт, то есть будет достаточно стандартной линии питания, которая проводится в частное жилье (15 кВт).

Согласно «Правилам технологического присоединения энергопринимающих устройств (энергетических установок) юридических и физических лиц к электрическим сетям», утвержденным постановлением Правительства Российской Федерации от 27.12.2004 N 861, получение разрешения Ростехнадзора на допуск в эксплуатацию объекта не требуется для:

— объектов физических лиц мощностью до 15 кВт вк лючительно (для бытовых нужд);

Правда, в том случае, когда такой мощности будет не хватать, целесообразно завести трехфазную линию питания – и здесь уже не избежать «походов» по соответствующим инстанциям. Но и в этом случае, после проведения соответствующей линии, окончательный монтаж вполне выполним собственными силами, если, конечно, у хозяина есть нужные познания и навыки в области электротехники.

  • Следующее достоинство электрического котла – его максимальная пожаробезопасность, так как в нем не используется открытого пламени. При соблюдении всех требования по прокладке линий питания и установке соответствующего предохранительного оборудования, за этот аспект можно быть спокойным.
  • Не требуется никаких складских помещений или мест дл я организации хранения запасов топлива.
  • Важнейшее преимущество – котел предельно прост в эксплуатации, не требует ежедневного вмешательства в свою работу. При правильно смонтированной и отлаженной системе все будет ограничиваться лишь установкой нужного температурного режима или более тонкими регулировками, позволяющими повысить эффективность и экономичность отопления. Как правило, подобные котлы оснащаются устройствами управления с понятными и доступными устройствами регулировки.
  • Из всех других котлов, именно электрические проще всего вписываются в инновационную систему «умный дом ». Так приобретение дополнительных управляющих устройств позволяют экономить, используя льготные ночные тарифы на электроэнергию с накоплением разогретого теплоносителя в специальных аккумулирующих емкостях . Вполне возможно управлять работой всей системы отопления и дистанционно, по IP или GSM – каналам связи, то есть сводить к минимуму потребление, когда в доме никого нет, и наоборот, давать команду на активный прогрев жилья ко времени своего возвращения. Реализуется возможность и программирования работы на определённый период, например, на неделю.

  • И, наконец, стоить отметить то, что электрические котлы обычно – значительно дешевле газовых или современных твердотопливных.

Теперь – о самых существенных недостатках электрического котла.

  • Прежде всего, конечно, это дороговизна электроэнергии. Перед принятием решения об установке подобного оборудования все же следует оценить реально свои возможности по оплате ежемесячных счетов. Этот критерий выдвигает особые требования к термоизоляции здания – глупо будет выбрасывать немалые суммы, пытаясь поддерживать комфорт в неутепленном доме. И роль точной регулировки работы системы отопления, с использованием всех возможностей экономии, здесь особо важна.

  • Работа электрической системы отопления требует стабильности подаваемого питания. Конечно, небольшие скачки не столь страшны – это решается установкой стабилизатора напряжения, но это дополнительные затраты. Ну а если существенные перепады или даже прекращения подачи не являются редкостью – от такого подхода к обогреву жилья лучше сразу отказаться.

Теперь пора перейти к рассмотрению основных типов электрических котлов, особенностей их конструкции и правил эксплуатации, достоинствам и недостаткам.

Котлы с трубчатыми электронагревателями (ТЭН )

Базовое устройство таких электрических котлов – наиболее простое из всех. Основано оно на свойствах резистивного нагрева проводников при прохождении через них электрического тока. Основным элементом является ТЭН – трубчатый электронагреватель.

ТЭНы могут быть различной формы и размеров, но устройство их, как правило, одинаково :

В металлическом корпусе-трубке (поз. 1) размещена спираль-проводник из сплава, обладающим высоким удельным электрическим сопротивлением (поз. 3) — обычно в эих целях используется нихром. Спираль размещена точно по оси трубки, не касаясь корпуса, а чтобы добиться такой центровки и надежной изоляции, пространство заполнено диэлектриком, обладающим высокой теплопроводностью и теплоемкостью , порошкообразным периклазом – это кристаллы окиси магния (поз. 2).

С обоих концов трубка герметично закрыта, оканчивается изолирующей муфтой (поз. 5) и закреплена на монтажной панели (поз. 4). Для подключения к цепи питания предусмотрены клеммы того или иного типа (поз. 6). Здесь же может располагаться и клемма защитного заземления (поз. 7).

При подаче напряжения на клеммы, проходящий по спирали электрический ток вызывает сильный ее разогрев. Мощный поток тепловой энергии через наполнитель передается к стекам ТЭНа , а же от них – к жидкому теплоносителю, циркулирующему через котел .

Обычно в котлах отопления ставится не один, а несколько ТЭНов , совмещенных в один блок, но имеющих собственные клеммы для подключения к схеме. Это позволяет по мере необходимости задействовать несколько ступеней нагрева – включать одновременно все ТЭНы или лишь некоторые из них.

Блок ТЭНов размещен в рабочем нагревательном цилиндре, через который проходит теплоноситель. В некоторых моделях, собственно, сам котел представляет собой такой цилиндр с колодкой подключения к сети питания и патрубками или фланцами для врезки в контур, а все регулирующие элементы вынесены в отдельный модуль.

Один из простейших вариантов котла — без декоративного кожуха

Более современными и удобными в использовании являются электрокотла с ТЭНами , в которых все необходимые элементы и приборы контроля и управления собраны в едином корпусе, закрытом декоративным кожухом. Для примера, одна из моделей приведена на схеме:

Весь котел собран в одном корпусе, через лицевую панель (поз. 1) которого наружу выведены только кнопки пуска и выбора уровня мощности (поз. 3), регулятор уровня нагрева (поз. 2), контрольно-измерительные приборы – манометр и термометр (поз. 4).

Внутри расположен рабочий цилиндр с ТЭНами (поз. 5), сверху которого – клеммы подключения нагревателей (поз. 6). Удобство данной модели в том, что в ней конструктивно собраны и другие элементы, необходимые для функционирования системы отопления – циркуляционный насос (поз. 7), предохранительный клапан (поз. 8) и автоматический воздухоотводчик . Внутри же расположена и плата со схемой управления, и коммутации (поз. 9). Зачастую в корпусе размещают даже расширительный бачок мембранного типа.

