Принцип работы электрического котла отопления

22.10.2019 8,466 Просмотров

Виды электрических котлов для дома

Электрические отопительные котлы отличаются следующими признаками:

  • число контуров;
  • мощность;
  • место для установки;
  • механизм нагрева теплоносителя.

Рассмотрим подробнее каждый аспект.

Количество контуров

Двухконтурные электрические котлы отопления обеспечат вас не только теплом, но и горячей водой.

Здесь все просто: бывают одноконтурные и двухконтурные электрокотлы . Первые способны обеспечить отопительную систему частного дома или коттеджа. Другие устройства предназначены для разветвления на две линии и также подают горячую воду на бытовые краны.

Мощность имеет значение

Бывают электрические котлы для отопления дома 220 В и 380 В. Показатель мощности варьируется в зависимости от схемы электропитания котла. Последняя бывает двух видов:

  • однофазная – используется общая сеть 220 B, а мощность не превышает 5 кВт;
  • трехфазная – задействовано силовое напряжение 380 B, что требует монтажа кабеля большого сечения, при этом мощность стартует от 15 кВт и выше.

Место установки

Котлы разделяются на настенные и напольные модели. При выборе особое внимание уделяют размерам помещения и техники, возможности монтировать устройство на стену или оставить на полу. Подвесные модели разрабатываются более легкими и компактными, подходят для небольших помещений. Для здания в несколько этажей понадобится напольный электрокотел для отопления дома.

Большинство крупных моделей имеют вмонтированную систему нагрева. Такие дополнительные элементы не влияют на вес и габариты техники, что позволяет сэкономить пространство.

Типы оборудования

Надежный и энергоэффективный электрокотел в частный дом или на дачу должен иметь необходимый запас мощности. Для отопления жилого объекта в период сильных морозов дополнительные ресурсы могут быть использованы по назначению. Существует несколько разновидностей подобного оборудования:

  • модели, укомплектованные ТЭНами, являются самыми доступными и простыми в исполнении. Теплоноситель получает нужную температуру за счет работы двух нагревателей трубчатого типа. Основным минусом подобной техники является возможность образования накипи и последующий выход ТЭНов из строя;
  • электрокотел индукционного типа потребляет минимум электроэнергии при нагреве теплоносителя до нужной температуры. При этом стоимость подобных устройств является самой высокой;
  • Электродные модели отличаются надежностью и безопасностью при интенсивной эксплуатации, но требуют использования качественного теплоносителя в циркуляционном контуре.

Электрокотлы со встроенными ТЭНами могут использоваться в качестве основных или резервных. Чаще всего модели настенного и напольного типов комплектуются двумя нагревательными элементами для резервирования и увеличения надежности. Частное отопление эффективно работает даже при выходе из строя одного ТЭНа.

Индукционные модели дороже по цене и более эффективны по энергопотреблению. За счет воздействия магнитного поля происходит нагрев теплоносителя, при этом нагревательный элемент изолирован от воды и содержащихся в ней примесей.

Как работают индукционные электрокотлы?

Принцип действия устройства основан на явлении электромагнитной индукции. Магнитное поле, образуемое катушкой, вызывает вихревой ток в металлическом сердечнике, что приводит к его нагреву.

В составе такого электрокотла присутствует:

  • катушка;
  • теплообменник вокруг сердечника;
  • патрубки входа и выхода теплоносителя;
  • блок управления;
  • тиристорные пускатели, регулирующие мощность;
  • защитный кожух с теплоизоляционным слоем.

Теплоноситель поступает через клапан в змеевик, который расположен вплотную к сердечнику, где и происходит нагрев жидкости. КПД при этом достигает 99%, а максимальная мощность отдельных устройств превышает 50 кВт.

Плюсы индукционного нагрева

Недостатки

  • Высокая цена;
  • сложность подключения электрики и трубной обвязки.

Справка! Производители котлов рекомендуют применять специальную обессоленную воду или антифризы с добавками, которые предотвращают появления накипи.

