Как выбрать электрический котел для отопления частного дома

Бытовые электрокотлы просты в эксплуатации, эффективны и недороги по сравнению с газовыми или твердотопливными котлами. Для установки такого обогревателя необязательно строить дымоход, оформлять разрешение или выделять место для хранения дров. Единственный серьезный недостаток — это цена на электроэнергию, которая компенсируется ночным тарифом. Для организации электрического отопления остается уточнить последний вопрос — как выбрать электрокотел для отопления частного дома или квартиры.

Самый экономичный электрокотел – это миф

Электричество намного проще превратить в тепло, чем другие энергоносители — природный газ, твердое топливо, дизельное топливо. Вот 3 простых примера получения побочного тепла при использовании электричества:

• Обмотки любого работающего двигателя всегда горячие;
• Лампочка (даже светодиодная) выделяет тепло вместе со светом;
• нагреваются даже провода, по которым идет электричество.

Обратите внимание, что перечисленные приборы предназначены для выполнения своих функций, а не для обогрева вашего дома. Двигатель крутится, лампа горит, а провода питают его энергией. Выделение избыточного тепла — это побочный эффект, связанный с сопротивлением перечисленных компонентов.

Спиральный и индукционный нагреватель, преобразующий электричество в тепло с эффективностью 99%.

Чтобы преобразовать всю электрическую энергию в тепло, достаточно создать в цепи область с высоким сопротивлением, которая сама по себе не будет разрушена теплом. Такой элемент называется электронагревателем. Второй (более сложный) способ генерирования тепла — это создание индуктивных токов Фуко, которые нагревают металлический объект в области катушки-индуктора.

Важная заметка. Независимо от метода преобразования 98-99% электроэнергии будет преобразовано в тепло. То есть любое электронагревательное устройство работает с КПД не ниже 98-99%. А это значит, что не бывает самого экономичного электрокотла — все приборы одинаково эффективны. Что бы ни говорили продавцы бытовой техники.

Подбор теплогенератора по мощности

Чтобы выбрать мощность электрокотла, первое, что нужно сделать, это рассчитать теплопотери дома. Вы наверняка знаете примерный расчет: для обогрева 100 квадратных метров площади застройки вы берете отопительный прибор мощностью 10 кВт, для 200 квадратных метров — 20 кВт и так далее. Если вы хотите получить более значимый результат, вы можете воспользоваться нашими методами расчета.

Очень приблизительный метод расчета — разделите площадь всех комнат на 10, чтобы получить тепловые потери в киловаттах.

Теперь определимся с задачами, которые должен решать электрокотел (выберите нужный пункт в списке):

• круглосуточное отопление квартиры, коттеджа, загородного дома;
• то же самое с подогревом воды для бытового потребления;
• Ночная работа по дешевке;
• Резервное отопление — поддержание температуры воздуха на уровне +5 … 10 ° С.

Внимание. Электрокотел может быть совмещен с тепловым аккумулятором для ночного обогрева дома. В. В 7.00 устройство отключается, и тепло, накопленное в буферной емкости, передается в водную систему. Условие 2: Установленный лимит потребления электроэнергии должен составлять 15 … 20 кВт + мощный электрокотел.

Полное электрическое отопление стоит дорого и должно использоваться по мере необходимости. Лучшее решение — отапливать ночь с 23:00 до 7:00, когда затраты на электроэнергию уменьшаются вдвое. Дежурный режим используется в строящихся домах или домах отдыха, где хозяин проводит 2-3 дня в неделю.

Мощность котла электрического отопления следует подбирать в зависимости от решаемых задач:

1. Для круглосуточной работы прибор подбирается с запасом 10 … 20%. Это означает, что количество теплопотерь умножается на коэффициент 1,1-1,2. Например, дом площадью 60 квадратных метров теряет 4 кВт, мощность электрокотла 4 х 1,2 = 4,8 кВт.
2. В случае горячего водоснабжения (ГВС) КПД устройства следует увеличить на 50%. Это означает, что значение 4 кВт в примере нужно умножить на коэффициент 1,5 (что дает 6 кВт).

Для приготовления горячей воды электрический бойлер обычно подключается к водонагревателю косвенного нагрева через челночный клапан. Последний переключает теплоноситель между баком и системой отопления.

Электронагреватель для ночного отопления можно использовать без резерва мощности, если утром его заменить на газовый или твердотопливный котел. Понижение температуры во время сна до 18-19 ° C особого дискомфорта не вызовет, но сэкономит деньги.