Такой котел может запросто быть установлен, к примеру, на стене кухни или прихожей, нисколько не портя интерьера .

Достоинства котлов с ТЭНами :

  • Относительная простота устройства.
  • Высокая ремонтопригодность – ТЭНы в случае выхода из строя несложно поменять.
  • Многообразие моделей, как по уровням мощности и насыщенности автоматикой, так и по внешнему оформлению.
  • Возможность использовать любой из существующих теплоносителей.

Основные недостатки :

  • По сравнению с другими типами котлов – достаточно большая инертность разогрева. Это связано с тем, что передача тепловой энергии идет «через посредников» — изолирующую засыпку и корпус самого ТЭНа .
  • Работа трубчатых нагревателей вызывает нарастание накипи на их поверхностях. С этим борются установкой специальных анодных стержней, в какой-то мере «оттягивающих» образование накипи на себя, но полностью исключить это явление не получается. Со временем заросшие ТЭНы существенно теряют в мощности нагрева, так как минеральный налет на них имеет крайне низкие показатели теплопроводности.
  • Сам рабочий цилиндр с нагревателями внутри обычно – достаточно объемный , что предопределяет и габаритность самого котла.

В качестве примера в таблице представлено несколько моделей электрических котлов с ТЭНами . (и здесь, и в таблицах ниже подобраны модели примерно одинакового мощностного ряда – для отопления небольшого дома, площадью порядка 80 ÷ 100 м ²).

Миниатюра Краткое описание модели
Модель эконом-класса "Стандарт-Эконом" ЭПО 7,5 (220 В) российской компании «Эвон».
Мощность – 7,5 кВт, что достаточно для отопления дома площадью до 70 ÷ 80 м².
Выпускается в безкорпусном исполнении.
Габариты самого котла - 565×270×220 мм, масса – 15 кг.
В комплект входит блок управления размером 180×308×265.
Предусмотрены 3 ступени мощности нагрева, с шагом в 2,5 кВт.
Ориентировочная цена – 12,5 тысяч рублей.
РУСНИТ 209 М, российского производителя.
Мощность 9 кВт, для площади обогрева до 100 м².
3 ТЭНа по 3 кВт, и такой же шаг ступенчатой регулировки мощности нагрева.
Установлен предохранительный клапан и термостат, есть датчик наличия теплоносителя и его уровня. Предусмотрена колодка для подключения циркуляционного насоса.
Емкость нагревательное бака – 7 л.
Электромеханическое управление, светодиодная индикация.
Габариты - 505×305×205 мм, масса 12 кг.
Средняя стоимость – 15 тысяч рублей.
«Protherm СКАТ v.13 9К». Продукция словацкой фирмы «Рrotherm».
Мощность – 9 кВт, два ТЭНа – 6 и 3 кВт. Реализована возможность ступенчатой регулировки мощности с шагом в 1 кВт.
Встроенный циркуляционный насос и расширительный мембранный бак емкостью 10 л. Группа безопасности – автоматический воздухоотводчик и предохранительный клапан.
Жидкокристаллический дисплей с выводом показаний мощности, температуры нагрева и давления в системе, кнопочное управление режимами.
Габариты 410×315×740 мм, масса – 35 кг.
Средняя цена – 27 тысяч рублей.
«Vaillant eloBLOCK VE9 R13» производства Германии.
Мощность 9 кВт, два тена 6 + 3 кВт. со ступенчатой регулировкой мощности с шагом 1 кВт.
Диапазон температур – до 85°С, срабатывание отключающей автоматики – при 95°С.
Мембранный расширительный бак, циркуляционный насос и полная группа безопасности скомпонованы в корпусе.
Светодиодная индикация, электронное и электромеханическое управление.
Размеры 740×410×310 мм при массе 32.1 кг.
Ориентировочная цена – 29 тысяч.

Видео: достоинства электрокотлов линейки Protherm СКАТ

Электродные котлы отопления

Пожалуй, ни один из существующих типов электрокотлов не вызывает столько споров и бурных обсуждений, как электродные нагреватели. Попробуем разобраться в особенностях его конструкции и принципа действия, в существующих и мнимых достоинствах и недостатках.

Если при рассмотрении нагревателя с ТЭНами напрашивается аналогия с лампочкой или утюгом, то здесь в качестве прообраза можно взять «студенческий » или «армейский кипятильник».

«Студенческий кипятильник» — принцип работы электродного котла примерно такой же

Две металлических пластины, закрепленные на небольшом расстоянии одна от другой (чаще всего использовались обычные бритвенные лезвия) и подключенные проводами к источнику 220 В , вызывали быстрое и бурное вскипание стакана воды. В чем тут дело?

Вода является, хоть и в слабой степени, но все же электролитом, так как содержит молекулы растворенных в ней солей. При опускании в нее электродов и подаче напряжения происходит ионизация этих частиц, и они начинают движение к проводнику с противоположной полярностью. Однако в случае с переменным током поляризация электродов сменяется с частотой 50 раз в секунду (50 Гц). Значит, и ионы меняют направление своего движения с такой же периодичность, то есть, по сути совершают колебания в плотной водной среде. Это. Естественно, приводит к быстрому подъему температуры и в итоге – к закипанию.

Практически так же устроен и любой . В его рабочем цилиндре конструктивно размещены электроды — их количество и взаимное расположение зависит от того, на какое напряжение питания прибор рассчитан. Если применяется сетевое напряжение 220 В , то электрод один, размещен по центру, а роль второго выполняют стенки рабочего цилиндра. В более мощных котлах, рассчитанных на трехфазное питание, электроды размещены блоком, по вершинам равностороннего треугольника.

Чаще всего электродные (их еще часто называют ионными) представляют собой цилиндр, на котором установлены патрубки или фланцы для врезки в систему и коммутационная колодка – для выключения к блоку управления.

