Отопление дома с использованием электрокотла

Вопрос комбинирования системы отопления (возможность обогрева здания разными видами топлива) интересует всех собственников частных строений. Как правило, проблема решается двумя способами – приобретением универсального котла, горючим для которого служат дрова (уголь) + электроэнергия, или 2-х агрегатов (твердотопливного и электрического), которые включаются в общий контур. По мнению специалистов, последний вариант, хотя и обойдется несколько дороже, является лучшим.

Плюсы и минусы обогрева дома электричеством

Основными преимуществами использования электрических отопительных приборов являются:

  • Простота и легкость установки – монтаж электрического отопительного оборудования может производиться лицами, не имеющими специального разрешения. Сам процесс установки требует минимальных навыков и знаний в области отопительных систем;
  • Безопасность – приборы электроотопления имеют надежную и простую защиту от короткого замыкания, перегрева, превышения параметров установленных настроек;
  • Невысокие первоначальные затраты – благодаря самостоятельной установке и относительно невысокой цене оборудования;
  • Надежность и бесшумность – отопительное оборудование данного вида имеет длительный срок эксплуатации, высокое качество изготовления;
  • Простота эксплуатации – регулировка и управление отопительными приборами имеет простой и понятный интерфейс;
  • Высокий уровень КПД – эффективность современных отопительных электроприборов составляет от 80 до 98-99%.

Недостатками применения отопительных электроприборов являются следующие:

  • Высокая стоимость оплаты за электричество – так как отопительное оборудование потребляет от 0,4-0,5 до 10 и более Квт электроэнергии в час, это приводит к ощутимым счетам за электричество;
  • Энергозависимость – при отключении электричества нагревательный прибор, следовательно, вся отопительная система перестает функционировать.

Важно! Дешево обойдется обогрев дома электричеством людям, имеющим социальные льготные тарифы на электроэнергию (это ветераны ВОВ, многодетные семьи, Герои России и СССР, сироты). Также выгодно отапливать при помощи электроприборов небольшой дачный домик – не во всех дачных товариществах подведен газ.

Какая схема считается лучшей?

Один из спорных вопросов. Но если учесть особенности эксплуатации оборудования, разобраться несложно.

  • Включение последовательное. Для небольших частных строений – вариант нежелательный.
  • Во-первых, речь идет об отопительном оборудовании разных типов. Нет смысла приобретать 2 прибора одинаковой мощности (твердотопливную и электрическую модели), так как основная функция эл/прибора – обеспечить резервирование на случай нештатной ситуации.

    Во-вторых, разница в величинах данной характеристики приведет к неравномерному распределению нагрузки и повышенной выработке ресурса основного котла, если они станут работать совместно. Гораздо рациональнее изначально приобрести твердотопливный агрегат требуемой мощности.

  • Включение параллельное. Оптимальное решение, так как подобная схема подходит и для поочередной работе отопительных агрегатов, и для совместной. Хотя последнее не так актуально применительно к частному дому при использовании приборов разных групп. Ведь приобретение эл/котла имеет ограничение, связанное с лимитом суммарной потребляемой мощности конкретным строением. Именно поэтому большинство собственников и рассматривает вариант «электрического» обогрева как запасной, резервный.

Тем, кто хочет иметь общее представление о характеристиках отопительных приборов и ценах на разные модели, стоит ознакомиться с информацией, которая находится на страницах:

  • по котлам твердотопливным;
  • электрическим.

Алгоритм функционирования системы достаточно простой. Если схема грамотно автоматизирована, то при снижении температуры в контуре ниже критической (значение определяется пользователем) в работу включается второй котел. Такое решение позволяет нивелировать все минусы отопления, связанные с прогоранием дров и в ряде иных форс-мажорных ситуаций.

Достоинства и недостатки

К преимуществам оборудования относят:

  • безопасность применения – при утечке или перебоях с энергоносителем устройства прекращают работу;
  • бесшумность;
  • возможность установки в любом месте помещения, в том числе в жилых комнатах;
  • отсутствие вредных выбросов в атмосферу;
  • простота монтажа;
  • нет деталей, которые быстро выходят из строя и могут вызвать поломку сети;
  • оперативность прогрева теплоносителя.

Электрокотлы для дома энергосберегающие оснащаются системой автоматического контроля и управления, потому доступны к установке разных режимов эксплуатации и отличаются длительным сроком службы.