Мощность электрокотла, поддерживающего в здании положительную температуру, следует принимать с коэффициентом уменьшения 0,6-0,7 (минус 30-40%) количества теплопотерь.

Кончик. Необязательно искать двухконтурный котел для организации ГВС. Обычно реализуются 2 варианта: устанавливается отдельный электрический водонагреватель или мощный теплогенератор и косвенный водонагреватель.

Емкость ТЭНа для ночной «зарядки» теплового аккумулятора зависит от емкости бака и рассчитывается индивидуально. О выборе электрокотла в стандартных условиях рассказано на видео:

3 вида электроотопительных агрегатов

Следующим шагом будет выбор типа котла. Существует 3 вида электрических водогрейных котлов, которые различаются по принципу работы:

• теплогенераторы с трубчатыми ТЭНами (ТЭН);
• электрод;
• индукция.

Делить водонагреватели электрические на виды по другим характеристикам нет смысла. Например, напряжение питания — 220 или 380 В — зависит от мощности устройства, а не от того, как нагревается вода. Обычно отопительные приборы мощностью до 6 кВт подключаются к однофазной сети 220 В, мощностью 7 кВт и более — к трехфазной сети (380 В).

Аппаратура управления и автоматика тоже разные, этот вопрос предлагается к рассмотрению в конце публикации. Для начала обсудим достоинства и недостатки 3-х типов электрокотлов.

Плюсы и минусы ТЭНовых котлов

Нагревательный элемент — это часть электрической цепи с большим сопротивлением. Представляет собой медную трубу (прямую или изогнутую), внутрь встроена нагревательная спираль из жаропрочного хромоникелевого сплава. Керамический наполнитель действует как изолятор между внешней медной стенкой и катушкой.

Устройство электрического трубчатого нагревателя, применяемого в отопительных котлах.

Кратко перечислим комплектующие каждого электрокотла (не только котла ТЭН):

• Нагревательный элемент, в данном случае — герметичный сосуд с ТЭНами внутри;
• автоматика управления — термостат, датчики температуры, сервопривод;
• корпус с ручками / кнопками управления.

Ссылка. По команде термостата исполнительный механизм включает или прерывает подачу питания на нагреватели. Есть 2 типа — механический и электронный. В первом случае цепь прерывается пускателем или контактором, который издает громкий щелкающий звук. Во втором случае управление мощностью осуществляется бесшумно работающим симисторным блоком.

Работа электрокотла мало чем отличается от работы других отопительных приборов. Теплоноситель нагревается до заданной температуры — ТЭН отключается, вода начинает остывать — включается. Если в баке 2 … 4 ТЭНа, то регулятор включает их поочередно, т.н. постепенное нагревание.

Строительство простейшего электрического водогрейного котла

Перечислим преимущества электрических котлов центрального отопления:

• Тепловой КПД устройства не зависит от внешних факторов, он изменяется только по команде блока управления;
• Нагревательный змеевик надежно изолирован от контакта с теплоносителем, теплогенератор одинаково хорошо работает как с обычной водой, так и с незамерзающей жидкостью;
• Выход из строя одного нагревателя в группе не означает, что нагрев будет остановлен, только то, что мощность будет уменьшена;
• Заменить сгоревший ТЭН легко и недорого;
• надежность агрегатов ТЭН проверена многолетней практикой.

Электрокотлы с трубчатыми ТЭНами лишены серьезных недостатков. Следует отметить три незначительных недостатка:

1. Поскольку змеевик нихрома окружен керамическим порошком, передача тепла медному корпусу занимает немного больше времени, чем у других электрических котлов.
2. Если используется жесткая вода, медная труба потускнеет снаружи. Передача тепла затруднена, температура поверхности повышается, а срок службы змеевика сокращается.
3. Если отвод тепла прекращается, змеевик перегорает. Другими словами, ТЭН плохо переносит «сухой ход», случайное включение без воды гарантирует поломку.

В цену включен электрокотел с ТЭНами посередине между индукционным и электродным «братьями». Оборудование имеет большое влияние на цену. Например, польский настенный котел Kospel EKCO.LN2-6 (6 кВт) с насосом и расширительным баком стоит около 600 долларов, а простой прибор без навороченного Heatman Light 6/220 — всего 100 долларов.

Многие настенные котлы имеют плоский расширительный бак, спрятанный в задней части прибора.

