admin / 14.02.2020
Если нет возможности провести в дом газ, решать проблему с автономным отоплением и нагревом воды приходится с помощью альтернативных источников энергии. Можно установить солнечные генераторы, топить дровами или пеллетами. Однако лучшим решением может стать двухконтурный электрический котел.
В представленной нами статье подробно описан принцип работы и разновидности оборудования, перерабатывающего электрическую энергию в тепловую. Перечислены ориентиры, которые стоит учесть будущим владельцам агрегата перед его покупкой. Даны рекомендации по экономной эксплуатации.
Конструкция двухконтурного котла предусматривает размещение в одном приборе двух нагревательных элементов для нагрева воды и теплоносителя. Работает же система благодаря преобразованию электрического тока в тепловую энергию.
Для обогрева помещения к котлу подключается отопительный контур замкнутого типа, по которому движется теплоноситель. Второй трубопровод предназначен для подачи горячей воды, которая подогревается во встроенной накопительной емкости или по проточному принципу.
В теплое время года обогрев можно выключать и использовать котел только как бойлер.
Два контура электрического котла могут функционировать как независимо друг от друга, так и одновременно, отапливая дом и нагревая воду
Состоит прибор из следующих основных элементов:
Принцип работы электрокотла заключается в теплообмене: циркулярный насос закачивает внутрь бака воду, которая прогревается до определенной температуры термоэлементом и выводится либо в отопительный контур, либо в систему ГВС.
По сути, двухконтурный электроприбор, как и его газовый аналог, может выполнять функцию и домовой котельной, и проточного нагревателя для воды.
Электроотопление относиться к экологически чистым способам обогрева, ведь оно не загрязняет воздух дымом и копотью подобно твердотопливному котлу, угарным газом и другими вредными «отработками», как газовое оборудование.
Кроме того, особенность работы отопления на электрике практически исключает аварийные форс-мажоры при утечке воды – если теплоносителя в системе не будет, оборудование автоматически отключается.
У электрического котла отличный показатель КПД – 95-99%, но даже такая высокая теплоотдача не компенсирует большое потребление электричества, поэтому в сравнении с газовым котлом электроприбор проигрывает
Также к общим плюсам электрооборудования можно отнести:
Что касается недостатков, то один из самых существенных – стоимость потребляемой энергии. Если речь идет об электрическом отоплении и ГВС для большого коттеджа, суммы будут внушительны.
Поэтому не лишним будет перед покупкой сделать хотя бы приблизительный расчет потребления, проанализировав информацию о площади, расходе воды и мощности прибора. А потом решать – стоит ли «овчинка» таких затрат.
Существенно снизить затраты поможет установка специальных контроллеров, накопительных устройств и дифференцированных счетчиков, работающих в режиме «день-ночь»
Другие минусы:
Кроме того, прежде чем установить электрический котел, стоит узнать, рассчитана ли ваша домовая сеть на такую нагрузку. К примеру, для площади в 200 квадратов потребуется не менее 16-20 кВт.
И это только на отопление, без учета других электроприборов. И если в новых коттеджных поселках такая мощность предусмотрена подключением к трехфазной сети, то для дачного участка обычно выделяют не более 10 кВт.
Современные электрокотлы комплектуются нагревателями с различным принципом работы. Но одновременно использоваться и для отопления, и для горячего водоснабжения могут только приборы с ТЭНовой конструкцией.
Подключение электрического котла к системе отопления и ГВС чаще всего предусматривает установку бойлера с теплообменником или емкости для накопления горячей поды
Другие виды оборудования можно использовать для ГВС только если подключить к отопительному контуру бойлер косвенного нагрева.
В самые распространенные модели электрокотлов встроены нагревательные элементы – ТЭНы, которые изготовлены из керамики или металла, имеют форму стержней, спирали или изогнутого дугой полого прута, внутри которого помещена нить определенного сопротивления. Они и выступают «посредниками», нагреваясь при прохождении электрического тока и передавая тепло воде.