Плюсы и минусы

Электрокотлы для отопления частных домов располагают целым рядом собственных достоинств, в число которых входят следующие:

  • не нуждается в долгой и трудоемкой установке;
  • не требуется подключения к дымоходу или прокладки труб — достаточно всего лишь включить в сеть;
  • обходятся без выделения отдельного помещения для расположения — относительно компактные и не тяжеловесные размеры котлов позволяют проводить их установку без лишних трат и особой подготовки помещения;
  • экологичность использования электрических котлов связана с отсутствием выделения вредного угарного газа;
  • коэффициент полезного действия данного вида оборудования достаточно высок и находится в диапазоне 95-98%.
Читайте также:  Кирпичный котел длительного горения своими руками

В процессе монтажа электрокотла к отопительной системе дома, чтобы оборудование функционировало без сбоев, а также для сокращения риска возникновения короткого замыкания, рекомендуется предварительно подобрать провода с определенным сечением.

К основным недостаткам использования электрических котлов относятся:

  • при вводе оборудования в эксплуатацию требуется точный расчет нужной длины электрического кабеля и размер его сечения;
  • необходимость выделения самостоятельной электролинии от щитка для обеспечения питания котла;
  • дорогостоящий источник энергии, к примеру, газ обходится намного дешевле.

При покупке электрокотла стоит учитывать все плюсы и минусы электрических котлов, а также вид эксплуатируемой системы отопления, объем отапливаемой площади, степень коэффициент полезного действия радиаторов, расход киловатт.

Электрокотлы для отопления дома различаются также по количеству потребляемой энергии, в частности настенный аппарат является более компактным по сравнению с напольным оборудованием, при используемой им мощности всего от 2,5 кВт/час. Потребляемый вольтаж электрокотла может достигать 20 кВт/час.

Как уже говорилось, электрические котлы не требуют выделения большого пространства для расположения. При помощи настенного электрического котла возможно максимально отопить 25 кв. метров жилья. В более объемных помещениях указанный вид оборудования считается слишком непрактичным и расточительным. Аналогично, не имеет ни малейшего смысла использовать на небольших площадях дома котел с более высоким потреблением параметра мощности. Для оптимальной эксплуатации оборудования вольтаж электрокотла отопления должен соизмеряться с площадью жилья, нуждающегося в отоплении.

Чтобы не ошибиться с выбором электрического котла стоит руководствоваться следующей формулой: мощность используемого оборудования необходимо рассчитывать приблизительно в 10 раз меньше всего объема помещений дома. Для наглядности при площади дома в 100 кв. метров, вольтаж котла должен примерно составлять 10 кВт.

Разумеется, данные формулы вычисления мощности котла не абсолютны, потому что существует немало посторонних условий, влияющих на продуктивность системы отопления, к которым относятся: качество и присутствие теплоизоляции, нахождение на территории розы ветров и прочее. Указанные причины снижают необходимую мощность отопительного котла работающего на электричестве.

Наличие у дома утепления позволяет значительно снизить требования к мощности электрокотла. Неплохим вариантом является использование многотарифного счетчика — это позволит эксплуатировать аппарат во время минимального тарифа.

Как выбрать и на что обратить внимание?

При выборе энергосберегающего электрокотла специалисты рекомендуют обратить внимание на ряд следующих особенностей:

  • габариты техники;
  • соответствие мощности котла площади обогреваемого помещения;
  • степень вибрации включенного прибора;
  • встроенная автоматика;
  • показатели экономичности;
  • возможность управления режимом температуры в отдельно взятых помещениях;
  • цена электрокотла и стоимость услуг по монтажу.
Как выбрать и на что обратить внимание?

ВАЖНО! Если вы хотите приобрести доступный по цене агрегат, который легко обслуживать, лучшим выбором может стать котел, оборудованный ТЭНом.

Элементы нагрева в нем подлежат замене каждые 5-10 лет.

