Виды электрических котлов для отопления частного дома

Отопление с использованием электричества не слишком выгодно, зато дает массу преимуществ: комфортная эксплуатация, сравнительно невысокая цена оборудования, безопасность. Данная статья посвящена установке и подключению электрокотла в частном доме. Изучив наше подробное руководство, любой мастеровитый домовладелец без проблем выполнит монтаж электрического котла своими руками.

Основные виды электрокотлов для отопления

Принцип работы этого оборудования основан на том, что поступаемая электроэнергия нагревает теплоноситель, который обеспечивает нагрев воды. Именно от того, каким образом происходит нагрев теплоносителя, зависит вид электрокотла. Их существует 3 вида:

Основные виды электрокотлов для отопления
  • ТЭНовые электрокотлы – в основе конструкции такого вида оборудования; ТЭН – тепловой нагревательный элемент – трубка, внутри которой расположена спираль, проводящая ток. ТЭН, герметично встроенный в трубу, нагревает находящуюся в ней воду. А циркулярный насос обеспечивает равномерное распределение воды по всему трубопроводу;
  • Электродный электрокотел ещё называют ионным, ионообменным, электролизным. А все потому, что преобразование электричества в энергию происходит благодаря электродам. Теплоноситель (жидкость определённого химического состава) подаётся таким образом, что оказывается между электродами, на них подаётся напряжение и вода нагревается;
  • Индукционные электрокотлы – нагрев теплоносителя идёт за счёт возникновения индукционного тока. В основе конструкции находится металлический сердечник, на котором намотаны провода. По ним подаётся ток, в сердечнике возникает электромагнитное поле и он нагревается. Энергия отдаётся теплоносителю, который прогревает воду.

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.

Особенности отопления с электрокотлом

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.

Типы устройств

Наибольшее распространение получили три типа конструкций:

  • электрокотлы, оборудованные ТЭНами;
  • индукционные устройства;
  • электродное оборудование.

Рассмотрим подробно каждый из перечисленных выше типов.

Оборудование с термоэлектрическими нагревателями (ТЭН)

Принцип работы такого котла практически такой же как у обычного электрического чайника. То есть, при помощи ТЭНов происходит нагрев теплоносителя (в его роли выступает вода), который циркулирует по отопительной системе. На рисунке показано упрощенное устройство таких установок.

Типы устройств

Упрощенная схема водяного электрокотла с ТЭНом

Обозначения:

  • А – модуль автоматического стравливания воздуха;
  • В – корпус теплообменника;
  • С – термоэлектрический нагреватель (ТЭН);
  • D – насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя в системе;
  • Е – выходной патрубок;
  • F – входной патрубок.

Электрокотел такого типа, а также блок управления к нему (автоматика регулирующая работу ТЭНов), несложно сделать своими руками, чертежи и схемы будут представлены в последнем разделе статьи.

Читайте также:  Как устроено центральное отопление в частном и многоквартирном доме?

Заметим, что у подобных устройств имеется существенный недостаток, который проявляется в накоплении накипи на электронагревательных элементах. Из-за этого существенно снижается теплоотдача, что ведет к увеличению потребления электроэнергии.

Индукционные устройства

Индукционный котел нагревает теплоноситель, используя для этого такое явление, как электромагнитная индукция. По сути, это трансформатор, который имеет специальную конструкцию, показанную на рисунке.

Котел индукционного типа

Обозначения:

  • А – блок управления, например, термостат капиллярный;
  • В – коробка, закрывающая клеммы;
  • C – патрубок для поступления теплоносителя;
  • D – индукционная катушка (первичная обмотка);
  • E – теплообменники;
  • F – парубок для выхода теплоносителя.
Типы устройств

Первичная индукционная катушка размещается в отсеке, изолированном от теплоносителя. В качестве вторичной обмотки может использоваться трубопровод или короткозамкнутый сердечник, который нагревает воду (или другой теплоноситель), циркулирующую через него.

