Система отопления частного дома с электрическим котлом

Электрический котел используется в водяных системах подачи тепла. Как правило, применяется там, где нет доступа к газу, а тарифы на электроэнергию низкие. Также их встраивают как дополнительное решение при отоплении твердым топливом. Приборы безопасны, автоматически регулируют температуру.

Характеристики электрокотла кВт для отопления частного дома

  1. Примерная площадь обогрева 30-40 м2.
  2. Оснащение 2-3 ТЭНами, устанавливаемыми на одном фланце. Наличие нескольких нагревательных элементов позволяет им работать попеременно, что увеличивает ресурс агрегата.
  3. Навесная установка на крепёжную планку. Ввиду того что вес большинства моделей не превышает 20 кг, возможен монтаж даже на ненесущие стены.
  4. Возможность использования в качестве теплоносителя воды, антифриза.
  5. Работа от сети 220 или 380 В.
  6. Оснащение блоком управления с внешними датчиками, благодаря чему электрокотел 3 кВт используемый для отопления частного дома или офиса может самостоятельно регулировать температуру в подающем контуре для поддержания комфортного микроклимата в помещении.
  7. Встроенные функции защиты от перегрева, диагностики ошибок в работе автоматики.
  8. Способность эффективно функционировать в низко- и высокотемпературных системах одно- или двухтрубного, открытого или закрытого типов.

Типовые схемы монтажа ЭОУ в систему отопления:

Схема двухпроводной системы водяного отопления с верхней разводкой (система водяного отопления ЭОУ с естественной циркуляцией).

Схема однопроводной системы водяного отопления с нижней разводкой (система водяного отопления с принудительной циркуляцией).

Схема параллельного подключения эоу в существующую систему водяного отопления.

Схема параллельного подключения двух и более эоу в одну систему водяного отопления.

Потребление электроэнергии самой простой модификации, которая отапливает площадь от 40 до 120 м² составляет от 2 до 48 кВт в сутки.

 

Особенности отопления с электрокотлом

Одной из особенностью этого типа оборудования является высокий уровень затрат. Поэтому электрокотел для отопления частного дома должен быть не только достаточно мощным, но и экономичным.

Электрический котел в отоплении

Благодаря принципу работы все электрические отопительные приборы имеют небольшие габариты. Нагревательный элемент воздействует на теплоноситель (воздух, вода, антифриз), повышая его температуру.

Поэтому стандартный электрокотел для водяного отопления будет намного меньше, чем его газовый аналог. Самыми большими габаритами обладают твердотопливные модели.

До того как врезать электрокотел в систему отопления следует узнать его положительные качества:

  • Автономность работы. Современные модели комплектуются электронными блоками контроля и безопасности;
  • Бесшумность работы. Процесс нагрева воды происходит без возникновения посторонних шумов. Исключения составляет электрокотел для батарей отопления с циркуляционным насосом;
  • Выбор места установки. Так как во время работы не происходит выделение угарных газов, подключение электрокотла для отопления выполняется без обустройства вентиляционной или дымоходной трубы;
  • Не нужно оформлять разрешение на установку. Важно правильно рассчитать мощность, так как двухконтурный электрокотел для отопления дома может работать только от сети с напряжением 380 В. Это относится к моделям с номинальной мощностью более 18 кВт.

Для обустройства электрического теплоснабжения следует адаптировать электропроводку, чтобы она выдержала максимальную мощность котла. Для минимизации расходов рекомендуется установка двух тарифного счетчика и теплового аккумулятора. Электрокотел для отопления и горячей воды будет функционировать в ночное время, нагревая воду в тепловом аккумуляторе. Днем накопленная тепловая энергия будет передаваться от теплоносителя.

Для обеспечения бесперебойной работы электрокотлы мини для отопления должны комплектоваться стабилизаторами напряжения. Это позволит значительно увеличить срок безремонтной службы оборудования.