Схема устройства двухконтурного электрокотла. Количество элементов зависит от мощности прибора и его внутреннего объема, но дополнительные ТЭНы не только увеличивают скорость нагрева, а и расходы на электроэнергию и сервисное обслуживание
Основной недостаток прибора – быстрое образование накипи на ТЭНах, которое ухудшает его работоспособность. К примеру, при толщине известкового налета всего в 0,5 мм, КПД прибора уменьшается на 10% от номинального, а при 2 мм – на 35-40%!
В результате устройство медленней нагревает воду, поэтому расход электричества при этом увеличивается. Поэтому котел нуждается в постоянных чистках и периодической замене вышедших из строя нагревательных элементов.
Чтобы продлить срок службы ТЭНа рекомендуется использовать систему очищающих фильтров или добавлять в теплоноситель специальные смягчающие средства, а в контур отопления заливать дистиллированную воду.
Кроме того, котлы с ТЭНом требуют регулярного сервисного обслуживания, ведь речь идет о безопасном использовании оборудования. Нагревательный элемент постепенно изнашивается и может перегореть.
Если это произойдет с разгерметизацией корпуса – еще полбеды. В этом случае разогретый нихром просто рассыплется от контакта с водой и опасности для человека не представляет. Но если же отсоединившийся элемент останется в неповрежденном корпусе и продолжит работу, весь металлический корпус благодаря проводнику-воде окажется под напряжением.
Работа индукционного котла основана на магнитной индукции, которая позволяет преобразовывать электричество в тепловую энергию. Внутри корпуса располагается первичный контур с индуктивной катушкой, которая при подаче напряжения создает переменное магнитное поле.
В результате возникают так называемые токи Фуко (или вихревые), которые нагревают металл, а тот передает свое тепло циркулирующему носителю.
Проверенные временем ТЭНовые котлы можно без опасения устанавливать даже в жилой комнате, а вот для индукционных приборов лучше предусмотреть отдельное помещение – несмотря на рекламные заявления производителей, медициной не подтверждено безвредность электромагнитных полей для человека
Преимущества индукционных котлов по сравнению с ТЭН-овыми приборами:
Основной недостаток таких приборов – высокая цена и необходимость подключения бойлера косвенного нагрева или накопительной емкости для обеспечения дома горячей водой. Поэтому, несмотря на ряд преимуществ индукционного оборудования, пальму лидерства потребительского спроса прочно удерживают двухконтурные ТЭНовые котлы.
Работа электродного котла основана на высоких показателях теплопроводности у воды. Внутри корпуса располагают минусовые и плюсовые электроды, вырабатывающие электрический ток, между ними циркулирует теплоноситель.
Нагрев происходит за счет энергии, которая выделяется при расщеплении молекул на заряженные ионы, и их движения к электроду соответствующей полярности. Благодаря этому нагрев воды в камере котла происходит практически мгновенно.
Обязательное условие для электродного котла – хорошее заземление, поскольку приборы относятся к потенциально опасным устройствам и корпус может «пробивать» сильным зарядом тока
Преимущества электродных котлов по сравнению с ТЭН-овыми приборами:
Но из-за существенных недостатков электродные котлы пока не получили широкого распространения. В основном их используют для отопления, но организовать второй контур для ГВС можно при условии дооборудования системы бойлером косвенного нагрева.
Эти приборы очень требовательны к составу жидкости, которая является теплоносителем. Обычная водопроводная вода исключена, рекомендуется использовать специальную жидкость со сбалансированным солевым составом. Кроме того, электроды в процессе работы постепенно растворяются и требуют замены.
Электродные котлы очень компактны, но не отличаются высокой мощностью, поэтому для отопления больших площадей предусмотрены модули с несколькими последовательно подключенными приборами
Для безопасного использования электродный котел рекомендуется оснастить дополнительным комплектом автоматики, который реализуется отдельно и зачастую стоит дороже самого устройства. Прежде всего, это циркуляционный насос и электронный регулятор температуры, который управляет температурой нагрева.
Необходим и контроллер тока, регулирующий силу тока, с возможностью отключать оборудование, чтобы не допустить закипания воды.