Тем, кто ценит компактность, следует присмотреться к электрическим котлам индукционного и ионного типа.

Насколько электродные котлы экономичны

Насчет расхода электроэнергии электродными котлами постоянно ведутся споры. Продавцы и производители заявляют, что эти котлы более экономичны, чем ТЭНовые. Называют даже цифру – на 30%. Их оппоненты говорят, что если котел на 6 кВт, то и потреблять будет он 6 кВт. Ни больше, ни меньше.

Это так. Но владельцы работающих систем утверждают, что платят за отопление меньше (у некоторых раньше стояли ТЭНовые , а некоторые сравнивают свои счета со счетами друзей). Заметим, что негативные сообщения пишут только теоретики, которые ратуют за использование старых, добрых, хорошо известных ТЭНов. Ни одного отрицательного отзыва от владельцев нет (просмотрено 5 форумов).

Насколько электродные котлы экономичны

Есть один условно негативный: после 2.5 лет работы на «отлично» эффективность системы сильно упала, и поднять ее удалось лишь частично, но недостаточно, путем тщательной подготовки теплоносителя. На первый взгляд, значительное снижение мощности теплоагрегата возможно по двум причинам: износились электроды и их нужно менять, или что-то засбоило с автоматикой. В любом случае, обращаться нужно в сервисный центр к специалистам.

За счет чего же может выигрывать электродный котел для водяного отопления дома? За счет малой инерционности системы: нет никаких промежуточных носителей, и вся энергия, сразу передается теплоносителю. Важно это не только во время старта системы, но и для поддержания заданного температурного режима. Как только температура воздуха в помещении (для большего комфорта нужно отслеживать этот показатель, а не температуру теплоносителя) становится ниже, система включается. Нагрев начинается мгновенно, без задержек на разогрев того же ТЭНа.

Такая же ситуация и с отключением: отключили подачу тока, нагрев прекратился. И снова никакой инерции, и температура держится стабильно, и нет перерасхода электроэнергии вхолостую. Это так. Но для того чтобы все было так, как описано, необходима качественная автоматика, а это, как знаем, недешево.

Читайте также:  Схемы укладки водяного теплого пола: технологии монтажа своими руками

Индукционные котлы имеют очень небольшие габариты

Насколько электродные котлы экономичны

Практики говорят, что электродные и индукционные котлы больше подходят для устройства теплых водяных полов, чем котлы на ТЭНах. У них более совершенная автоматика и температура поддерживается точнее. Но современные многоступенчатые котлы на ТЭНах тоже могут регулировать свою мощность, правда переход этот скачкообразный – включение/выключение одного или нескольких нагревательных элементов дает скачек мощности. Так что если выбирать, предпочтение для организации водяных теплых полов можно отдать электродным. Индукционные котлы в этой области тоже хороши, но стоят намного дороже.

К плюсам использования электродных котлов для водяного отопления можно добавить их малые габариты, низкую стоимость (по отношению даже к котлам на ТЭНах) и бесшумность при использовании (в отличие от индукционных котлов, которые шумят порой сильно). Но тут нужно учесть, что к необходимости проведения отдельной линии питания, нужно будет также соорудить отдельный контур заземления, а это тоже затраты.

Диаграмма, которая демонстрирует зависимость расхода электроэнергии от температуры на улице

Насколько электродные котлы экономичны

В общем, однозначно сказать, хороши электродные котлы или плохи, нельзя. Есть свои положительные моменты, но есть и достаточное количество отрицательных. Собственно, решать нужно в каждом конкретном случае: как всегда при наличии нескольких вариантов встает проблема выбора. Но выбор каждый делает самостоятельно. Мы пытаемся как можно полнее представить ситуацию, а решать все равно вам.

Технические характеристики

К техническим характеристикам электрического прибора относят мощность, количество контуров, КПД, способ подключения, материал изготовления деталей и корпуса, а также тип автоматики и размеры устройства.

