Смарт-котёл для «умного» дома — как выбрать и сэкономить

Поддержание необходимой для комфортного проживания температуры в доме невозможно без правильной установки системы отопления в целом и правильного подключения каждого ее отдельного элемента.

Что такое электродный котел

Принцип работы агрегата наглядно демонстрирует известный многим кипятильник из двух лезвий и четырех спичек. При подключении такого устройства к электросети, нагрев 1 л воды до 100 0С происходит в течение нескольких минут.

Достигается такая интенсивность нагрева электродного котла благодаря явлению электролиза. Суть процесса состоит в том, что между двумя погруженными в раствор жидкого электролита электродами, при подключении внешнего источника напряжения, начинается направленное движение заряженных частиц. Ионы, имеющие положительный заряд перемещаются к катоду, а частицы с отрицательным зарядом притягивает анод.

Если на электроды подается переменное напряжение от бытовой электросети с частотой 50 Гц, в течение одной секунды изменение полярности происходит 50 раз, что влечет за собой периодическое изменение направления движения ионов. Вследствие повышенного сопротивления водной среды и внутреннего трения происходит преобразование кинетической энергии в тепловую, что и вызывает интенсивный нагрев раствора электролита.

Поскольку вода в системах централизованного снабжения имеет мало общего с чистой (Н2О) и представляет собой раствор солей калия, кальция, магния и других элементов, она вполне может считаться электролитом. Непосредственный нагрев электролита (без контакта с поверхностью ТЭНа или корпусом) называется первичным.

Принципиальное отличие электродных котлов от других электрических установок заключается в том, что нагрев теплоносителя происходит без контакта с нагревательным элементом.

Следует также отметить, что производительность агрегата непосредственно связана с химическим составом теплоносителя.

Отопление электрическим котлом

Сегодня существует три основных вида электрических котлов.

Котлы на ТЭН

Принцип работы такого котла предельно прост: несколько трубчатых электронагревателей размещается в емкости с проточной водой, циркуляцию воды в системе обеспечивает такого котла может стать утечка воды из системы, электронагреватели в этом случае перегреваются и перегорают, автоматическое отключение здесь срабатывает не всегда. Кроме того, на трубчатых нагревателях со временем образуется накипь, отчего мощность котла падает. Также минусом является значительный объем такого электрического котла.

Электродные котлы

  • Ремонт отопления
  • Отопление дачи
  • Отопление дома
  • Водоснабжение дома
  • Водоснабжение дачи

Труба из диэлектрика, внутри которой находятся электроды, располагается в соленой воде. При разнице потенциалов на электроды начинает течь ток, от которого и нагревается котлы совершенно безопасны, компактны, как правило, имеют блок управления, программное обеспечение и прочие радости современности. Правда, электроды со временем растворяются в воде. Да и вода в системе должна отвечать требованиям, предъявляемым к питьевой воде. А этого добиться достаточно сложно и дорого, потому что все оборудование системы отопления должно быть самого высокого качества

  • Ремонт отопления
  • Отопление дачи
  • Отопление дома
  • Водоснабжение дома
  • Водоснабжение дачи

Индукционные котлы

В этих электрических котлах используется принцип электромагнитной индукции. Индукционному котлу не нужен циркуляционный насос, хотя он может действовать и с ним. Такой котел практически вечен. Этот тип котлов равнодушен к качеству и типу теплоносителя.

Преимущества и недостатки отопления электрическим котлом

Безусловно, электрический котел очень удобен в эксплуатации: он имеет автоматическую регулировку и может программироваться, компактен, не имеет продуктов сгорания, а значит, не требует установки сложной системы дымоотвода.

Читайте также:  Котел на пеллетах своими руками – как собрать и настроить

Электрический котел совершенно безопасен, он не грозит домочадцам ни отравлением угарным газом, ни взрывом. Не нужно оборудовать отдельные помещения или емкости для хранения топлива.

Электрический котел не нужно устанавливать в подвале или отдельной котельной, он значительно эффективней работает, если установлен на кухне или в ванной комнате, где все потраченное электричество немедленно превращается в тепло.

Электрический котел довольно просто установить и подключить в доме, хотя мы рекомендуем Вам все же обратиться за помощью к нашим квалифицированным специалистам.

Фактически, единственным и главным недостатком такого вида отопления является его высокая стоимость, которая связана с тем, что принцип прямого нагрева теплоносителя электронагревателем – это довольно расточительно. В этом смысле принцип работы теплового насоса эффективней в 3-6 раз. То же самое можно сказать о керамических и пленочных обогревателях.

Но электрический котел можно запрограммировать так, чтобы он прогревал дом больше ночью, если в Вашей местности действует низкий ночной тариф на электроэнергию. Наконец сэкономить на стоимости электрического отопления можно просто грамотно распределив отопительные приборы по дому.

Водяной теплый пол значительно эффективней будет работать от электрического котла, поэтому при установке такого котла часто практикуется замена батарей на современный теплый пол, более рационально распределяющий тепло.

Минусом электрического котла также можно назвать общую проблему всех систем водяного отопления – их теплоноситель, т.е. воду. Выключение котла в зимние морозы и замерзание системы может попросту повлечь её разрыв, в результате чего неизбежно встанет проблема замены батарей, труб и иного отопительного оборудования.

Принцип действия электрокотла

Практически все электрокотлы действуют по одному и тому же принципу: в теплообменнике размещается нагревательный элемент, который после подачи на него электрического тока начинает выделять тепло. Поступающий в теплообменник теплоноситель (обычно простая водопроводная вода, а в замкнутых нагревательных контурах вода со специальными присадками или антифриз) нагревается после контакта с ТЭНом.