Габариты таких котлов – в очень широком диапазоне. Выпускаются и совсем миниатюрные модели, которые рассчитаны на подключение к одному – двум радиаторам отопления, и мощные установки, способные обогреть большой дом.

Трудно поверить, что этот «малыш» — вполне полноценный электродный котел

Несколько котлов могут объединяться параллельным или последовательным в целую «батарею», и, соответственно, включаться одновременно или по отдельности в зависимости от потребностей.

Есть модели электродных котлов, в которых сам рабочий цилиндр, ничуть не измененный принципиально, спрятан в корпус и дополнен вспомогательными устройствами регулировки и управления. Теперь вплотную рассмотрим «плюсы» и «минусы» подобных обогревательных приборов.

Действительные и мнимые достоинства

Вначале о том, какие достоинства они имеют или им приписывают:

  • Компактность котлов электродного принципа.

Это неоспоримый факт – при равной мощности с другими типами, они занимают намного меньше места и имеют гораздо меньшую массу.

  • Чрезвычайно высокий КПД , стремящийся к 100%.

Это тоже правда , но, в принципе, таким же достоинством отличаются практически все электрические котлы, и верить то, что именно у электродного этого показателя на десяток процентов выше, чем у других, никак нельзя. По большому счету в любой схеме электрическая энергия полностью преобразуется в тепловую, и разница лишь в скорости выхода на рабочий режим. Электродные в этом плане несколько выигрывают у ТЭНов , но затем, после первоначального пускового прогрева, КПД зн ачительно не разнится.

  • Нагрев воды настолько стремительный, что это сопровождается резким возрастанием давления, а значит , электродный котел можно использовать без циркуляционного насоса.

Весьма сомнительное мнение, и как доказательство тому – схем отопления с использованием электрокотлов с естественной циркуляцией теплоносителя практически не встречается, разве что в совсем небольших контурах. Расходовать дорогостоящую энергию на обеспечение подобной циркуляции – непозволительная роскошь. Гораздо проще врезать насос – он и потребляет немного, и управлять такой системой отопления намного проще. Кроме того, резкий подъем давления – это только пусковой момент, а затем, при выходе в установленный режим, это процесс ничем не будет отличаться от других котлов.

  • Электродный котел полностью застрахован от перегрева и перегорания в случае отсутствия в контуре теплоносителя.

Здесь – не поспоришь, так как если не будет электролита, то цепь оказывается незамкнутой, и котел не работает по определению.

  • Котел имеет чрезвычайно малую термическую инертность, а поэтому – легко поддается быстрым и точным настройкам.

Инертность, действительно, невелика – малая масса и высокая скорость нагрева воды тому причина. Однако это иногда можно даже отнести к недостаткам, так как обязательно влечет более частые включения и отключения питания в процессе работы. А точность настройки, увы, у электродного котла даже немного «хромает» — свойства электролита (теплоносителя) очень значительно меняются с ростом температуры, причем по нелинейной зависимости. Поэтому другие котлы по точности регулировки даже значительно выигрывают.

  • Электродный котел нечувствителен к перепадам напряжения.

В самом деле, падение напряжения в сети никак не скажется на работоспособности самой электродной схемы – будет лишь потеря мощности. Но это же в полной мере можно сказать и об об ычном ТЭНе . Вопрос совсем в другом – перепады напряжения губительны для управляющей электроники, и в этом такие котлы ничуть не лучше и не хуже остальных электрических, то есть стабилизатор напряжения все равно потребуется, если скачки в сети происходят часто.

  • Низкая стоимость электродных котлов.

Это, на первый взгляд, действительно так. Но обратите внимание, что очень часто в цену не входит блок управления, так как нередко электроника идет от другого производителя.

Если взять все в сумме, да добавить другие элементы – насос, расширительный бак, группу безопасности, то вопрос о совсем малой стоимости может и исчезнуть сам по себе. А без электроники применять такой котел , пуская на «самотек » и так достаточно трудноуправляемый процесс нагрева теплоносителя – дело и рискованное, и крайне неэкономное.

Что говорят о недостатках?

Очень часто недостатки такого котла кажутся настолько значительными, что сразу отпугивают потенциальных владельцев. Так ли это – судите сами:

  • Совершенно особые требования к химическому составу и качеству теплоносителя.

Да, универсальности, например, как у ТЭН-котла, здесь нет, и любую жидкость в контур заливать нельзя. Теплоноситель должен обладать не только высокой теплоемкость , быть безопасным с точки зрения экологии, иметь широкий температурный рабочий диапазон. Важнейшее качество – это нужная концентрация химических веществ, которые делают возможным процесс ионизации. И это еще не все – жидкость не должна создавать сильное сопротивление электротоку, иначе цепь просто не замкнется и никакого нагрева происходить не будет.

Одним словом, подобрать правильный электролит – целая наука. Конечно, многие умельцы пытаются все сделать самостоятельно и готовят «рассолы» на глаз. При этом вряд ли учитывается множество факторов, от которых напрямую зависит корректность работы оборудования – с таким подходом говорить об экономичности сложно.

Производители котлов или напрямую дают указания о применении тех или иных жидкостей, либо даже сами выпускают т ребуемые электролиты. Кстати, иногда несоблюдение подобных рекомендаций становится причиной отказа от гарантийных обязательств.

Одним словом, с электролитом-теплоносителем – множество хлопот, к которым присовокупляется еще и то, что он требует регулярного обновления, так как со временем начинает терять свои качества.

  • Электродный котел ограничивает хозяев в выборе радиаторов отопления.

Стальные радиаторы не рекомендуются в принципе для систем с любыми электрическими котлами из-за неэкономичности. Чугунные не подойдут из-за того, в силу своей массивности и теплоемкости могут создать такие условия, что электродный котел просто не будет полноценно справляться с их нагревом, станет работать без пауз. Пористая поверхность старого чугуна, кроме того, может даже после промывки содержать немало инородных включений, которые изменяют химический состав электролита.Нельзя исключить и коррозионное воздействие теплоносителя на черный металл.