Мощность агрегата

Мощность, необходимую для отопления помещения, рассчитывают грубо: 1 кВт на 10 квадратных метров. Но при выборе мощности учитываются и другие характеристики: толщина стен, высота потолков, теплопотери из-за неутепленного потолка или старых деревянных окон, количество камер в стеклопакетах на металлопластиковых окнах, общая площадь окон в доме или квартире. Также следует учесть особенности климата в конкретном регионе.

Чтобы рассчитать, сколько потребляется электричества при работе котла, точной формулы нет. Здесь нужно понимать, что электрическое оборудование потребляет столько энергии, сколько ее уходит из помещения в холодное время года.

Выгодно покупать то оборудование, которое имеет представительство в регионе, чтобы в случае необходимости провести качественный ремонт. Отечественные электрокотлы сделаны качественно и стоят дешевле, но в определенном регионе может не быть мастера, знакомого с конструкцией моделей.

На котлах может отличаться тип регулировки мощности – плавный или ступенчатый. Если агрегат имеет дополнительные нагревательные мощности, тип регулировки будет ступенчатый. Обычно главный элемент обеспечивает половину всей мощности, два других – по 25%. В случае необходимости можно отключить дополнительные элементы.

Технические характеристики

КПД электрических котлов

Выбирать электрический котел по КПД бесполезно, так как все модели имеют высокий показатель – от 96 до 98%. Преобразование энергии, а не ее генерация – принцип всего отопительного оборудования данного типа.

Количество контуров

Если котел имеет один контур, он будет работать только на обогрев помещения. В таком случае рекомендуется позаботиться о способе нагревания воды. Двухконтурное оборудование способно переключаться с обогрева помещения на нагрев воды для пользователей.

Способ подключения

Можно выбрать однофазный или трехфазный котел – 220 и 380В соответственно. Зависит, какой тип электропроводки имеется в доме. Мощность однофазного агрегата будет меньше, трехфазного больше.

Материалы

Имеет значение для срока службы, из каких материалов изготовлены внутренние детали и корпус. Металлический каркас способен выдерживать ударную нагрузку, поэтому его выгоднее покупать. В основном все производители выпускают котлы в металлическом корпусе.

Тип автоматики

В электрических котлах для контроля температуры воздуха в помещении устанавливается одна из двух видов автоматики: электронная или механическая. В первом случае происходит размыкание цепи, когда температура достигает нужного уровня. Во втором имеется выносной датчик, который контролирует температурный режим. При его достижении устройство передает сигнал на блок управления и тот выключает агрегат.

При понижении температуры до определенного уровня оборудование вновь включается без участия человека. Если установить нижний и верхний температурный порог в минимальном диапазоне, котел будет чаще включаться и выключаться. Это влияет на срок его работы в случае с ТЭНовым котлом.

Технические характеристики

Комплектация

Существует базовая комплектация электрических котлов и дополнительные опции. Второй вариант стоит дороже, но может оказаться, что последующая установка опций приведет к удорожанию прибора в несколько раз, включая работу мастера. К дополнительным опциям относятся:

  • слив воды в автоматическом режиме, если оборудование не используется при низких температурах;
  • контроль давления в системе;
  • насос центробежного типа для усиления циркуляции жидкости по трубам;
  • фильтр для очистки воды;
  • выносной датчик контроля температуры в дальних помещениях.
Читайте также:  Декоративный портал для камина из гипсокартона

Иногда необходимо использовать расширительный бак, поэтому его покупают отдельно, так как он не входит в базовую комплектацию устройства.

Как правильно подключить электрический котел?

Итак, расчет мощности произведен и выбран наиболее подходящий вариант электрического котла.

Можно покупать и приступать к его установке? Еще нет.

Перед этим, если котел большой мощности, необходимо получить разрешение на монтаж котла у владельца электросети. Он выдаст документ с техническими условиями, где будут указываться допустимые для данного котла параметры.

