Электрический котел для отопления дома – как выбрать электрокотел

Для расчёта мощности существуют специальные формулы. Но прежде чем переходить к расчётам, необходимо запастись знаниями некоторых показателей.

Электрокотлы для системы отопления: выгода или безысходность

Справедливости ради следует заметить, что вопрос о том чтобы использовать электрокотел для отопления является актуальным даже при наличии в доме газового оборудования: в этом случае он используется в качестве резервного или дополнительного, например, в при аварийных отключений или резком снижении температуры воздуха на улице. Но в данном случае все же остановимся на варианте, при котором электрический котел является основным и единственным источником тепла в загородном доме.

Безусловно, использование электроэнергии для отопления дома было бы значительно более привлекательным, по сравнению с газовым, если бы не одно большое «НО» – речь идет о стоимости энергоресурса. Даже, несмотря на постоянный рост стоимости газа, цена за киловатт электроэнергии увеличивается значительно быстрее. Поэтому если выбран такой вид котла, обязательно следует узнать о возможности использования двухфазного счетчика, с помощью которого удастся значительно сократить расходы – в среднем на 25-40%, в зависимости от режима использования оборудования. Правда для большей эффективности следует установить теплоаккумуляторы, с помощью которых можно будет днем использовать нагретый ночью теплоноситель.

Важным преимуществом является и то, что для установки электрокотла не требуется получение специального разрешения (но бывают и исключения), но надо учитывать такую особенность: оборудование мощностью до 6 кВт допускается подключать к однофазному напряжению, для приборов с большими показателями этого параметра потребуется трехфазное. А вот в этом случае, если изначально в дом не была заведена такая сеть, придется получать соответствующие разрешения и проводить необходимые работы. Поэтому если речь идет об организации системы отопления в новострое, то все вопросы, связанные с коммуникациями, в том числе и с выбором энергоресурса для системы отопления, следует решить на этапе проектирования. В этом случае удастся оптимально разместить все оборудование, обеспечив ему нужные условия для работы.

Электрокотел на ТЭНах

Схема электрического котла с теном своими руками является наиболее простой для исполнения и известна уже достаточно давно.

Принцип работы ТЭНового котла

Устройство всех бытовых приборов, в которых установлены нагревательные элементы (ТЭНы), одинаково. При включении питания напряжение подается на ТЭН, который постепенно нагревается и передает тепловую энергию расположенной вокруг него жидкости.

Преимущества таких приборов:

  • большой ассортимент нагревательных элементов различной формы и мощности;
  • возможность использования в любой отопительной системе с жидкими теплоносителями;
  • на корпусе котла установлена изоляция, так что напряжение подается исключительно на ТЭН;
  • не требуют сложного обслуживания;
  • уровень нагрева очень просто контролировать, даже с минимальным набором автоматических элементов управления.

Среди недостатков самодельного электрического котла данного типа можно назвать:

  • «прожорливость» в потреблении электроэнергии, поскольку для обогрева 10 м² площади требуется 1 кВт мощности;
  • примеси в теплоносителе накапливаются на нагревательном элементе в виде накипи, поэтому его нужно чистить примерно 1 раз в год;
  • ТЭН может функционировать только при наличии жидкости, с ним рекомендуется установка датчика холостого хода.
Читайте также:  Антифриз для системы отопления — читайте во всех подробностях

Расчет количества и размеров радиаторов отопления

Большое значений в качественном расчете системы отопления имеет правильное определение количества радиаторов, причем в каждом помещении придется делать отдельный расчет.

Количество радиаторов зависит не от площади помещения, как многие ошибочно полагают, а от кубатуры. Если установить недостаточно радиаторов – будет холодно, если много – будет перерасход энергоресурсов, что отразится на финансовом состоянии жильцов. Вот в этом и состоит смысл расчета правильного количества радиаторов.

Подсчет количества батарей можно поделить на два пункта. Сразу нужно рассчитать общее количество секций батареи, необходимых для обогрева отопления, а уж потом, исходя из этих расчетов, делается подсчет количества батарей.

Особых сложностей в этих расчетах тоже нет. Для этого нужно знать некоторые закономерные правила и теплоотдачу батарей, которые вы собираетесь устанавливать.