ТЭНовые котлы

Классические водонагревательные устройства, основа которых – ТЭН (аббревиатура от «тепловой электрический нагреватель»), металлическая трубка, которую заполняют кварцевым песком или иным керамическим изолятором. Внутри укладывают нихромную или вольфрамовую спираль, концы которой для надежности приваривают к металлическим контактам, на которые подается напряжение 220 В. Классический вариант ТЭНа имеет форму латинской буквы U, напряжение подается на два контакта, расположенные на концах устройства. Более современные варианты ТЭНа выпускаются в виде трубки (стержня) из нержавеющей стали, имеющим всего один контакт, в роли второго используется корпус ТЭНа

Читайте также:  Как сделать мини-печь для дачного домика своими руками

Примеры классического (вверху) и современного (посредине) ТЭНов

Рабочая область котла – это бак, в котором находится теплоноситель, в который, в зависимости от требуемой мощности, погружен один или несколько ТЭНов. При этом совершенно не принципиально, как будет располагаться бак – он одинаково эффективен как при горизонтальном, так и при вертикальном размещении. При включении напряжения 220В коммутируются одновременно все ТЭНы, система работает на максимум, а при достижении требуемой температуры, заданной владельцем дома, интенсивный нагрев прекращается и периодически включается один из ТЭНов, поддерживая заданную температуру.

Чем привлекают ТЭНовые котлы:

  • надежность – выпуск электрокотлов ТЭНового типа освоен уже достаточно давно, поэтому технология их производства хорошо отработана, что позволяет выпускать (и отзывы это подтверждают) качественное теплооборудование

ТЭНовый котел на кухне загородного дома

Электрический проточный водонагреватель

  • разнообразие моделей – сегодня на рынке можно подобрать и купить модель практически любой мощности (на 220 или 380 В), как одно- , так и двухконтурный котел. Есть варианты, при которых двухконтурный котел летом может использоваться только для подготовки горячей воды
  • если сравнивать цены, то это наиболее доступный вариант из всех типов электрических котлов
  • компактность – все необходимое оборудование – собственного котел, циркуляционный насос, блок управления (контролирует давление воды и температуру) может быть размещено в небольшом ящике, который можно разместить, например, в прихожей или на кухне (рис. 2)
  • ремонтнопригодность — при выходе из строя, ТЭН легко купить и заменить

Рис. 2. Пример компоновки ТЭНового котла

ТЭНовый котел. Вид изнутри

Недостатки:

  • со временем снижается мощность нагрева ТЭНа, за 3-4 года она может стать меньше на 15-20%
  • образование накипи (отложений) на ТЭНе, поэтому лучше в системе использовать специально подготовленную (дистиллированную) воду

Электрический котел с системой фильтрации воды прослужит на много дольше

  • высокая инерционность – системе потребуется достаточно много времени (особенно если система отопления большая), чтобы прогреть весь объем воды

Виды электрокотлов

По месту установки электрические котлы бывают напольными и настенными. Обычно это компактное оборудование с одним контуром нагрева теплоносителя для отопления индивидуального дома. Но также существуют двух- и трехконтурные модели. В них одна линия используется для отопительной системы, а вторая и третья – для ГВС либо «теплого пола» или бассейна.

Принцип работы котла с тэнами и электродного

Все электрокотлы, устанавливаемые в частных жилищах, подразделяются на три вида по типу нагревательного элемента. Они могут быть ТЭНовыми, электродными либо индукционными. Во всех случаях для обогрева дома в качестве “топлива” используется электричество. Но способ нагрева воды в котлах разных модификаций несколько отличается.

С тэнами

Трубчатый электронагреватель (ТЭН) выполняется в виде трубки из металла с токопроводящей скрученной в спираль нитью внутри. По устройству это обычный кипятильник. Только в электрокотле отопления частного дома он большой по длине и диаметру. Для нагревательных котлов этот элемент часто делается из нескольких трубок и даже в составе блока ТЭНов. Тепловая мощность здесь требуется гораздо выше, нежели в чайнике.

Нить в ТЭНе котла отопления изготавливается из нихрома или вольфрама, которые отличаются высоким электрическим сопротивлением. При этом между спиралью и стенками трубки присутствует изолирующий слой из кварцевого песка. Это отличный диэлектрик, передающий тепло от нити к теплоносителю с минимальными потерями.

ТЭНы дешевы, но достаточно быстро перегорают. Электрические котлы с ними отличаются высоким энергопотреблением. Плюс солевые отложения, постепенно и неизбежно нарастающие на трубках, замедляют процесс нагрева воды для радиаторов отопления частного дома. Раз в год эту накипь в подобных котлах приходится счищать либо полностью менять в них ТЭН.