Если мощность устройства превышает допустимую нагрузку на электрические сети, указанную в этих условиях, то монтировать и подключать подобный котел нельзя и придется применять другие источники энергии.

Установка котла

Потребуется выделенная ветка внутренней электросети, на которую необходимо устанавливать защитное реле.

Кроме того, котел обязательно нужно заземлить и оборудовать стабилизатором напряжения, что обеспечит его максимальную безопасность и не позволит оборудованию выйти из строя при резком перепаде напряжения.

Электрический котел с обвязкой.

Теперь котел можно установить на предназначенное для него место, подсоединить трубу подачи теплоносителя и обратную трубу.

Если модель котла не оснащена расширительным бачком и не имеет обратного клапана, эти важные детали также следует заранее предусмотреть.

Специалисты всегда готовы помочь выбрать и установить котел отопления под ключ для вашего дома.

Спасибо, что вы с нами! Не забывайте подписываться на канал и ставить "пальцы вверх"

Список публикаций канала Инженерные системы Эколайф

Самые популярные производители электрокотлов квт

Среди наиболее известных брендов, зарекомендовавших себя только с лучшей стороны, стоит выделить

  1. Wattek с серией Eltek-2 L. В комплектацию модели входят датчики наружной и комнатной температуры. Реализована возможность работы с многотарифными счётчиками
  2. Zota, представленный линейками LUX, MK, Solo, Balance. В ассортимент входят модели различной комплектации от самых простых бюджетных до мини-котельных
  3. Ресурс. Предельно доступный по цене электрический котел для отопления мощностью 3 квт с высоким уровнем надёжности
  4. Электромаш. Ещё один агрегат с демократичной стоимостью и длительным сроком службы за счёт отсутствия лишних элементов
  5. Галан Очаг. Серия ультракомпактного электродного оборудования, представленная четырьмя модификациями с различной степенью автоматизации функций

Все вышеперечисленные электрокотлы 3 квт для отопления квартиры, офиса или дома сертифицированы в нашей стране, на них предоставляется производственная гарантия.

На нашем сайте эти агрегаты представлены в широчайшем ассортименте по предельно доступной цене. Обратившись к менеджерам «Альфа-Терм», покупатель сможет получить квалифицированную консультацию и компетентную помощь в подборе идеально подходящей модели, которая удовлетворит не только по техническим параметрам, но и по стоимости. Доставка будет выполнена в кратчайшие сроки в любой регион нашей страны. Сотрудничая с нами, заказчик может быть уверен в качестве приобретаемого товара, так как мы работаем только с проверенными поставщиками, а всё оборудование реализуется с гарантией производителя.

Подключение к электросети

При подключении электрокотла своими руками руководствуются рядом правил:

  • к розетке подключают приборы мощностью до 3,5 кВт;
  • силовые приборы мощностью до 7 кВт подключают к распределительному щитку;
  • котельное оборудование мощностью до 12 кВт подключается к однофазной сети 220 В, для агрегатов мощностью более 12 кВт применяется трехфазная сеть 380 В.

Материалы, необходимые для монтажа:

  1. Силовой кабель марки ВВГ с медными жилами. Количество жил зависит от числа фаз – 3 или 5, сечение должно соответствовать мощности котельного агрегата, этот параметр указывают в техпаспорте изделия.
  2. Связка УЗО в комплекте с автоматическим выключателем или дифференциальный автомат защиты. Номинал последнего зависит от мощности отопительного котла. Напряжение срабатывания дифавтомата – 30 мА.
  3. Заземляющий контур. Чтобы заложить заземляющий контур возле частного дома, можно использовать полосу сечением 40х5 мм + 3 стальных стержня d16 мм длиной 2 м с острым концом.

Для того чтобы самостоятельно подключить электрический котел, следует снять лицевую панель корпуса, соединить жилы силового кабеля соответствующих цветов с контактами клеммника. При установке электрического котла отопления своими руками стоит помнить, что такое напряжение является источником повышенной опасности.