Преимущества электродных нагревателей

В целом устройство от электродного котла повторяет конструкцию устройства с ТЭНами. Единственное отличие — приводной агрегат — цилиндрическая камера с электродом (или несколькими) внутри. Нагревательная часть отделена от шкафа управления, который монтируется у стены. Повышенное сопротивление в цепи создается самой водой, а точнее слоем воды между внутренним электродом и металлической банкой.

Объяснение. Электрокотел работает по принципу водонагревателя из двух металлических пластин. Протекающая между ними вода действует как проводник, а ионы — заряженные частицы солей магния и кальция — несут электрический заряд. Вырабатываемое тепло нагревает воду. Отсюда и второе название котла — ионный котел.

Преимущества электродных котлов:

• Нагревательный блок буквально состоит из 2-х железок, в нем нет ничего, что могло бы сломаться даже при отсутствии воды или перегрева;
• Скачки напряжения в блоке питания не страшны, пострадают только чувствительные автоматы (если есть);
• Высокое содержание соли — жесткость воды — только увеличивает скорость нагрева, накипь может немного снизить КПД нагревателя;
• Нагревательные устройства некоторых моделей могут использоваться в системах отопления с самотеком;
• компактность.

Для сравнения приведем стоимость 6-киловаттного радиатора известной марки «Галан», с полной автоматикой котел будет стоить 155 долларов. По данным производителя, потребление электроэнергии обогревателем мощностью 6 кВт составит примерно 950 кВт в месяц. При необходимости увеличения мощности достаточно купить второй генератор и установить его каскадом с первым.

Электрические ионные котлы получили множество отрицательных отзывов от домовладельцев на форумах. Причина тому — существенные недостатки водонагревательных приборов:

1. В процессе нагрева происходит химическая реакция электролиза, соли магния и кальция разлагаются, что вызывает значительное снижение мощности котла.
2. Также в этом случае мощность котла переменная. Это зависит от концентрации соли, температуры воды и сетевого напряжения.
3. С обычными антифризами для обогрева электродного котла «не дружите», необходимо приобретать специальную жидкость. По понятным причинам нельзя использовать опресненную или дистиллированную воду.
4. В результате реакции электролиза образуется смесь различных газов, иногда легковоспламеняющихся. Были случаи удушья от закрытых систем отопления.
5. В режиме старт / стоп генератор работает на полную мощность. Для организации пошагового управления необходима дорогостоящая автоматическая система.

Личное мнение автора статьи. Отапливаю дом 100 м2 электродным котлом, таймер включает отопление только на ночь. Теплоноситель — водопроводная вода, без добавок. Из-за разложения соли мне приходится менять ее каждые шесть недель, иначе мощность электрокотла упадет примерно на 50%. Я осторожно добавляю соль в соответствии с инструкциями, поскольку система сделана из стальных труб и предназначена для подачи под действием силы тяжести.

Особенности индукционных аппаратов

Этот электрокотел также делится на 2 части — нагревательную часть и шкаф управления со стандартной автоматикой. Нагревательная часть представляет собой герметичный цилиндрический корпус с многокатушечной индукционной катушкой и полым металлическим сердечником. Проще говоря, это труба, внутри которой движется теплоноситель. Как работает индукционный электрический котел:

1. При включении устройства контактор замыкает цепь питания по команде автоматики. На катушку подается напряжение 220 или 380 В.
2. Индуктор генерирует вихревые токи высокой плотности вокруг сердечника, вызывая нагрев металлической трубки. Тепло передается воде, протекающей внутри.
3. Нагревательный элемент работает на полную мощность до тех пор, пока датчик не обнаружит, что температура, установленная пользователем, была достигнута. Потом автоматика отключает ТЭН и так далее.

Внимание. Индукционная катушка электрокотла всегда включена на максимальную мощность, плавной регулировки нет.

Устройство и работа индукционного нагревателя

Вихретоковые электронагреватели — это относительно новый тип отопительного котла. Эти устройства не успели зарекомендовать себя, так как уже более 10 лет не отапливают частные дома. Оценивать надежность пока рано, поэтому отметим очевидные особенности индукционных теплогенераторов:

• В случае нехватки воды или прекращения циркуляции установка выходит из строя;
• сварной корпус, который нельзя разобрать, означает, что в случае выхода из строя нагревательная часть должна быть полностью заменена (например, в случае короткого замыкания внутри змеевика)
• прибор достаточно тяжелый — нагревательный блок мощностью 5 кВт весит около 24 кг, блок мощностью 20 кВт весит 76 кг.
• нет ступенчатого отопления — при включении котла возникают скачки напряжения в домашней электросети.