Характерные особенности индукционных нагревательных котлов:

  • отсутствие термоэлектрических нагревательных элементов существенно увеличивает КПД устройства;
  • применение высокочастотных токов повышает эффективность конструкции;
  • в процессе эксплуатации практически не возникает образование накипи;
  • подобные конструкции отличаются высокой степенью безопасности.

К факторам, сдерживающим широкое распространение индукционных котлов, следует отнести их  высокую стоимость (цена на аналоги других типов существенно ниже), помимо этого у таких устройств большие габариты.

Электродные установки

В моделях данного типа нагрев теплоносителя происходит за счет применения электролиза. Устройство такого электрокотла отображено на рисунке.

Простой экономный электродный нагреватель

Обозначения:

  • А – электрод, к которому подключается фаза;
  • B – электрод для подключения нулевого провода (соединен с корпусом трубы);
  • С – защитное заземление (подключается к корпусу);
  • D – корпус устройства.

Обратим внимание, что электроды такого устройства не играют роль нагревательных элементов. Нагрев теплоносителя происходит за счет процесса электролиза, то есть при прохождении через теплоноситель электроэнергии.

Типы устройств

На электродах практически не образуется осадок, поскольку их полярность регулярно изменяется с частотой 50 Гц.

Говоря о электродных котлах, следует отметить их небольшие размеры, а также плавный выход на необходимую мощность.

Что касается недостатков, то существенный из них —  использование в отопительной системе подготовленного теплоносителя с определенным удельным сопротивлением. Помимо этого в процессе эксплуатации электроды постепенно растворяются, что требует их регулярной замены.

Плюсы и минусы

Электрокотел обладает рядом преимуществ:

  • невысокая стоимость оборудования;
  • хорошо вписывается в интерьер помещения;
  • легко монтируется;
  • простота эксплуатации;
  • занимает мало места;
  • не оставляет продуктов сгорания;
  • не требует дымохода;
  • не выделяет вредных веществ и неприятных запахов;
  • бесшумная работа.

Электрокотел для отопления дома в 100 квадратных метров

Недостатки:

  • высокий уровень потребления электроэнергии;
  • высокая стоимость электричества;
  • зависимость от бесперебойного электроснабжения.

В случае форс-мажорной ситуации в зимнее время года может пропасть электричество в сети, что приведет к отключению отопления, если котел двухконтурный, то и водоснабжения. По этой причине в доме электрокотел устанавливается в тандеме с газовым или твердотопливным.

Котел какого производства лучше выбрать?

Агрегаты для обогрева помещения бывают зарубежного и отечественного производства. В последних предусмотрена простая конструкция, а внутри установлены сравнительно недорогие компоненты. Чаще всего они обладают ступенчатой регулировкой. Все это позволяет сделать стоимость ниже импортных, а также удешевить возможный ремонт.

Зарубежные устройства имеют более сложную конструкцию и плавную регулировку. Кроме того, нередко предусмотрены некоторые дополнительные возможности для удобного использования. Одной из них можно назвать программирование работы на некоторое время вперед. Но они имеют и соответствующую стоимость.

Электрический котел является неплохим вариантом, который может легко обеспечить отопление дома. Он обладает массой достоинств. Хоть есть и некоторые недостатки. Чтобы правильно выбрать подходящую установку, нужно помнить о множестве факторов. Если все они будут учтены – пользоваться этой системой будет одно удовольствие.

Электрокотел и альтернативные варианты, цена вопроса

Рынок предлагает много котлов как отечественного, так и зарубежного производства.

  1. Среди российских фирм популярна «Эван». Генераторы этой компании в зависимости от мощности стоят от 7 до 22 тысяч рублей.
  2. Другой российский производитель «РусНИТ» предлагает котлы примерно в такой же ценовой категории.
  3. Немецкая фирма Vaillant выпускает высококачественные электрокотлы с отличным дизайном и простой системой управления. Они стоят от 30 тысяч рублей и выше.
  4. Одними из самых дорогих моделей являются изделия чешской фирмы Dakon. Стоимость их составляет в среднем 50 тысяч рублей.
  5. Оптимальным по соотношению цены и качества являются словацкие котлы Proterm. В среднем за них нужно будет заплатить 25 тысяч рублей. При этом они очень надежные, поэтому пользуются большой популярностью на мировом рынке.