Когда вы разобрались, какой именно вид прибора хотите купить, самое время подумать о его размерах и технических параметрах.
Чаще всего электрокотлы устанавливают на кухне, но можно оборудовать и мини-котельную, которая позволит спрятать малопривлекательные коммуникации и дополнительное оборудование (накопительную емкость, бойлер косвенного нагрева и т.д.).
Вне зависимости от вида конструкции, все двухконтурные котлы можно разделить на две большие группы – настенные и напольные. Габариты и выбор модели напрямую зависят от площади, которую вам необходимо отопить, да еще и от количества свободной места под сам прибор.
Настенный котел отличается от напольного малыми размерами – при необходимости, его можно спрятать в навесную тумбу или шкаф, но даже незамаскированный прибор не выглядит громоздко и прекрасно гармонирует с другой бытовой техникой
Навесные приборы предназначены для обогрева относительно небольших площадей – до 100 м2, поэтому чаще всего устанавливаются в квартирах или маленьких дачных домиках. Их крепят на специальные кронштейны к любой вертикальной поверхности, которая выдержит такую нагрузку.
Напольные котлы – довольно громоздкие устройства, зато могут обеспечить дом площадью до 200 м2 теплом и бесперебойной подачей воды, причем накопительные емкости могут либо встраиваться в сам прибор (что значительно увеличивает его габариты), так и монтироваться отдельно
Если квадратура коттеджа превышает 200 м2, можно оборудовать котельную с несколькими электрокотлами либо использовать дополнительные источники отопления – твердотопливное оборудование или солнечные батареи.
Самый простой способ – разделить отапливаемую площадь на 10. Считается, что при обогреве 10 м2 будет затрачено 1 кВт, но полученная цифра будет весьма условной, ведь такой расчет имеет смысл только для помещений с высотой не более 3 метров.
Кроме того, затраты тепла во многом зависят от наличия утепления, качества окон и их размеров, климатических особенностей местности и материалов, примененных в строительстве дома.
Если же в доме высокие потолки, нужно сначала определить объем помещения (площадь умножить на высоту). Затем уже вычислить необходимую мощность из расчета, что на 1 м3 потребуется 35 Вт.
При покупке рассматривайте модели, мощность которых на 15-20% превышают ваши расчетные показатели – лучше установить котел на более слабый режим, чем мерзнуть холодной зимой при работающем на пределе оборудовании
К полученному результату необходимо добавить «запас»:
При расчете требуемой мощности для котлов со встроенным накопителем ориентироваться нужно на указанные производителем данные в техдокументации.
От технических параметров котла зависит и способ его питания. Приборы до 10 кВт можно подключить к обычной сети в 220 В, а более мощные котлы – в трехфазную сеть (причем, на это может потребоваться разрешение от местных энергосетей, если в дом не подведена линия в 380В).
По принципу нагрева воды двухконтурные электрокотлы можно разделить на проточные и накопительные. Первые – хороший вариант для небольшого дома и семьи, он сможет спокойно обслужить 1-2 точки водоразбора вдобавок к отоплению. Но несмотря на компактность и комфорт в эксплуатации, прибор «2 в 1» имеет значительный недостаток – высокую нагрузку на электросеть.
А вот накопительный агрегат занимает куда больше места из-за дополнительного резервуара, в котором хранится запас горячей воды. Преимущество такого типа оборудования в том, что он сможет снабжать водой в больших количествах и позволяет сэкономить до 10% на электричестве, поскольку не тратит энергию на постоянный нагрев, а только поддерживает ее температуру.
Благодаря утеплительному кожуху, теплопотери воды в емкости за час составят не более 0,5 градуса. В техническом паспорте устройства, предназначенного для подключения к системе ГВС, должна быть указана его пропускная способность – температурный минимум и максимум, объем воды и необходимое время для его нагрева.
Современные электрические котлы позволяют управлять устройством и контролировать температуру отопления в помещении с помощью смартфонов или системы «умный дом»
Дополнительно котел может быть укомплектован:
Разумеется, «бонусы» от производителя повышают стоимость прибора, но с их помощью эксплуатировать котел куда комфортнее.