Значит, остаются или биметаллические, или алюминиевые батареи. Но с алюминиевыми – тоже не все однозначно. Если радиаторы изготовлены по технологии экструзии из вторичного алюминия (продукта переработки лома), то они также не подойдут – содержание примесей бывает критичным для химического состава теплоносителя, и система отопления быстро разбалансируется .

  • Нагрев теплоносителя ограничен 75 градусами.

Этот недостаток, если он таковым и является – абсолютно не критичен . Во-первых, за этим следит , а во-вторых, такой температуры должно быть достаточно с лихвой для нормального обогрева. А сам температурный «потолок» объясняется тем, что большинство теплоносителей при большем нагреве резко меняют свои физические характеристики проводимости. И система становится малоуправляемой и неэкономичной.

  • Требуется надежный контур заземления.

Это – вовсе не не достаток , а требование обеспечения безопасности эксплуатации. Кстати, оно распространяется на любые типы котлов и другого электрооборудования в жилом доме, так что электродные нагреватели вовсе не являются каким-то исключением из правил.

  • Электроды достаточно быстро покрываются слоем накипи.

Это тоже – технологические издержки, как и в случае с ТЭНами . Никуда не денешься – время от времени проводится профилактика и замена комплектующих. Единственное, что поможет минимизировать это явление – опять же, качественный электролит.

  • сложны в установке и отладке.

Что касается монтажа – он ничуть не сложнее, чем с любым другим котлом. Все нюансы кроются в подборе оптимального теплоносителя и проведении точных настроек. Неприятный нюанс в том, что проверку химического состава и оценку корректности работы такой системы отопления необходимо проводить перед каждым отопительным сезоном, а возможностей провести подобные мероприятия своими силами, без специального тестирования – невозможно. Придется прибегать к вызову специалистов, что, безусловно, потребует дополнительных затрат.

Видео: электродный котел требует регулярной профилактики!

Чтобы завершить тему электродных котлов, остается привести несколько моделей, рассчитанных на небольшой по размерам дом.

Миниатюра Краткое описание модели
Галан Гейзер 9, производства российской компании «Галан».
Потребляемая мощность - 9 кВт.
Размеры: высота – 360 мм, максимально по ширине – 130 мм. Вес – всего 5 кг.
Диаметр резьбовых патрубков для подключения к контуру – 32 мм.
Максимальный объем теплоносителя в системе – до 100 л.
Ориентировочная цена – 7200 руб.
Рекомендуется установка дополнительно электронного блока-терморегулятора «Навигатор 9 Н» - 7400 руб. и комплекта термодатчиков «Навигатор» - еще 600 руб.
ЭОУ 1/10 (энергосберегающая отопительная установка) компании СКАРТ, Россия.
Напряжение питания – 220 В, мощность – 10 кВт.
Производитель заявляет о достаточности для отопления 200 м² - большой вопрос!
Гарантия 10 лет, а обещаемый срок службы – до 30 лет.
Длина – 300 мм, масса – 3.1 кг.
Стоимость модели – 5000 руб. с накладным термореле, плюс 2500 руб. для комплектующих щитка управления.
Электродный котел BERIL 9/220, также российского производства.
Мощность – 9 кВт.
Длина – 300 мм. Расстояние между входным и выходным патрубками (1 дюйм) – 200 мм. Вес – всего 1 кг.
Реализована возможность ступенчатой регулировки мощности с шагом 200 Вт.
Цена котла – 4500 руб.
К нему приобретается блок цифрового управления ЦСУ «ЕВРО» (14 тысяч руб.), позволяющий с большой точность контролировать работу системы отопления, программировать режимы с возможностью сохранения в памяти, управлять системой дистанционно и т.п.
STAFOR 5-10 – продукция латвийской компании, имеющая сертификацию Евросоюза.
Габариты котла – 405×115×62 при массе 5 кг.
Высшие классы электробезопасности и защищенности от влаги.
Стоимость самого котла – около 210 евро (13 тыс. руб.), но полный комплект, включающий два термостатических датчика, тиристорный блок управления со всеми степенями защиты и специальный комнатный пульт–термостат с возможностью недельного программирования – еще порядка 305 евро (19 тыс. руб.)

Индукционные котлы отопления

Еще один тип электрических котлов, принцип работы которых значительно отличается от других.

Индукционный нагрев уже достаточно давно применяют в промышленности, например, для обеспечения требуемых высоких температур на технологических линиях или в металлургии. Со временем он стал реализовываться и в котлах бытового назначения.

Чтобы понять, как это действует, можно вспомнить курс физики, в частности, тему электромагнитной индукции. По сути, принцип работы кола в какой-то мере повторяет функционирование известного всем электрического трансформатора.

Проходящий через первичную обмотку (1) переменный ток индуцирует (создает ) электродвижущую силу, которая ведет к появлению разности потенциалов на вторичной катушке (2). Если цепь замкнуть, то появится ток, который можно использовать в том числе и для нагрева. Сердечник, выполненный из специального материала-магнитопровода, значительно усиливает эффект индукции.

Именно такое явление было воплощено в схему индукционных котлов. В настоящее время выпускается две основных разновидности подобных нагревателей – типа SAV и типа ВИН.

Котлы типа SAV

В таких котлах роль вторичной обмотки принимает на себя замкнутая система труб теплообменника, которая специально делается очень разветвленной , лабиринтообразной , чтобы максимально увеличить площадь активного теплообмена.

Котел типа SAV — внешний вид и схема устройства

Мало того, «включается» еще одно интересное явление. Сам по себе замкнутый вторичный контур, находясь в переменном электромагнитном поле, начинает генерировать реактивную мощность, которая при выходе котла в полноценный режим, даже превосходит первично наведенную . То есть для поддержания требуемого уровня нагрева потребление энергии из внешнего источника резко снижается – а это прямой путь в хорошей экономии.

Видео: полезные сведения об индукционных котлах SAV

Котлы типа ВИН

Эти котлы (вихревые индукционные нагреватели – ВИН), работают несколько иначе.