Минусы:

  1. Энергозависимость. При перебоях с подачей тока, модели работать не будут.
  2. Первую настройку выполняет приглашенный мастер. Производители делают заводские настройки модулей, но их иногда нужно корректировать в соответствии с запросами потребителя или индивидуальными показателями сети – работа поручается только специалистам.
  3. Для прогрева большой площади потребуется несколько модулей.
  4. Высокие тарифы на электричество не способствуют снижению затрат на обслуживание техники и всей магистрали.
Читайте также:  Методы опрессовки отопительных систем

Совет! При выборе изделий особое внимание уделяется узлу автоматики и контроля. Экономить на приборе не стоит, поскольку он отвечает за исправность работы агрегата.

Как создать энергосберегающий дом

Перед тем, как начать подбирать материалы для утепления дома и их толщину, следует определиться с некоторыми важными исходными значениями

Главные потери тепла

в доме происходит через:

  1. вентиляционные отверстия;
  2. ограждающие конструкции, а именно стены, фундамент и крышу;
  3. оконные проемы.

Уже подготавливая проект дома стоит стремиться к созданию минимальных потерь тепла сразу во всех этих составляющих дома, т.е. они должны быть аналогичными, около 33,3%. Таким образом, достигается идеальный баланс между выгодой и специальным дополнительным утеплением.

Энергоэффективный дом – это не просто «термос», но и применение современных Важно! больше всего тепла из дома уходит через оконные проемы, поэтому при оформлении проекта нужно стараться построить дом так, чтобы окна находились на более солнечной стороне, прогревая стекла. Таким образом, солнечная инсоляция будет восполнять потерю теплового ресурса из дома.

Процентное соотношение теплопотерь дома Строительство экодома, как правило, обходится на порядок дороже. Обычно, это процентов 15-20, но эти затраты со временем себя оправдают. Это время – примерно в течение первого года проживания в новом доме.

Комплекс мероприятий

по улучшению энергоэффективности дома:

Как выбирать элементы обвязки

При выборе насоса нужно обратить внимание на тепловую нагрузку на контур

Как выбирать элементы обвязки

Здесь важно вычислить разницу между температурой воды на подачу и в обратке.. Формула следующая:

Формула следующая:

Как выбирать элементы обвязки
  • Q=0,86хR/Dt,
  • где Q — показатель производительности насоса (кубометры в час),
  • R — мощность котла,
  • Dt — температурная разница.

Например, при мощности котла 20 кВт и температурных показателях отопительной системы 80/60oС насос нужен со следующими эксплуатационными характеристиками:

Как выбирать элементы обвязки

0,86х20(80-60)=0,86 м3/ч.

Хорошо себя показывает насос, у которого ступенчатая регулировка мощности. Он сможет обеспечить такой уровень производительности, чтобы радиаторы по всему контуру равномерно прогревались.

Как выбирать элементы обвязки

Такой параметр, как напор теплоносителя, который измеряется в метрах водяного столба, можно не учитывать. В системе отопления не имеет никакого значения количество этажей в здании, этаж, на котором стоит циркуляционный насос. Минимальное значение насоса — 2 метра. Приборы с таким параметром хорошо справляются с движением теплоносителя в водяном контуре многоквартирного дома с высоким гидравлическим сопротивлением. Когда выполняется обвязка котла отопления, эти моменты нужно помнить.

На что обратить внимание при установке мембранного бачка:

Как выбирать элементы обвязки

Прежде всего, важно выбрать объём бачка. Он должен составлять 1/10 часть от объёма теплоносителя в водяном контуре

Есть простой способ это вычислить. Если в отопительной системе стоят алюминиевые или биметаллические радиаторы, то на 1 киловатт мощности котла идёт 15 литров теплоносителя. Бачок выдерживает температуру до +120 C. Рабочее давление устройства зачастую не превышает 1,5 бар. Иногда возникает необходимость его увеличить. Для этого накачивают воздух в бачок с помощью велосипедного насоса.

Как выбирать элементы обвязки

Как выбирают элементы группы безопасности:

  • У клапана верхняя граница допустимого давления 2,5 бар.
  • Манометр нужно выбирать с давлением в 4 атмосферы.
Как выбирать элементы обвязки

Как располагать элементы обвязки:

  • Циркуляционный насос ставят перед камерой сгорания (перед теплообменником), там, где более низкая температура.
  • Клапан и манометр монтируют при выходе из теплообменника, в месте, где давление начинает повышаться.
  • Расширительный бачок монтируют в любом участке контура, но не рядом с насосом (колебания давления приведут к износу бачка).
Как выбирать элементы обвязки

На какие параметры следует обратить внимание при подборе котла

Бытовой отопительный котел – сложное техническое устройство, имеющее в своем составе не только нагревательный элемент. При покупке надо уделить внимание вспомогательным узлам, и дополнительным опциям от которых зависит надежность всего агрегата, безопасность и удобство его эксплуатации.