Чтобы уменьшить затраты на электроэнергию при использовании электрического котла в качестве отопительного прибора и водонагревателя, нужно снизить общие теплопотери дома.
Прежде всего, стоит заменить старые деревянные рамы современными окнами с 2-3 воздушными камерами и позаботиться об утеплении стен (лучше всего наружном) пенопластом, минватой или другими материалами с низкой теплопроводностью
Другие варианты экономии:
При правильной организации работы электрического котла можно снизить потребление электроэнергии и сопутствующие расходы до 40%.
С энергосберегающими вариантами отопления загородной собственности ознакомит следующая статья, детально разбирающая этот весьма интересный вопрос.
Рекомендуем ознакомиться с подборкой обзоров и практических советов по применению электрокотлов различной конструкции для отопления и горячего водоснабжения дома.
Нюансы электрического отопления – котлы и другие электроотопительные приборы, расчет мощности оборудования и затрат на отопительный сезон:
Хотя двухконтурные электрокотлы кажутся весьма комфортными в использовании, прежде чем отправляться за покупкой, подсчитайте расходы на электричество за холодный период года или обратитесь к теплотехникам.
Возможно, вам посоветуют более экономную систему с одноконтурным котлом с бойлером косвенного нагрева или спроектируют комбинированное отопление, где «прожорливость» электроприбора будет компенсироваться дополнительными источниками энергии.
Электрические отопительные котлы активно используются для обогрева загородных коттеджей и дачных домиков. Они обладают высокой эффективностью, безопасностью и небольшими габаритами, хорошо справляются с обогревом жилых построек. Но в загородном жилье есть еще одна проблема – это отсутствие горячего водоснабжения. Решением этой проблемы является двухконтурный электрический котел отопления – это универсальное устройство, выполняющее функции самой настоящей мини-котельной.
Большинство электрических котлов построено по ТЭНовой схеме. Внутри стоят ТЭНы, подключенные к блокам автоматики, которые нагревают теплоноситель, передающий тепло в отопительную систему. Питание осуществляется от однофазных и трехфазных электрических сетей. Благодаря высокой эффективности, электрические котлы практически полностью преобразуют электрическую энергию в тепловую – их КПД достигает 99%.
Двухконтурные электрокотлы представляют собой миникотельные, которые обеспечивают ваш дом и теплом и горячей водой.
Классические котлы обладают минимальными размерами и не загромождают пространство. Но они не решают проблему отсутствия горячей воды – как мы помним, централизованное горячее водоснабжение есть только в городах, в многоэтажных домах. Владельцам загородного жилья остается греть воду вручную или пользоваться электрическими проточными и накопительными водонагревателями.
Двухконтурные электрические котлы отопления устроены не сложнее, чем их одноконтурные собратья. Зато они умеют подготавливать горячую воду, используя отдельный теплообменник с ТЭНом. То есть, внутри мы видим два ТЭНа, расширительный бак, группу безопасности (или просто предохранительный клапан) и циркуляционный насос. Основной ТЭН, питающий отопительный контур, включается в соответствии с установленными температурными параметрами. Что касается ТЭНа для контура ГВС, то он включается только при открытии крана с горячей водой.
Прочие схемы внутреннего устройства двухконтурных отопительных котлов не получили особого распространения ввиду несовершенной конструкции и многих недостатков. Например, одна из таких схем предусматривает нагрев воды в контуре ГВС от отопительного контура.
Электрические двухконтурные котлы для отопления частного дома представлены в двух видах:
Модели для напольного монтажа являются самыми мощными, поэтому они используются для обогрева крупных домовладений. Но даже в этом случае они занимают минимум места, отличаясь миниатюрностью. Для небольшого дома лучше всего подходит небольшой настенный электрический двухконтурный котел – некоторые линейки включают в себя довольно мощные модели для настенного монтажа0, способные обогреть даже крупные домовладения.