Индукционный котел ВИН в «обвязке» отопительного контура

Прежде всего, сетевое напряжение 220 или 380 В , 50 Гц, поступает в преобразователь, и становится высокочастотный, доходя до килогерц. Безусловно, это резко повышает напряженность создаваемого им электромагнитного поля. А в роли теплообменника выступают практически все металлические поверхности котла, которые выполнены из специальных ферросплавов. Вихревые токи Фуко вызывают эффект перемагничивания , который всегда сопровождается очень быстрым и высокотемпературным нагревом.

Преимущества и недостатки индукционного отопления

Несмотря на некоторую разницу в конструкции, у индукционных котлов в сех типов примерно одинаковые достоинства и недостатки.

К преимуществам таких приборов отопления можно отнести:

  • Практически полностью отсутствует необходимость замены каких-либо узлов котла. Сама по себе первичная катушка никак не участвует непосредственно в процессе нагрева, находится в полностью изолированном отсеке, полностью исключающем ее контакт с жидкой средой. По большому счету , вероятность ее обрыва близка к нулю, а больше в таком котле и нечему ломаться или выходить из строя.
  • Котлами с ТЭН или электродами присущ общий недостаток – постепенное зарастание накипью. В индукционных котлах такой проблемы не возникает. Это обусловлено и большой площадью контакта теплоносителя с нагреваемыми поверхностями, и микровибрацией корпуса, которая просто не дает солевым отложениям закрепиться на стенках.
  • КПД таких котлов стремится к 100%, а феномен явлений самоиндукции и выработки реактивной энергии может дать до 30% экономии при равной с другими котлами иного типа тепловой мощности. Разогрев и выход на максимальную мощность проходит чрезвычайно быстро.
  • Нет никаких, в принципе, ограничений по типу и химическому составу (подробнее об этом – в отдельной публикации портала).
  • Котлы легко поддаются тонким регулировкам мощности и режимов работы, всегда оснащены электронными блоками управления. Обязательно предусматривается многоуровневая система защиты. В вопросах пожарной и электробезопасности они, наверное, являются лидерами.
  • Производители обычно гарантируют не менее 30 лет безаварийной работы.

Недостатками индукционных котлов можно считать следующее:

  • Иногда пользователей раздражает легкий вибрационный гул. Это может ограничить возможность размещения подобных котлов в жилых помещениях или непосредственно около них.
  • При равных показателях мощности, индукционные котлы всегда намного тяжелее своих «собратьев» другого типа (без учета дополнительного оборудования – расширительных баков, циркуляционных насосов и т.п .) Это несколько осложняет процесс их монтажа – требуются крепления повышенной прочности, надежные стены и т.п .
  • Стоимость подобных котлов отопления – весьма высока.

И, для примера, две модели индукционных котлов:

Миниатюра Краткое описание модели
SAV 7-1, самый мощный в линейке однофазных котлов серии PROF.
Потребляемая мощность – 7 кВт. Площадь эффективного обогрева – до 85 м².
Габариты котла - 450×121 мм, при этом его масса составляет 35 кг.
Комплектуется выносным блоком управления с датчиками температуры, терморегулятором, защитными автоматами, клеммной колодкой для подключения дополнительных электронных и электромеханических устройств.
Стоимость комплекта – около 38 тысяч рублей.
ВИН-7, также самый мощный среди однофазных (220 В).
Мощность – 7 Вт, для площади отопления до 90 м².
Габариты - 675×133 мм, масса – 23 кг. Диаметр резьбовых патрубков – 25 мм.
В обычной комплектации – сам котел, шкаф управления, группа безопасности и датчик температуры –цена около 36 тыс. руб.
В полной комплектации добавляется циркуляционный насос, датчик потока и комплект запорно-регулирующей арматуры. Стоимость – 46 тыс. руб.

Итак, мы закончили знакомство с основными типами и некоторыми моделями электрических котлов отопления. Следует очень внимательно изучить все характеристики, преимущества и недостатки приборов, оценить степень сложности их эксплуатации и экономичность, чтобы электрическое отопление дома стало эффективным и не привело к совершенно неоправданным затратам.

И в завершение – очень информативный сюжет о выборе электрических котлов отопления;

Видео: как выбрать электрический котел

Современный рынок изобилует большим количеством оборудования для обогрева домов. Наряду с газовыми доступны и электрокотлы. Но разумно ли использовать их в качестве основного элемента системы отопления частного дома? Каким образом происходит подключение электрокотла и какое питание необходимо для полноценной работы этого оборудования? В этом мы будем разбираться далее.

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:

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:

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.

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 мм 2 сечения. Если в дом будет установлен отопительный котел 6 кВт, то минимальная величина сечения провода, ведущего к нему, не должно быть меньше 3,4 мм 2 .

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

Заключение

Если участок не газифицирован, то лучшее решение для обогрева жилища – электрокотел для отопления. На рынке они представлены различными видами оборудования. Зная об их преимуществах и особенностях эксплуатации, можно правильно подобрать подходящую установку. Подключив котел, в вашем доме всегда будет комфортный микроклимат вне зависимости от погоды на улице. Но помните: чтобы выбранное оборудование без сбоев обеспечивало ваш дом теплом, следует поручить работы по его установке высококвалифицированным специалистам. В этом случае вы сможете сэкономить и на обслуживании отопительного устройства.

Сегодня мы поговорим про электрические обогревательные котлы, в чем их преимущество перед другими источниками тепла и какие недостатки они имеют.

Какие они бывают

Для отопления жилых помещений на данный момент используются водонагревательные котлы.

Основной задачей этих котлов является преобразование энергии источника питания котла в тепловую энергию, которая передается на носитель тепла.

В качестве носителя тепла чаще всего используют воду, которая циркулирует по трубопроводам системы отопления, проложенных по дому.

А вот источников тепла, которые будут отдавать энергию – несколько. Самыми распространенными являются газовые котлы, у которых тепловая энергия выделяется за счет сгорания газа.

Другой вид котлов – твердотопливный. Для выделения тепловой энергии у них тоже применяется сгорание, но только дров, угля и т.д.