Читайте также:  Схема теплого водяного пола в частном доме

Электродные

В электродных водонагревателях теплоноситель нагревается за счет подачи электротока на две разделенные водой поверхности (чаще всего это пластины). Данный вид нагревательного элемента для электрических котлов потребляет меньше электроэнергии. Однако накипь и здесь является проблемой.

Главный недостаток электродных электрокотлов – требовательность к составу воды. В ней должно присутствовать довольно много солей, иначе у теплоносителя будет слишком низкая проводимость. Его просто невозможно будет нагреть до нужных для системы отопления температур.

Индукционные

Электрический котел отопления, использующий индукционную технологию нагрева, более экономичен, нежели два описанных выше вида. В нем теплоноситель для радиаторов в доме подогревается с помощью электромагнитной индукции. Этот котел во многом напоминает электродный аналог. Только нагревательный элемент здесь большего размера. Но зато он долговечней и мощнее.

Устройство индукционного нагревателя

В сравнении с иными типами индукционные электрокотлы более энергоэффективны, но стоят дороже. Плюс скорость нагрева воды в них несколько ниже. Это как размеры профлиста. Большой лист сложнее кроить, но кровля им покрывается во многих случаях быстрее. Однако есть и разновидности крыш домов, для обустройства которых он и вовсе не подходит. Так и индукционный котел – эффективен, но дорог и не всегда соответствует требованиям создаваемой системы отопления дома.

Лучшая конструкция самодельного электрокотла

Такая конструкция самодельного электрического котла необычна. Как правило, термоэлементы в электрических котлах крепятся снизу. Такое их расположение не совсем удобно, поскольку в электрическом котле наиболее часто выходят из строя именно термоэлементы. То есть их чаще всего приходится заменять. Если уж решено делать котел отопления своими руками, конструкции и чертежи котлов, производимых промышленным способом, можно не брать в расчёт.

При расположении термоэлементов в нижней части котла их замена будет сопряжена с дополнительными трудностями. В случае крепления тэнов к верхней заглушке при сгорании одного из них или даже всех сразу котёл не придётся даже снимать со стены, отсоединять от отопительной системы. Нужно будет всего лишь воспользоваться газовым ключом и отвернуть крепёжную гайку сгоревшего тэна, что намного удобнее и проще ремонта котла с нижним креплением тэнов.

Вполне возможно, что в недалёком будущем появятся проекты электрических котлов именно такой конструкции. Во всяком случае, если учесть эту деталь самостоятельно, содержать котельное хозяйство в порядке будет довольно просто.

Основная часть электрокотла собрана. После этого следует подключить котел к электросети и заняться монтажом системы автоматического управления им. Если мощность котла будет небольшой, менее семи киловатт, его можно подключать и к однофазной сети со стандартным напряжением 220 вольт.

Если планируется использовать более мощный отопительный агрегат, то потребуется подключение к трёхфазной сети. Но для этого придётся оформлять множество документов на подключение к дополнительным энергомощностям. Поэтому более предпочтительным вариантом является установка двух или трёх маломощных котлов вместо одного. Соединение их в одну отопительную систему не вызовет больших затруднений.

Как сделать своими руками

Народные умельцы изобрели много способов изготовления электрокотлов своими руками. Схема может быть абсолютно разной, как и способ нагрева теплоносителя. Самодельный котел работает по такому же принципу, как заводской. Модификации его могут быть различными, но в комплект должны обязательно входить:

  • расширительный бачок;
  • циркулирующий насос;
  • предохранительный клапан;
  • фильтры.

Схема электрокотла, сделанного своими руками

Простым способом монтажа оборудования своими руками является установка ТЭНа в расширительный бачок, к которому подводятся трубы подачи и возврата теплоносителя. ТЭН устанавливают снизу бачка, что препятствует образованию воздушной пробки в системе. Если установка ТЭНа будет сверху бачка, то это упрощает замену нагревательного элемента в случае необходимости. Для циркуляции теплоносителя на входе устанавливается электронасос.

Легко своими руками сделать индукционные нагреватели воды в системе. Схема, по которой создаются самодельные мини-котлы такого типа, очень проста. Для этого нужен отрезок трубы, в который плотно вставляется стальной стержень (например, большое сверло), а сама труба обматывается проволокой. Катушка теплоизолируется и закрывается кожухом из трубы большим диаметром. К нему подключается подача и выход теплоносителя. Под действием электрического тока (220 V) нагревается стержень, который, в свою очередь, нагревает воду.