Расширительный бак

Расширительный бак для системы отопления.

Возможность работы с многотарифным счетчиком

При установке многотарифного счетчика появляется возможность более экономной оплаты за потребляемую энергию. Система отопления обладает определенной инертностью. Если ее интенсивно разогревать в ночные часы, когда действуют минимальные тарифы, днем она сможет постепенно отдавать тепло. Регулирование работы котла по графику в автоматическом режиме осуществляется при наличии программатора.

Насос

Циркуляционный насос необходим для прокачки теплоносителя по всему контуру. Он обеспечивает оптимальные условия для протекания теплообменных процессов, происходящих в котле и внешних нагревательных приборах. Экономически целесообразно, чтобы он мог изменять расход перекачиваемой жидкости. Если это не предусмотрено производителем котла, лучше приобрести дополнительный регулятор.

Читайте также:  Основные неисправности (коды ошибок) отопительных котлов.

Погодозависимое регулирование

Большинство известных производителей электрических котлов предусматривают возможность работы оборудования в зависимости от показаний температурных датчиков, которые могут устанавливаться в отапливаемом помещении или на улице. Такая функция улучшает качество поддержания в доме комфортного микроклимата и дает возможность существенно экономить потребление электроэнергии.

Схема системы отопления с погодозависимым управлением.

Управление трехходовым клапаном

При работе одноконтурного котла на обеспечение горячего водоснабжения здания устанавливают дополнительный бойлер косвенного нагрева. Для этого производитель должен предусмотреть возможность системы управления давать команды трехходовому клапану, отвечающему за своевременную подачу горячей воды в бак-накопитель. Без этой опции качественная работа системы ГВС будет невозможна.

Возможность подключения к реле сброса нагрузок

При одновременной работе нескольких мощных потребителей электроэнергии домашняя сеть может испытывать перегрузки. Это грозит срабатыванием аварийной защиты с обесточиванием здания.

Реализованная на котле функция выбора приоритетного потребителя позволяет автоматически выключить котел в момент включения более важного с точки зрения заданной логики альтернативного прибора. Агрегат снова выйдет на прежний режим сразу, как только появится такая возможность.

Если вы заметили ошибку, не рабочее видео или ссылку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.Поделиться:

Электродные отопительные котлы

Наиболее популярной альтернативой ТЭНовым котлам отопления в настоящее время являются приборы электродного типа. У них нагрев теплоносителя происходит за счет его собственного электрического сопротивления.

Сравнение электродного и ТЭНового котлов

Особенностью конструкции является наличием электрода (корпус) и катода. Последний располагается в емкости, через которую протекает теплоноситель. При подаче электроэнергии происходит расщепление воды на положительные и отрицательные ионы, которые стремятся к электродам соответствующей полярности. Из-за того, что подается переменный ток с частотой 50 Гц, происходит смена полярности электрода. Именно это явление и провоцирует нагрев воды.

Электродный электрокотел для отопления дома выбирается только для воды. Перед этим она должна пройти подготовку для повышения удельного сопротивления. Лучше всего приобрести уже готовый теплоноситель. Если же такой возможности нет – можно в дистиллированную воду добавить соль.

Также следует учитывать такие особенности мини электрокотлов для теплоснабжения электродного типа:

  • Постепенный выход на номинальную мощность. Оптимальный вариант – пригласить специалистов для первичной настройки оборудования;
  • Постепенное растворение электродов. Через 10-15 лет эксплуатации уменьшение их диаметра достигнет критического значения. После этого необходима плановая замена электродов;
  • Отсутствие накипи. Это обусловлено вибрацией электродов с частотой 50 Гц. При этом не возникает посторонний шум.

Еще одним преимуществом является возможность выбора электродного электрокотла для отопления и горячей воды. В этом случае в конструкции будет две отдельные камеры, в каждой из которых нагревается вода для теплоснабжения и ГВС.

При отсутствии теплоносителя в камере нагрева в электродном котле не будет происходить перегрев поверхности. Это является одним из преимуществ данного типа отопительного оборудования.