Например, в среднем, для обогрева 1 куб.м комнаты требуется 39-41 Вт энергии. Если взять комнату, имеющую площадь 10 кв.м. и высоту потолков 3 м, то получим 30 куб.м (10 * 3 = 30), которые умножаем на 41 Вт. В результате получаем 1230 Вт, необходимых для обогрева комнаты. Этот показатель переводится в количество секций, а потом в количество батарей. Исходя из того факта, что в среднем одна секция современной батареи отопления вырабатывает до 200 Вт тепловой энергии, делим 1230 Вт на 200 Вт, получаем секций, закругляем и получаем нужное нам количество – 7.

Для расчета необходимого количества радиаторов в угловых помещениях необходимо использовать другой метод. Здесь учитывается специальный коэффициент теплопотерь. Его значение может колебаться в пределах 1.1 — 1.3 и зависит от вашей климатической зоны. Чтобы не ошибиться, нужно брать максимальный показатель. Поэтому, беря наши предыдущие параметры и, учитывая коэффициент теплопотери для угловой комнаты, получаем: 1230Вт * 1,3 / 200 = 7,995 секций, округляем и получаем 8 секций.

Чтобы рассчитать, сколько нужно радиаторов, важно учитывать, что количество секций на нем не должно быть больше 10. В нашем случае для 8 секций достаточно 1 радиатора. Если же по расчетам количество секций зашкаливает за десяток, то оптимальным вариантом будет разделить их на два радиатора.

После того, как мы определились с необходимым количеством радиаторов, можно приступить к подсчету нужного количества материала для установки системы отопления.

№Виды электрических котлов по типу нагревательного элемента

В зависимости от того, каким образом проходит нагрев воды, все котлы делятся на ТЭНовые, электродные и индукционные.

ТЭНовые котлы

Это самый популярный вариант исполнения, причем настолько популярный, что говоря об электрических котлах, как правило, имеют в виду именно конструкции с ТЭНом. Работает такой агрегат по принципу кипятильника. Электричество подается к трубчатому электронагревателю (ТЭН), он нагревается и передает тепло воде, которая используется в качестве теплоносителя. ТЭН состоит из нихромовой спирали и прочной оболочки из стали, алюминия или титана. Пространство между спиралью и оболочкой заполняет кварцевый песок или другой диэлектрический наполнитель.

Читайте также:  Формула расчета тепловой энергии на отопление

Номинальная мощность в таких котлах достигается скачкообразно, примерно через 10-15 минут после включения. ТЭНовые котлы работают в проточном режиме, могут быть одноконтурными и двухконтурными. Как правило, в бак котла помещено несколько ТЭНов.

Так как прямой контакт нагревающейся спирали с водой отсутствует (диэлектрик играет роль разделителя), короткого замыкания можно не бояться. Главная проблема подобных котлов заключается в другом. Поверхность ТЭНа контактирует с водой, на ней относительно быстро появляется накипь, которая может постепенно вывести котел из строя. Чтобы замедлить этот процесс или даже полностью его избежать, лучше использовать в системе дистиллированную воду. Также иногда применяются специальные жидкости. От перегрева теплоносителя котлы защищены термическим регулятором, но если произошла утечка, то агрегат рискует перегреться и выйти из строя.

Электродные (ионные) котлы

Конструкция данного котла предполагает наличие двух электродов, погруженных в теплообменник. На них подается электрическая энергия, за счет чего создается разность потенциалов. Благодаря наличию в теплоносителе солей он превращается в проводник тока. Электричество, проходя сквозь электролит с высоким сопротивлением, вызывает его нагрев. Достаточно буквально пары минут, чтобы котел достиг номинальной мощности. В качестве электролита (теплоносителя) берут специально подготовленную воду или жидкость на основе этиленгликоля.

В работе котлы такого типа достаточно экономичны, а для обеспечения той же тепловой мощности, что и ТЭНовый котел, потребляют почти в два раза меньше электричества. Такие агрегаты, как правило, имеют надежную продуманную автоматику, редко выходят из строя, так как ломаться тут, по сути, нечему. Если в системе случится протечка, то перегрева не случится – электролита ведь нет. Хорошо себя показывают электродные котлы и в условиях нестабильного напряжения. Если оно упадет вплоть до 180 В, агрегат будет продолжать работать и вырабатывать тепло.

Из минусов только стоимость оборудования и необходимость использовать специально подготовленный теплоноситель. От его состава будет зависеть, сколько энергии будет тратить котел на нагревание. Еще один нюанс – необходимость надежного заземления. Электроды придется периодически менять.