Также на рынке имеются котлы электрические отопительные двухконтурные энергосберегающие. Они наделяются альтернативными нагревательными элементами. Например, существует целая ниша электродных котлов, например электрокотлы «Скорпион». Будучи оснащенными автоматикой, они обеспечивают быстрый и экономичный прогрев жилья. Что касается индукционных котлов, то они отличаются повышенной безопасностью и продолжительным сроком службы.
Электродный котел является более эффективным обогревательным средством нежели котлы с ТЭНом.
На самом деле, эффект экономии у энергосберегающих котлов достаточно мал, а большинство уверений производителей об экономичности чаще всего является маркетинговым ходом.
Двухконтурные электрические котлы очень удобны и практичны. Они избавляют владельцев загородного жилья от проблем с организацией горячего водоснабжения. Каковы их прочие преимущества?
Несмотря на пожаробезопасность, имеется опасность коротких замыканий и перегрузок. Для того чтобы предотвратить возможные аварии, в электрических двухконтурные котлах предусмотрены многочисленные датчики, следящие за параметрами работы систем.
К сожалению, у двухконтурных электрических котлов имеются и определенные недостатки. Вот наиболее видимые минусы:
Для подключения двухконтурного котла мощностью более 3 кВт необходимо использовать отдельную линию с автоматом и УЗО.
С этими недостатками приходится мириться, так как во многих случаях двухконтурные электрические котлы являются чуть ли не единственным способом для обогрева жилых зданий и организации горячего водоснабжения.
Выбирая двухконтурный электрический котел для частного дома, необходимо ориентироваться на площадь домовладения. Здесь расчеты ведутся исходя из площади помещений – на каждые 10 кв. м. необходим 1 кВт тепловой мощности. Также нужно учитывать тепловые потери. Что касается контура ГВС, то здесь нужно смотреть на его производительность – оптимальный показатель варьируется в пределах 10-14 л/мин.
Ориентироваться по торговым марками сложнее, так как сильных игроков на рынке много. В их числе присутствуют не только зарубежные, но и отечественные бренды. Последние стоят дешевле, но отдельные модели проигрывают по качеству. Покупая импортный электрический двухконтурный котел, вы получаете в свое распоряжение надежное оборудование, но теряете лишние деньги.
Если выбирать между электродными и ТЭНовыми котлами, следует остановиться на моделях с ТЭНами. Они характеризуются надежностью и неприхотливостью к характеристикам теплоносителя.
Схема подключения двухконтурного электрического котла для отопления в квартире и нагрева воды.
Каких-то особых требований к месту установки двухконтурных электрических котлов не предъявляется. Это может быть отдельное помещение, ниша, кухня, коридор или подвал. Главное, обеспечить естественную вентиляцию устройства и позаботиться об отсутствии излишней влажности. Если вы выбрали напольную модель, установите ее на пол. Владельцы настенных моделей должны обеспечить качественный настенный крепеж.
Подключение электрической части осуществляется через провода подходящего сечения – рекомендации к оптимальному сечению прописываются в паспортах на технику. Если мощность оборудования составляет свыше 3 кВт, к нему прокладывается отдельная электрическая линия. Автоматы УЗО (при их отсутствии) ставятся как можно ближе к котлу. Для обеспечения защиты от поражения электрическим током, оборудование подлежит обязательному заземлению.
Ознакомиться с инструкциями по созданию качественного заземления вы сможете в интернете или в книгах по электротехнике. Запрещается использование в качестве заземления отопительных и водопроводных труб.
Подключение котла к отопительной системе не вызывает особых сложностей – подсоединяем трубы, проверяем герметичность соединений. Устанавливать отдельный циркуляционный насос не нужно, так как в системе он чаще всего уже есть. То же самое относится к расширительному бачку. При отсутствии группы безопасности ее желательно установить. После завершения монтажа производится заполнение системы теплоносителем и ее проверка.
Один из способов организовать обогрев загородного дома – использовать для этого электрический двухконтурный котел для отопления. Кроме обогрева жилища, такие приборы в состоянии обеспечить горячее водоснабжение.