мифа об электрокотлах вместо заключения

Третий миф относится к тарифам на электроэнергию. Считается, что электрический котел израсходует столько электричества, что владелец загородного дома весной решит его тут же продать. Но этого почему-то не случается. Дело в том, что даже котлы мощностью 12 кВт в час не работают на полную круглые сутки. Система отслеживает изменение температуры системы и регулирует необходимую мощность. Также, нагрев теплоноситель до определенной температуры, котел вообще отключается. Особенно хороша данная система для дач, на которых хозяева бывают пару раз за зиму, потому что нет никакой пожароопасности, и не требуется заготовка горючих материалов.

Индукционный

В индукционном котле нагрев воды идет из-за явления электромагнитной индукции. По катушке, обмотанной проводом, пропускают электричество. При этом одновременно внутрь нее помещается сердечник из металла. Вокруг катушки возникают т.н. вихревые токи, греющие массив сердечника, омываемый, в свою очередь, водой. Таким образом теплоту воспринимает теплоноситель.

Индукционные электрокотлы

Индукционный электрокотел

Данный вид котлов, по сравнению с предыдущими, обладает самым высоким КПД, безопасностью и надежностью.

Состоят такие электрические отопители для дома из бака теплообменника, внутри которого расположен сердечник с индукционной катушкой (индуктор). При прохождении по катушке электрического тока образующиеся вихревые токи нагревают стенки бака, сердечник и сам теплоноситель. Для циркуляции теплоносителя бак имеет патрубки подачи и обратки, циркуляционный насос. Управление и настройка производятся при помощи электронного блока.

Индукционные электрические нагреватели

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

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

Индукционный электрический нагреватель

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

Как сделать своими руками?

Инструкция по монтажу электродного котла своими руками достаточно проста и включает в себя детали, исключающие возможность поломки, отсюда и длительность в эксплуатации. Самодельное устройство будет значительно ниже в цене, чем его заводские аналоги и, по отзывам пользователей, ничем не хуже справляться со своей основной задачей.

Схема действий по сборке электродного котла состоит из следующих этапов:

1. Создание чертежей будущей системы с указанием всех деталей, а также количества контуров. В электродном оборудовании допускаются как двухконтурные, так и одноконтурные вариации.

2. Установка и надежное заземление котла согласно произведенному на свет чертежу. Сборка включает в себя минимальные сварочные работы и широкий простор для модификации с помощью подручных средств. Обязательным условием является изоляция электрода от внутренних стенок устройства. Не стоит также собирать оборудование из разных материалов для предупреждения образования «гальванической пары» и последующего роста накипи. Корпус готового изделия допускается покрыть термостойкой эмалью.

3. Подвод и настройка циркуляции воды в силу повышения ее температуры.

4. Подбор и применение подходящих материалов и радиаторов, положительно взаимодействующих с теплоносителем. Хорошо, если приборы состоят из биметаллов или первичного алюминия – наиболее безвредные, с меньшим количеством примесей, не оказывающие негативного влияния на электрокотел.

Как сделать своими руками?

5. По необходимости установка автоматического оборудования для управления системой.

При сборке особое внимание стоит уделить герметичности сварных швов. Для тестирования нужно провести очистку от шлаков, натереть мыльной пеной, набрать в аппарат воды и в рабочем состоянии нагнетать избыточное давление при помощи компрессора. При некачественном соединении на линии сварки будут появляться пузырьки.

Выполненный своими руками электродный котел стабильно будет нагревать воду в пределах 120 °C. Плавная регулировка температурного режима в таком случае, к сожалению, отсутствует.

Инструкция по подключению электродного котла достаточно строго определяет правила безопасности, обязательные для исполнения. В противном случае существует риск поражения электрическим током, вывода из строя всей установки. Поэтому заводские устройства рекомендуется монтировать под руководством профессионалов.

Схемы подсоединения электродного котла разнятся для проточного нагрева воды или же для отопительной конструкции. Существует несколько способов подключения электродов в действующую систему:

  • наравне с другими отопительными котлами;
  • однофазно;
  • для трехфазного котла;
  • подключение блоков регулировки и автоматического контроля.

Основной нюанс подсоединения заключается в следующем: выход у электродного котла и труба стояка должны быть одного и того же диаметра, без каких-либо сужающих переходников. Так же, как и в случае без принудительной циркуляции, но дополнительно строго соблюдаются углы наклона водопровода в 5-8°. Самодельные котлы, как правило, имеют ориентировочную мощность не выше 4 кВт, что соответствует силе тока в цепи в 18 А. Для настройки оборудования используют бытовой амперметр. Систему подключают к питанию для предварительного прогрева воды. Параллельно готовится рабочий раствор соды пропорцией 1:10.