Protherm Скат 9

При подсчете предварительной сметы необходимо учесть, что нужно будет купить сопутствующие товары: кабель, стабилизатор и прочее. Общая цена будет зависеть от проекта.

Если же вы хотите нанять специалистов, то учтите, что только за монтаж самого котла и подключение его к существующей системе придется в среднем заплатить около 7-9 тысяч рублей. Это без установки насосной группы и бойлера, а также радиаторов или теплого пола.

Читайте также:  Плотность пеноплекса и его технические характеристики

Стоимость эксплуатации сильно отличаются в зависимости от мощности котла, стоимости электроэнергии и прочих показателей.

В среднем ежемесячные расходы на электроэнергию составляют 2-3 тысячи рублей.

Альтернативой электрокотлам с подключением к водяному контуру являются:

  • электрический теплый пол, представляющий собой кабель или специальную пленку, укладываемые под напольное покрытие и нагреваемые при прохождении электрического тока;
  • инфракрасные нагреватели, в которых электроэнергия преобразуется в тепловое излучение, нагревающее предметы, с которыми сталкивается;
  • электроконвекторы – по сути ТЭНы в корпусе, который нагревается сам и отдает тепло помещению.

В целом электроотопление – неплохая альтернатива другим отопительным системам, особенно для домов площадью не более 300 м2. Зачастую котлы используются и в качестве дополнения к уже имеющемуся отоплению, например, к газовому.

Мы подобрали для Вас ещё восемь полезных статей, смотрите далее.

  • Анализ и очистка воды из скважины от железа
  • Автономный теплогенератор — твердотопливный котел для дома Виадрус
  • Как сделать поверку счётчиков воды, не снимая
  • Для чего нужен гидроаккумулятор, принцип действия и рекомендации по выбору
  • Алюминиевые радиаторы отопления: преимущества, технические характеристики и особенности установки
  • Установка в квартире газового счетчика: правила безопасности, монтажа, требования
  • Фильтры для очистки воды: какие поставить в частном доме?
  • Настенные газовые конвекторы: виды, модели и особенности эксплуатации

Подробная пошаговая инструкция по установке и подключению

Монтаж электрокотла на стену

  1. Очистите стену от пыли и грязи.
  2. Монтажный набор: навесная монтажная пластина, дюбели и винты, как правило идут в комплекте с котлом.
  3. Сделайте на стене разметку в соответствии с крепежной планкой и просверлите отверстия соответствующего дюбелям диаметра (обычно Ø 10 мм), вставьте дюбели в отверстия.
  4. Подвесьте котел на резьбовые крюки, после чего закрутите винты.
Подробная пошаговая инструкция по установке и подключению

В зависимости от модели, крепежные элементы могут незначительно отличаться. При монтаже моделей Protherm Скат нужно закрепить монтажную планку, а затем просто подвесить на нее котел. Подробный алгоритм всегда указан в инструкции.

Организация обвязки

Для ТЭНовых электрокотлов в моноблочном корпусе, которые уже имеют все необходимые элементы системы достаточно подвести к соответствующим патрубкам подающую и обратную линии. К обратке через кран подпитки необходимо подвести запуск воды в систему.

Для простых ТЭНовых котлов без циркуляционного насоса и расширительного бака все элементы присоединяются в соответствии с одной из схем, приведенных выше.

Подробная пошаговая инструкция по установке и подключению
  1. Сначала на специальные крепления монтируется гидроколлектор и расширительный бак.
  2. Далее в соответствии со схемой прокладываются разводка труб с установленными на них циркуляционным насосом, фильтром, группой безопасности.

На схемах обвязки электрокотла изображены не все отсекающие запорные краны, которые желательно устанавливать перед и после каждого элемента обвязки, чтобы в случае неисправности его можно было заменить, не спуская воду со всей системы отопления. Для надежности конструкции закрепляйте раскачивающиеся участки к стене с помощью жгутов. Все резьбовые соединения рекомендуется проводить с использованием уплотняющей ленты.