Сердцевиной практически любого электрического котла является ТЭНая схема. Она состоит из внутренних ТЭН, к которым коммутируются автоматические блоки. С их помощью осуществляется нагревание теплоносителя, транспортирующего тепло в отопительный контур. Подача электричества осуществляется от однофазных и трехфазных электрических сетей. Эффективность электрических котлов такова, что они практически полностью преобразуют электрическую энергию в тепловую: КПД устройств приближается к 99%.
Для классических котлов характерны небольшие габариты, что позволяет избежать загромождения жилого пространства. Однако в таком случае не решается проблематика отсутствия горячей воды. Как известно, централизованным горячим водоснабжением могут похвалиться только городские квартиры в многоэтажных домах.
Для жителей загородных коттеджей остается вариант с подогревом воды вручную или применением электрического проточного и накопительного водонагревателя. Двухконтурные электрические котлы для отопления дома ненамного сложнее своих одноконтурных аналогов. При этом они в состоянии подогревать воду дополнительным теплообменником с ТЭНом.
Такая конструкция состоит из следующих элементов:
Включение питающего отопительного контура основного ТЭНа происходит согласно установленных температурных показателей. При этом ТЭН для контура ГВС запускается только после открывания крана с горячей водой. Что касается других типов внутреннего устройства двухконтурных отопительных котлов, то они не прижились на рынке сантехнического оборудования из-за несовершенной конструкции и целого ряда слабых мест. В одном из подобных вариантов предполагается нагрев воды в контуре ГВС от отопительного контура.
Электрические двухконтурные котлы для отопления и водоснабжения по типу монтажа разделены на две группы:
Большей мощностью отличаются модели для напольного монтажа: по этой причине они используются для обогрева крупных домовладений. За потерю жилищного пространства переживать не нужно, т.к. они занимают немного места, отличаясь компактностью. В небольшом жилище рекомендуется применять миниатюрные настенные электрокотлы для отопления и горячей воды. Отдельные модели данного типа отличаются хорошей мощностью, которой достаточно для обогрева обширных площадей.
Новинкой рынка котельного оборудования являются т.н. «энергосберегающие» двухконтурные электрические котлы для отопления частного дома. В их конструкции имеются альтернативные элементы. К таковым устройствам относятся электродные котлы типа «Скорпион». Благодаря наличию автоматики появляется возможность быстро и недорого прогревать жилье. Характерной чертой индукционных приборов является их безопасность и длительный срок службы.
Для электрических двухконтурных котлов для дома характерно значительное удобство и практичность. Благодаря этому хозяева загородных домов избавляются от необходимости организовывать горячее водоснабжение.
Достоинства приборов следующие:
К недостаткам двухконтурных электрокотлов для отопления дома обычно относят:
Перечисленные недостатки не являются критическими, особенно в тех ситуациях, когда двухконтурные электрокотлы для отопления выступают единственным вариантом отопления жилых помещений и организации ГВС. Это в первую очередь касается регионов, где отсутствует газификация и стабильный подвоз твердого топлива.
Главным критерием при подборе подходящего электрического котла для отопления и горячего водоснабжения выступает площадь обогреваемых помещений. При расчете отталкиваются от того, что на каждые 10 м2 жилой площади требуется 1 кВт тепловой мощности. Кроме этого, следует помнить о тепловых потерях. Что касается контура ГВС, то рекомендуется приобретать оборудование производительностью примерно 10-14 л/мин.
Определиться с производителем непросто, т.к. рынок котельной продукции изобилует качественными приборами от разных фирм. Это касается как зарубежных, так и отечественных брендов. Стоимость котлов российского производства на порядок ниже, однако качество отдельных моделей оставляет желать лучшего. В то же время электрические двухконтурные котлы западного производства отличаются надежностью, поэтому потраченные на их покупку деньги полностью окупаются. Рассматривая варианты электродных и ТЭНовых нагревателей, лучше отдавать предпочтение последним: они более надежны и неприхотливы к качеству используемого теплоносителя.
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.
FILED UNDER : Статьи