Читайте также:  Как сделать печь на отработанном масле своими руками?

Самодельный ТЭНовый котел

Подключение к электросети оборудования, сделанного своими руками, можно только после запуска в систему теплоносителя.

Сам электрокотел имеет сравнительно невысокую стоимость, особенно если сделать его своими руками. Но учитывая высокую цену на электроэнергию, эксплуатация такого котла становится невыгодной. С помощью некоторых мероприятий, есть возможность снизить уровень потребления электроэнергии.

Сборка котла отопления на электродах

Устройства данного типа стали активно использоваться лишь в последние 10-15 лет. Это более технологичные приспособления, по сравнению с ТЭНовыми.

Конструкция

В электронных электрических котлах жидкость играет роль нагревательного элемента. Собранный своими руками электрический котел данного типа представляет собой корпус из металла, внутри которого расположен изолированный стальной электрод.

На корпус подается 0, а на электрод – фаза. Во время подачи напряжения начинается колебание ионов воды с частотой в 50 герц. При этом жидкость постепенно нагревается. Благодаря такому свойству подобные котлы еще называют ионными.

Размеры электродных котлов невелики. Их можно сделать из трубы сечением до 320 мм и длиной до 60 см. Однако электрокотел для отопления дома своими руками можно сделать и намного меньше.

  • небольшие размеры, благодаря которым ионный котел можно разместить даже в небольшой квартире;
  • отсутствие, так называемого, «сухого хода», что гарантирует исправность котла, поскольку без жидкости внутри он не будет работать;
  • устойчивость к перепадам напряжения;
  • высокая скорость нагрева и остывания, что означает легкость регулировки;
  • экономичность в потреблении электроэнергии по сравнению с приборами на ТЭНах.

Среди недостатков таких котлов можно назвать следующие моменты:

  • важным условием эффективного функционирования электродного котла является уровень теплопроводности и качество теплоносителя;
  • прибор необходимо надежно заземлить, поскольку велик риск поражения электрическим током;
  • важно исключить возможность попадания внутрь системы воздуха, иначе, электроды придут в негодность из-за коррозии.

Заключение

Перед тем, как подобрать электрокотел, следует оценить площадь помещения, особенности отопительной системы, этажность и ряд других параметров. Если ошибиться с характеристиками, то в доме будет холодно либо увеличится расход электроэнергии свыше необходимого.

Лидерами обзора в отдельных категориях стали:

Protherm Скат RAY 12 KE /14 12 кВт. Производительности хватает для 120 кв. м. Оборудован встроенным насосом и расширительным бачком. Монтаж настенного типа. Лучший электрокотел с напольной установкой ЭВАН ЭПО 18 18 кВт. КПД – 99%, простая конструкция, пульт ДУ, защита от перегрева. Кроме отопления нагревает воду для бытовых целей до 60–85 градусов, мощность – 14,4 кВт.

Лучший двухконтурный электрокотел ACV E-Tech S 160 14.4 кВт. Прибор 2 в 1 премиального класса устанавливается на пол. По техническим параметрам подходит для обогрева 120–140 "квадратов". Выпускается с расширительным баком на 12 литров. Vaillant eloBLOCK VE 28 28 кВт. Современное компактное устройство повышенной мощности (28 кВт). Оптимально подойдет для больших частных домов.

Какой электрокотел для отопления частного дома лучше выбрать, зависит от площади помещения, региона эксплуатации и пожеланий владельца относительно функциональности и качества прибора.

Отопление от электрокотла: варианты организации отопления на основе электрического котла

Если подключение загородного участка к централизованному газоснабжению невозможно по каким-либо причинам и в ближайшие годы как минимум не планируется, то для обогрева частных домов нередко используется отопление от электрокотла – решение имеет ряд преимуществ, хотя и не лишено недостатков.

Чтобы использование прибора было эффективным, важно грамотно подобрать электрооборудование и схему контура. Предлагаем разобраться в конструктивных и функциональных особенностях разных типов электрокотлов, а также оценить особенности различных вариантов подключения агрегатов к отопительной системе.

Для тех, кто планирует организовать обогрев жилья от электрического прибора, будет полезно узнать, как использовать двойной тариф с целью снижения платы за электричество.