Индукционный котел

Котлы данного типа начали использоваться еще в 80-х годах прошлого века, но сначала устанавливались только на производстве. Выпуск бытовых моделей начался только к концу 90-х годов. Принцип работы у них достаточно сложный и напоминает трансформатор. Сердце агрегата – индукционная катушка, которая преобразует электрическую энергию в магнитное поле, направляя его на сердечник. Последний представляет собой систему стальных труб с теплоносителем внутри.

Система показала себя неплохо. Индукционные котлы экономичны и очень компактны, долговечны (срок службы 30 лет и более) и пожаробезопасны, да и проблема накипи с ними не страшна. Строгих требований к теплоносителю, как в двух предыдущих типах котлов, нет – заливать можно даже очищенные нефтепродукты.

Главный минус – высокая цена. К тому же, весят индукционные котлы прилично, несмотря на свои миниатюрные габариты. Найти модель легче 20 кг не получится.

Какой котел лучше выбрать, зависит от бюджета и выдвигаемых требований – в продаже можно найти все три вида.

Читайте также:  Как установить отопление в одноэтажном частном доме

Что влияет на расчетную мощность

Котел должен не только восполнять все тепловые потери конкретного здания или помещения, но и иметь определенный мощностный запас. Почему необходимо брать значение больше расчетного:

  • оборудование не должно работать на пределе возможностей — это приводит к преждевременному износу;
  • нужно учитывать вероятность аномальных температур;
  • для частного дома полезно учесть возможность расширения площади.
Что влияет на расчетную мощность

Некоторые покупатели не знают, в каких единицах исчисляется главный параметр газового оборудования, определяющий его производительность. Тепловая мощность аппаратов измеряется в киловаттах (кВт). Эта величина всегда указывается в техническом паспорте каждой модели.

Указания по монтажу отопителя

Электрические водогрейные котлы всех типов рассчитаны на крепление к стене и комплектуются монтажными скобами либо хомутами. Пояснять разметку и забивку дюбелей нет смысла – каждый домовладелец знает, как это делается.

Для справки. В напольном исполнении продаются универсальные электро-дровяные и угольные котлы, описываемые в другом нашем материале.

Другой вопрос – как правильно выбрать помещение и конкретное место монтажа электрокотла. С одной стороны, нормативные документы не запрещают ставить теплогенератор в любой комнате. С другой стороны, существуют правила пользования электроустановками (ПУЭ), накладывающие ограничения на размещение теплосиловых устройств большой мощности.

Настенную версию можно повесить хоть в коридоре, но туда придется тянуть все коммуникации

Дадим несколько общих рекомендаций, как правильно установить электрокотел в частном доме:

Важно! Корпус электрокотла обязательно присоедините к заземляющей шине. Если таковая отсутствует, сделайте на улице контур заземления и проложите в котельную. Подробную инструкцию найдете ниже.

Как правило, электрический генератор тепла выступает в роли резервного аппарата при основном твердотопливном либо газовом котле. Значит, нужно правильно скомпоновать теплогенераторы и вспомогательное оборудование, чтобы вышло минимум пересечений трубопроводов. Обдумайте и нарисуйте схему заранее.

Подключение электрокотла к системе отопления

Схема подключения однофазного маломощного котла

Монтаж разрешается в любом месте, однако аппарат нужно защитить от действия влаги, доступ к нему ограничить. Поэтому в ванной ставить котел нежелательно. ТЭНовые нагреватели допускается монтировать на кухне и в прихожей – они не боятся влаги, но тогда и магистраль отопления придется прокладывать в эту комнату. На деле котел почти всегда оказывается в отдельном техническом помещении.

Устанавливают электрокотел для отопления частного дома в 100 кв. м. по инструкции. Соблюдают и некоторые общие рекомендации:

  • Большинство моделей монтируется на стену. Если стена обшита деревом, рекомендуется теплоизолировать этот участок.
  • К котлу должен быть свободный доступ.
  • Возле индукционного котла оставляют свободный участок, так как рядом с ним нужно закрепить насос и расширительный бак.
  • Кабели располагают выше отопительных и канализационных труб, чтобы в случае протечки провод не залило.
  • Корпус присоединяют к заземляющей шине. Если ее нет, сооружают контур заземления и прокладывают его в котельную.
  • Подающий и обратный трубопровод закрепляют в соответствующие патрубки и фиксируют.

Схемы подключения используют разные, в зависимости от типа аппарата. Если котел не оборудован собственным бачком или насосом, эти устройства врезают в обратку.