Электрические отопительные котлы

В последнее же время популярность начали набирать электрические котлы.

Виды электрических котлов

По сравнению с первыми двумя видами котлов, электрические имеют ряд положительных качеств:

  • Установка электрического котла производится значительно проще;
  • Такому котлу не требуется вытяжка для отвода продуктов горения, поскольку их нет;
  • Из-за отсутствия камер сгорания, где происходит сжигание топлива, электрические котлы значительно меньше по габаритным размерам;
  • В большинстве случаев такие котлы являются настенными, поэтому они занимают мало места, и им не требуется отведение отдельного помещения.

Основным параметром любого котла, в том числе и электрического является его КПД – коэффициент полезного действия, указывающего процент энергии источника, которая преобразуется в тепловую энергию.

Электрические котлы обладают КПД на уровне 94-98%. Показатель этот достаточно высокий, но, тем не менее часть энергии все же теряется, 100% КПД неспособен «выдать» не один из существующих котлов.

Современные электрические отопительные котлы делятся на три вида по используемым нагревательным элементам:

  1. ТЭНовые;
  2. Электродные;
  3. Индукционные.

Существуют и конструктивные отличия, но это уже больше направлено на расширение выбора по определенным параметрам – способы установки, источники питания – однофазная сеть или трехфазная, способы управления котлом, количество контуров для теплоносителя – один контур или два.

Все это может несколько повлиять на конструкцию того или иного вида котла, но в целом принцип работы у них неизменен.

ТЭНовый тип

Рассмотрим особенности каждого котла. Итак, в ТЭНовых отопительных котлах преобразование электрической энергии в тепловую производится трубчатыми ТЭНами, и передача тепла производиться только по площади соприкосновения нагревательного элемента и теплового носителя.

Такие нагревательные элементы используются во многих нагревательных приборах.

Что же касается полной конструкции такого котла, то состоит он из корпуса, из которого выходят подводящий и отводящий патрубки.

Внутри корпуса размещаются ТЭНы, мощностный узел, подающий электроэнергию на нагревательные элементы, предохранители, обеспечивающие аварийное отключение при нарушении работы, а также блок управления, которым задается режим работы котла, температуру и т.д. и датчики слежения за температурным режимом.

Поскольку в этом котле подогрев воды производиться в проточном режиме, в такую систему теплоснабжения не нужно включать циркуляционный насос, вода движется самостоятельно.

Что касается датчиков слежения, то в ТЭНовых котлов используются два вида датчиков.

Первый более распространен, поскольку он включен в конструкцию котла. Такой датчик замеряет температуру носителя тепла.

Второй вид датчика – замеряет температуру воздуха в помещении, поэтому произвести более точную отладку режима работы котла с таким датчиком проще.

Но такой датчик является выносным и располагаться он должен не в котле, а в обогреваемом им помещении.

Электродный тип

Второй тип электрических котлов – электродные, действуют по несколько иному принципу.

В них как таковой нагревательный элемент отсутствует, внутри такого котла располагаются только специальные электроды.

В задачу этих электродов входит передача тепловому носителю – воде, электрических импульсов. А поскольку вода имеет сопротивление, при прохождении через нее электрического тока, она расщепляется на молекулярном уровне на положительные и отрицательные частицы, которые устремляются к электродам нужной полярности.

Весь процесс сопровождается выделением большого количества энергии (тепла). То есть, вода за счет своего сопротивления сама разогревается.

Сам котел имеет внешне простую конструкцию – корпус с выходами для подключения его к системе отопления, а внутри располагаются электроды.

Некоторые модели котлов оснащаются системой управления, но есть и модели, для которых блок управления и защиты приобретается отдельно.

Стоит указать, что при таком типе нагрева самопроизвольная циркуляция воды не осуществляется.

При использовании такого вида отопительного котла обязательно наличие в системе теплообеспечения циркуляционного насоса.

Индукционный тип

Третий тип котлов – индукционный, для нагрева использует электромагнитную индукцию.

В таком котле за счет индуктивной катушки разогревается сердечник из ферромагнитного сплава, а тот уже отдает это тепло носителю.

Такой котел состоит из цельнометаллического корпуса, в котором помещена индуктивная катушка в герметичном отсеке, чтобы она не соприкасалась с носителем. В центре же размещается сердечник.

Вода, в качестве носителя проходит по каналам, протекает вдоль сердечника, забирая от него тепло, и разогретой выходит из котла.

Подробно о достоинствах и недостатках

Общими достоинствами у них считаются:

  • Простая конструкция котла (независимо от вида);
  • Минимум разъемных соединений облегчает монтаж и исключает появление течей;
  • Не требуют никакого вида топлива;
  • Практически бесшумно работают;
  • Нет надобности в дымоходе;
  • Экологичность использования;
  • Взрывобезопасность.

Данные положительные качества присущи всем видам электрических котлов. Но у каждого из видов имеются свои индивидуальные преимущества и недостатки.

Так, ТЭНовые котлы очень компактны, и обладают зачастую привлекательным дизайном.

Они недорого стоят, легко устанавливаются и подключаются. В качестве теплоносителя могут использовать воду, а также незамерзающие жидкости. Теплоноситель циркулирует по системе самопроизвольно.

Основным же недостатком такого типа электрических котлов является образование накипи на нагревательных элементах.

Из-за этого у котла может увеличиться потребление электроэнергии, но в конечном итоге потребуется техническое обслуживание.

У электродных котлов свои преимущества. Они еще более компактны, врезаются в систему теплоснабжения, поэтому практически незаметны.

Стоимость их тоже невысокая, и устанавливаются сравнительно просто.

Они обладают полной безопасностью использования, в случае нехватки воды попросту отключится. В них не образовывается накипь.

Но и недостатков у такого котла достаточно.

  • Во-первых, должна производиться подготовка теплоносителя, ведь он должен иметь определенное сопротивление.
  • Во-вторых, в качестве носителя используется только вода, другие жидкости с таким котлом не применяются.
  • В-третьих, должна быть обеспечена циркуляция воды, поэтому установка насоса неизбежна.
  • В-четвертых, электроды во время работы постепенно растворяются в воде, поэтому со временем понадобится их замена.