Подвод электрической проводки и подключение к ней электрокотла

Электрические котлы имеют большую мощность и подключать к розетке разрешено лишь маломощные модели до 3,5 кВт, обычно используемые в квартирах. В иных случаях подключение осуществляется исключительно напрямую.

Подробная пошаговая инструкция по установке и подключению

Подключается котлоагрегат к электрической сети через диффеенциальный автомат защиты или связку УЗО + автоматический выключатель (по 1 выключателю на каждую фазу). Силовой кабель должен иметь достаточное сечение, рассчитать которое можно, например, исходя из мощности электрокотла.

 

Сечение кабеля, мм2

Медные жилы, кВт Алюминиевые жилы, кВт
220 В 380 В 220 В 380 В
1,5 3,3 5,7
2,0 4,1 7,2 3,0 5,3
2,5 4,6 7,9 3,5 6,0
4,0 5,9 10 4,6 7,9
6,0 7,4 12 5,7 9,8
10,0 11 19 8,3 14,0
16,0 17 30 12 20,0

Так, при электрокотле мощностью 18 кВт (трехфазная сеть) и использовании кабеля с медными жилами, его сечение должно быть 10 мм2 (согласно ПУЭ допустимая нагрузка до 19 кВт). Обычно точные значения сечения кабеля и номиналы указаны в паспорте электрокотла.

Пример таблицы из инструкции по эксплуатации Protherm Скат 9KR 13.

Подробная пошаговая инструкция по установке и подключению

Сама электрическая схема подключения одинакова для всех электрокотлов, разница лишь в количестве фаз.

При подключении к однофазной электросети достаточно подключить фазу к любому из контактов (U, V или W). При подключении электрокотла к трехфазной (380 В) электросети необходимо вытащить перемычку (см. схему) и подключить к каждому из 3-х контактов фазу. Ноль и заземление (N и PE соответственно) в каждом из случаев подключается одинаково.

Пример блока контактов Protherm Скат, подключение идет к трехфазной электросети.

Также мы рекомендуем подключать электрокотел через стабилизатор напряжения, поскольку выход из строя автоматики вследствие скачков напряжения в наших условиях – частая проблема.

Подробная пошаговая инструкция по установке и подключению

Подключение автоматики электрического котла через магнитный пускатель.

Заземление

Электрические установки большой мощности, к которым относятся и бытовые электрокотлы, требуют качественного заземления с соблюдением всех норм и требований. От корпуса котла должен идти провод необходимого сечения до внутреннего распределительного щита заземления, если оно уже организовано, или напрямую до вкопанных в почву электродов, если заземления в загородном доме нет.

Читайте также:  Водяной блок газовой колонки – виды и регулировка

Наружная часть защиты должна находиться в месте, где гарантированно никого не будет в момент пробоя электросети, но желательно не далее 1 метра от фундамента дома.

Подробная пошаговая инструкция по установке и подключению

Порядок работ:

Пробный запуск котла

Не забывайте, что согласно инструкции большинства производителей, подключение и ввод в эксплуатацию должен проводиться лишь сертифицированными специалистами, в противном случае гарантия будет не полной.

Подробная пошаговая инструкция по установке и подключению

Типы электрокотлов

На рынке представлено три разновидности котлов, функционирующих от электричества:

  • индукционные приборы;
  • ТЭНовые агрегаты;
  • электронные устройства.

ТЕНовые агрегаты

Электрокотлы ТЕНового типа являются наиболее надежными, их используют чаще всего.

Схема устройства ТЭНового электрокотла

Конструктивные особенности таких агрегатов отличаются простотой: в чашу, наполненную водой, опущено несколько электрических нагревателей трубчатого типа. Как правило, их включают по одному с целью повышения мощности прибора. Мощность каждого элемента составляет около 2 кВт. Общая мощность определяется числом ТЭНов. Вода приводится в движение за счет насосного механизма, встроенного в корпус прибора.