Отдельный вопрос — цена на вихревые обогреватели. Котел электрического отопления мощностью 5 кВт в минимальной комплектации стоит около 450 долларов, что несравнимо дороже, чем у конкурентов. Нелестное мнение об индукционных нагревателях высказывает знаток фильма:

Комплектация отопительных агрегатов

Мы уже заменили элементы каждого электрокотла в базовой, самой дешевой комплектации. Это нагревательный блок, термостат, автоматика с сервоприводом, контроллеры и датчик температуры.

Важный нюанс. В бюджетных версиях котлов актуатор — магнитный пускатель. Громко щелкает при включении отопления, звук отчетливо слышен в помещениях, прилегающих к котельной.

Производители поставляют электрокотлы со следующим оборудованием в расширенном исполнении:

• малошумящий модульный контактор вместо магнитного пускателя;
• циркуляционный насос;
• мембранный расширительный бак для герметичной системы отопления;
• датчики перегрева и давления охлаждающей жидкости;
• Группа безопасности — автоматический воздухоотводчик, предохранительный клапан;
• датчик циркуляции — для индукционных теплогенераторов;
• контроль погоды;
• ЖК-дисплей, программатор, модуль GSM, дистанционное управление через смартфон.

Очевидно, «толстый» электрокотел намного дороже «бедного». С другой стороны, расширительный бачок, насос и группу безопасности придется покупать одинаково. Намного удобнее монтировать устройство, когда эти элементы спрятаны в корпусе.

Какой электрокотел выбрать – рекомендации

В 90% случаев советуем выбирать электрокотел с ТЭНами. Это надежные устройства, которые одинаково подходят для различных систем отопления — радиаторов, теплых полов, теплых полов или цокольных конвекторов. Уровень оборудования выбирайте исходя из условий установки, эксплуатации и выделенного бюджета.

Еще несколько советов:

1. Если вы собираетесь купить настенный электрокотел, вам следует купить котел, оборудованный ТЭНами, собственным насосом и баком.
2. Если электрокотел должен работать с твердотопливным или газовым котлом, лучше выбрать модель без встроенного насоса и расширительного бака. Эти устройства подключаются отдельно — бак используется для всей системы, а насос управляется комнатным термостатом, как показано на схеме.

Циркуляционным насосом удобнее управлять, когда он отделен от котла.

Установите выносной термостат. Это позволяет котлу регулировать температуру воздуха, а не температуру жидкости.

Электродный теплогенератор следует применять в трех случаях: ограниченный бюджет, недостаточное пространство в котельной или подключение к самотечной системе отопления без насоса.

Электродные сборки являются наименее проблематичными в открытых системах — образующиеся газы безопасно транспортируются через расширительный бак атмосферы.

Выбирайте индукционный котел с учетом ваших пожеланий и наличия средств. Однако следует помнить, что опыт эксплуатации показал, что этот котел ничем не лучше когенерационной установки. С индукционными нагревателями особых технических проблем нет, только финансовые проблемы.

Внимание. Электродный котел для самотечных установок должен иметь присоединения соответствующего диаметра (минимальный — Ø32 мм), подвод воды направлен вверх.

Для теплого пола подходит только электрический бойлер. Индукционные и электродные устройства без ступенчатого нагрева сложно поддерживать при низкой температуре воды 35 … 45 ° C в контурах теплого пола.

Напоследок о расходе электроэнергии

Естественное желание домовладельца знать, сколько электроэнергии потребляет электрокотел при отоплении односемейного дома. К сожалению, предсказать фактическое потребление невозможно. Это число слишком индивидуально и зависит от многих факторов — степени утепления, поддерживаемой температуры внутри здания, погодных условий.

Месячное потребление можно приблизительно рассчитать, умножив 50% расчетной теплопотери дома на 24 часа 30 дней. Пример: потери составляют 6 кВт, половина мощности составляет 3 кВт, ежедневно 3 x 24 = 72 кВт, ежемесячно 72 x 30 = 2160 кВт. Зачем использовать ½ мощности: в разгар сезона не всегда бывает холодно, чем теплее на улице, тем чаще отключается электрокотел.

Пример из собственного опыта. Дом площадью 100 м² отапливается в ночное время электродным котлом мощностью 9 кВт за 8 часов, район южный. За 6 месяцев отопительного сезона электрокотел потребил 9104 кВт. Среднемесячное потребление энергии составляет 1517 кВт, среднесуточное потребление 1517/30 = 50,6 кВт.