Теперь о достоинствах индукционных котлов.

В них как таковой нагревательный элемент отсутствует, поэтому исключена возможная его поломка, поэтому такие котлы считаются очень надежными.

Также в них практически не образовывается накипь, поэтому обслуживанию они не подвергаются. В них можно использовать в качестве носителя и незамерзающие жидкости.

Из недостатков у них отмечаются высокая стоимость и значительные габаритные размеры.

По поводу экономичности

По производительности котлы выбираются с расчета, что на 10 кв. м. площади для эффективного отопления должно приходиться не менее 1 кВт потребляемой мощности, это при условии, что котел – одноконтурный, если он имеет два контура, то к потребляемой мощности еще нужно добавить 25%.

При выборе котла учитывается не только его вид, а также производительность, площадь помещения, которую он должен отапливать, стоимость оборудования, наличие места под его установку, экономичность, срок эксплуатации.

Но это еще зависит от самого помещения – его площадь, проведено ли утепление стен, какие окна и двери установлены.

Исходя из этого решается, будет ли экономически целесообразным отопление помещения электрическими котлами.

К примеру, отопление большого помещения ними неэффективно, но его можно использовать в качестве дополнительного к котлу, использующему какой-либо вид топлива.

Это все указывает на то, что эффективность использования котла и его экономичность по затратам – дело индивидуальное.

Для некоторых помещения, в первую очередь – небольших, такой способ обогрева может быть очень экономичным, для средних по размерам – следует уже проводить расчеты.

Некоторые виды котлов и их характеристики

Возьмем средние модели. Из ТЭНовых, к примеру – Галан Гейзер Турбо 12 кВт.

Данный котел имеет цилиндрическую форму, может использоваться как напольный, так и подвесной.

Длина этого обогревателя -500 мм, мощность – 12 кВт, поэтому указывается, что он способен обогреть помещение до 300 м. куб., хотя, как сказано уже, все зависит от теплоизоляции самого помещения.

В комплекте с этой моделью идет блок управления. Он является трехфазным, поэтому работает от сети 380 В.

А вот модель Галан Гейзер-9 уже может работать от сети 220 и 380 В.

Эта модель тоже очень компактна, длина ее всего 360 мм. Мощность его составляет 9 кВт, и может работать с теплоносителем объемом до 100 литров. Производитель указывает, что этот котел способен обогреть помещение объемом до 340 куб. м.

Но этот производитель не выпускает индукционные котлы. Поэтому рассмотрим одну из моделей производителя SAV серии PROF.

Рассмотрим параметры модели SAV 5.

Этот котел обладает мощностью 5 кВт. При этом он способен обогреть помещение объемом до 200 м. куб. Работает он от сети 220 В, что касается размеров, то маленьким его не назовешь, его высота – 640 мм при ширине 455 мм.

Популярное у читателей: Стоит ли покупать .

Рассматривая варианты отопления своего дома, можно обратить внимание на котел электрический. Он более прост в установке, как в монтажном, так и в «бюрократическом» смысле (на него нет необходимости «добывать» разрешение на установку). Отсутствуют такие черты характера, как «взрывоопасность» и «недержание газа». Но вот в отношении мощности электрического ввода в дом он требователен. Ведь для отопления дома площадью 250-300 м 2 понадобится мощность не менее 25 кВт.

Как правильно подобрать электрический котел?

Газовые котлы - оптимальный выбор отопительных приборов с точки зрения экономичности (газ является самым дешевым энергоносителем) и автоматизации процесса отопления. Но в случае отсутствия магистральной трубы возле дома, трудностей с получением разрешения на установку и эксплуатацию оптимальным выходом из ситуации может стать котел электрический, жидкотопливный или твердотопливный. Разберемся более подробно с электрическим типом устройства отопления.

Преимущества электрических котлов

Электрические котлы отопления надежны, неприхотливы в работе, работают бесшумно и без отходов «производства». Они не «требуют» к себе постоянного внимания и отдельного помещения для установки, как твердотопливные или даже котлы на жидком топливе. Для таких котлов характерны также малый размер, невысокая цена, безопасность эксплуатации, отсутствие дымохода, отсутствие вредных выбросов (экологичность) в процессе эксплуатации. Напряжение питания котлов небольшой мощности (до 12 кВт) может быть как 220 В так и 380 В. Котлы большей мощности уже все имеют трехфазную систему питания 380 В. Отопление загородного дома электрическим котлом малой мощности, например, можно без согласования с поставщиком электроэнергии.

Внимание! Установка и эксплуатация нагревательного оборудования большой мощности (более 10 кВт) осуществляется после получения согласия и разрешения от энергоснабжающей организации! Подводящая линия может быть просто не рассчитана на такую мощность!

Электрические котлы отопления по типу нагрева воды делятся на:

  • ТЕНовые;
  • Электродные.

Вообще, при сравнении различных типов котлов (твердотопливных, газовых, электрических, жидкотопливных), можно сделать вывод: все они структурно подобны (подключаются к одинаковым системам отопления, используют циркуляционный насос, расширительный бак и пр.), а отличаются только конструкцией теплообменника и принципом преобразования различных видов энергоносителей в тепловую энергию!

ТЭНовый котел

Устройство котла

Котел электрический, использующий ТЕНы как нагревательные элементы, имеет простую и «очевидную» конструкцию. Он состоит из теплообменника и блока управления и автоматического регулирования. В качестве теплоносителя в таких котлах обычно используется вода. При необходимости и после изучения технической документации на котел можно использовать незамерзающие жидкости - антифризы.

Принцип действия и схема подключения

Вода проходит через теплообменник, где ей ТЕН (ы) передают тепловую энергию. Далее теплоноситель (вода) по трубам системы отопления поступает в радиаторы, где и отдает тепло окружающему их воздуху.