Подобная конструкция имеет определённые особенности. К примеру, в системах носителей тепла проточного типа, в которых часть воды забирается из контура отопления, на рабочих участках нагревательных элементов в процессе их эксплуатации появляется накипь, негативно сказывающаяся на работе прибора, что уменьшает параметры его мощности и нередко приводит к перегреву ТЭНов. Все это может стать причиной разрушения нагревательного элемента. Но в большинстве случаев такие системы обладают замкнутым контуром, избавляющим от проблемы образования накипи.

Стоимость таких агрегатов невысокая, так как они отличаются простотой конструкции и выпускаются давно. Это бюджетные приборы.

Индукционные приборы

Конструкция индукционного электрического котла

Индукционная разновидность отопительных приборов функционирует еще по принципу открытого в 19 столетии принципа индукции. Ученый Макс Фарадей выяснил, что при помещении в катушку с кабелем из меди сердцевины из ферромагнита и пропуске по ней тока в сердцевине образуется напряжение. В случае переменного тока в ней возникает замкнутая система с постоянно передвигающимися в ней зарядами частиц. За счет такого передвижения и происходит нагревание.

По такому принципу и функционирует индукционный отопительный прибор, работающий от электричества. В диэлектрическом трубопроводе находится сердцевина, а вокруг него располагается катушка. Нагрев воды, двигающейся по трубопроводу, происходит от сердцевины, нагревающейся под влиянием электрического тока катушки.

Особенность подобной системы заключается в ее небольших размерах. Это касается и мощных моделей: их ширина не больше, чем ширина контура отопления, а длина не превышает одного метра.

Подобная конструкция примитивна, в ней отсутствуют узкие участки, поэтому неисправности возникают в редких случаях. Поломки случаются только с электронной автоматикой, но она находится за контуром корпуса и не контактирует с отрицательными воздействиями, к тому же ее легко поменять.

Стоит такой прибор дороже ТЭНовых агрегатов. Но обоснованных аргументов такой цены нет, так как устройство индукционных котлов не намного сложнее ТЭНовых, но их стоимость на рынке пока не снижается.

К преимуществам индукционных приборов относится тот факт, что для увеличения мощности можно объединять в линейку несколько агрегатов.

Электродные устройства

Электроотопительные устройства электродного типа функционируют по иному физическому принципу: при наличии в воде солей (в определённом объеме) ей присуще сопротивление, и сквозь нее может проходить переменный электроток; за счет этого происходит ее нагрев. По такому принципу и функционируют электродные обогреватели.

Конструкция электродного электрического котла

Электродные котлы — наиболее безопасные в эксплуатации. В случае вытекания воды из емкости нагрев прекращается, ведь теплового источника больше нет, электричество от электродных элементов не пойдет по воздуху.

Нужно, чтобы вода в емкости соответствовала нормам и в ней присутствовали соли в определённом объеме: в большинстве случаев это обычная вода, пригодная для питья.

Недостаток такой системы состоит в том, что она время от времени нуждается в замене электродных элементов. В ходе работы прибора вода поглощает электродные атомы, за счет этого электродные элементы разрушаются. В принципе работы подобной системы нет ничего сложного.

Какой тип электрокотлов лучше подобрать и предпочтительнее устанавливать для загородного дома? Решайте сами, ориентируясь на принципы их функционирования.

От чего зависит расход электроэнергии

Расход электроэнергии, прежде всего, зависит от мощности отопительного оборудования. Чем выше мощность, тем большее количество энергии используются. Расход также зависит от площади отапливаемого помещения. Если установить мощный котёл на максимальный нагрев, но отапливаться будет всего одна комната, то очень скоро нагревательный элемент отключится, и потребление электроэнергии прекратится.

Обратите внимание! Электрокотёл для отопления дома 100 квадратных метров расходует большое количество электроэнергии, ведь отапливать приходится одновременно несколько больших комнат.

От чего зависит расход электроэнергии

От качества утепления стен также будет зависеть расход тепла. Если дом новый с пластиковыми окнами, то потребление будет минимальным, конечно, при условии, что на улице не стоят 50-градусные морозы.

Важно! От КПД котла также будет зависеть расход электричества. Чем выше это значение, тем более экономным будет тепловое оборудование.