Функциональность электрических котлов

Проточный электрический котел обычно имеет один контур нагрева теплоносителя, но… С его помощью можно организовать в доме или квартире горячее водоснабжение для хозяйственных нужд. Обычный котел в «одиночку» с такой задачей не справится. Поэтому для получения горячей проточной воды используется специальный бойлер косвенного нагрева, через теплообменник которого циркулирует вода из системы отопления.

Рабочий объем таких бойлеров косвенного нагрева колеблется в пределах от 80 до 1000 литров. Соответственно величине объема изменяется и время нагрева воды в таком бойлере от 15-30 минут до нескольких часов. Эта «временная» величина зависит еще и от мощности отопительного котла и мощности (площади поверхности) нагревательного змеевика в нем.

Схема подключения бойлера косвенного нагрева к системе отопления

По способу подключения котлов к системе отопления различают:

  • котлы с нижним расположением входного и выходного патрубков;
  • котлы с нижним расположением входного патрубка и верхним выходным патрубком.

Двухконтурные котлы электрические

Электрический котел отопления может иметь два контура для нагрева воды: первый используется для системы отопления, второй для обеспечения горячей воды в доме. При этом контуры такого котла могут работать независимо друг от друга. Например, для чего включать отопление в летний период? А горячая вода в доме нужна практически постоянно – контур ГВС это обеспечит!

Котлы отопления электрические двухконтурные обычно уже укомплектованы двумя термонагревателями, расширительным баком, системой безопасности (предохранительным клапаном и воздухоотводчиком), системой автоматики и циркуляционным насосом. Подключать такие котлы рекомендуется с качественным заземлением и устройствами защитного отключения (УЗО).

Электродный электрический котел

Электродный котел относится к группе агрегатов прямого действия - в нем нет нагревательного элемента. А нагрев теплоносителя происходит в процессе протекания электрического переменного тока с частотой 50 Гц через теплоноситель, который является электролитом из-за находящихся в нем солей. Нагрев происходит из-за хаотичного движения ионов жидкости от анода к катоду с частотой 50 колебаний в секунду (50Гц). Это «принудительное» движение ионов приводит к увеличению температуры самого теплоносителя (воды). То есть «проводник» благодаря своему сопротивлению нагревается при прохождении по нему электрического тока (Забыли? Идем в школу!..)


Это интересно! «Качество» нагрева теплоносителя будет зависеть от концентрации примесей в нем. Кроме этого, в такой системе явления электролиза (разложения воды на водород и кислород) не наблюдается, так как через теплоноситель проходит не постоянный, а переменный ток, который «меняет местами» анод и катод 50 раз за секунду.

Преимущества и особенности электродных котлов

  • Высокий коэффициент полезного действия (КПД) до 96-98%. Аргументируется простотой конструкции и минимизацией тепловых потерь.
  • Отсутствие проблемы «сухого кода» - работы котла на «перегрев» при вытекании теплоносителя и з системы отопления. В случае возникновения такой ситуации электродный котел просто перестанет функционировать из-за размыкания электрической цепи и не создаст аварийной ситуации.
  • Потребляемая мощность электродного котла зависит от температуры теплоносителя. Более низкая температура теплоносителя соответствует более низкому энергопотреблению. Режим номинального энергопотребления устанавливается при температуре теплоносителя в сисетеме75 О С. Превышение этого значения температуры приводит к повышению потребляемой мощности котла.
  • Электродные котлы обладают меньшей инертностью, что позволяет более динамично и оперативно изменять температуру в системе, используя управляющую автоматику.
  • Такие котлы не чувствительны к перепадам напряжения в сети - эти «скачки» просто влияют на изменение мощности, а не работоспособность устройства.
  • Супер-малые габариты котлов.
  • «Требовательность» таких котлов к качеству теплоносителя!

Осторожно! Внимание! Отопление электрическим котлом электродного типа возможно только при наличии КАЧЕСТВЕННОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ! Установка устройств защитного отключения (УЗО) для таких котлов нецелесообразна из-за высоких токов утечки.

Способы монтажа электродных котлов

Электродные котлы устанавливаются в системы с естественной циркуляцией теплоносителя (подъем до 20м) и с принудительной циркуляцией.



При необходимости возможны варианты последовательного и параллельного подключения таких электродных котлов.




Как выбирать котел электрический?

  1. Если Вы ищете электрический котел для отопления дачи или дома, то вначале следует определиться с его типом и функциональностью. Это будет ТЕНовый или электродный, одноконтурный или двухконтурный электрический котел отопления.
  2. Далее определяется необходимая мощность котла из расчета 1 кВт на 30 м 3 отапливаемого помещения. При использовании двухконтурного котла с предполагаемым активным режимом использования горячей воды мощность котла необходимо выбирать с запасом.
  3. К однофазной линии электроснабжения может быть подключен котел мощностью до 6 кВт. Если качество электропроводки хорошее можно выбирать котел мощностью до 12 кВт при напряжении питания 220 В. Для установки более мощного котла электрического необходима сеть трехфазного тока 380 В.

Обратите внимание! Некоторые модели котлов предполагают два варианта подключения 220/380 В. И все же перед покупкой уточните предельную допустимую потребляемую мощность для Вашего дома.

  1. Когда Вы установите электрические котлы отопления расход электроэнергии следует «ожидать» существенный. С целью экономии «недешевой» электроэнергии при использовании котлов большой мощности их делают с возможностью ступенчатого регулирования мощности, что позволяет использовать только часть мощности котла в весенний или осенний период. Оптимально такая функция реализована в котлах с программируемыми автоматическими блоками управления.
  2. Выбирайте электрический котел для отопления дома, соответствующий необходимой мощности и укомплектованный циркуляционным насосом, расширительным бачком, группой безопасности. Для комфортного управления может стать полезным и выносной программатор.
  3. Важно! Уделите особое внимание наличию у котла оборудованной системы безопасности, которая защищает котел от падения или превышения давления теплоносителя в системе, от перегрева. Наличие фильтра, очищающего теплоноситель, также может быть полезным.

Итак, выберите «правильный» электрический котел! И будьте в тепле и с горячей водой.

© 2020 Советы по строительству коттеджей