Кстати, вода может нагреваться не только традиционным ТЭНом (то есть нагревающейся спиралью, заключенной в защитных кожух), но и индукционным или электродным способами. Однако наибольшее распостранение, как среди импортных, так и среди отечественных моделей получили именно электрокотлы с ТЭНами.

схема отопления

Электропитание нагревательных котлов также бывает самое разнообразное. Они могут запитываться от стандратных бытовых 220 вольт, а могут иметь промышленное питание тремя фазами на 380 вольт. Существуют даже модификации, питающиеся от аккумуляторов.

Аварийные варианты обвязки

При любом конструкционном варианте системы отопления схема обвязки двухконтурного котла должна предусматривать аварийную схему, которая будет обеспечивать полноценную работу отопления в нестандартных ситуациях, например, во время отключения электроэнергии. Известно несколько вариантов решения этой проблемы.

Схема аварийной обвязки котлов.

Способ подачи в систему воды из водопровода на практике используется очень редко, потому как является неэффективным. Дело в том, что в большинстве случае при отключении электричества водопроводная система так же перестает функционировать. За счет гидроаккумулятора некоторое количество воды сохраняется, однако этого явно будет недостаточно для защиты оборудования от перегрева. Если в качестве теплоносителя используется антифриз, в канализацию будет слито около 150 л этой дорогостоящей жидкости.

Данный вид схемы обеспечивает защиту системы отопления от перегрева.

При питании циркуляционного насоса от источника бесперебойной подачи электроэнергии эффективное решение на случай отключения электричества может быть реализовано. Однако и у этого способа есть свои недостатки. По некоторым причинам источник бесперебойного питания может не заработать. Кроме того, система двухконтурного котла при этом варианте нуждается в постоянном обслуживании и наблюдении. Аккумуляторы должны постоянно находиться в рабочем состоянии, то есть их необходимо периодически заряжать и проверять их работоспособность.

Читайте также:  Котел навьен ошибка 03 причина как устранить

Под гравитационной циркуляцией для котла понимают специальный контур, отличающийся небольшими размерами и выполняющий функцию теплосъема лишней тепловой энергии в отопительной системе. Включается такой контур только после отключения насоса. Однако в таком случае обогреваться будет не все здание.

Самым эффективном вариантом считается специальный аварийный контур. Он является составной частью любой хорошей отопительной системы. Эта схема заставляет гравитационный и принудительный контуры функционировать в разных частях системы в стандартном режиме. Но при выключении насоса работать продолжит только гравитационная часть.

Итак, основные характеристики различных схем обвязки электрокотлов были описаны. Вам нужно будет лишь выбрать одну из них исходя из своих технических навыков, финансовых возможностей и общей конструкции системы отопления в доме. Оценив эти нюансы и выбрав наиболее оптимальную для вашего конкретного случая схему можно приступать к монтажу.

Как подключить электрокотел к теплому полу

Процесс подсоединения электрокотла дело не сложное, но со своими особенностями, которые важно учитывать. Поэтому перед началом работ, нужно изучить инструкцию к оборудованию, продумать схему подключения тёплого пола с электрическим котлом.

Подсоединение может осуществляться на прямую к аппарату, через трёхходовой клапан или коллекторную группу.

Монтаж агрегата делается после укладки «пирога» тёплого пола.

Мы рассмотрим процесс подключения электрокотла через смесительный узел.

Последовательно, это выглядит так:

  • К выбранному месту, где будет размещаться электрокотел, протягивается проводка. Так как нагрузка на сеть будет большая, то линия должна быть отдельная.
  • Производится установка котла на запланированном участке. Если аппарат напольный, то он укомплектован подставкой, на которую монтируется прибор. Для обустройства настенного оборудования необходимо проделать отверстия, в которые устанавливаются дюбеля с анкерами.
  • Подключается котёл к электропитанию. После подведения всех проводов к нему, необходимо установить дополнительную защиту, в виде автоматического выключателя УЗО, и произвести заземление.
  • Устанавливается распределительный коллектор.
  • Подводятся трубы тёплого пола к аппарату. Трубы подачи и обратки от всех контуров подсоединяются к распределительному узлу.
  • При помощи трубопровода, подающий и выходной патрубки коллекторной группы подключаются к соответствующим выходам котла.
  • Проводится тестирование системы на герметичность.

Только после этого производится заливка бетонной стяжкой. Обустройство тёплого пола с электрическим оборудованием способно обеспечить обогрев помещения на нужном уровне.

При выборе электрокотла следует учитывать особенности отопительной системы и помещения, и тогда, вы получите более экономный вид отопления.

Электрокотел по принципу нагрева

Отдельной классификацией считается разделение устройств по способу нагрева. Так, котлы для частного дома разделяются на:

  • тэновые;
  • индукционные;
  • электродные.

Именно этот принцип играет важную роль при выборе устройства. От способа нагрева зависит работоспособность.

Тэновые

Принцип работы тэновых котлов схож с работой электрочайника. Здесь теплоносителем является вода, которая нагревается с помощью ТЭНов, что обеспечивает естественную циркуляцию жидкости. Главный плюс этого устройства – компактные размеры и привлекательный внешний вид. Устанавливают тэновые котлы на стену, монтаж очень прост и не требует вызова специалиста. На электрические котлы отопления для частного дома цены считаются самыми низкими – еще одно несомненное преимущество.

Теновые модели имеют терморегуляцию, что обеспечивает поддержание температуры на одной отметке без вмешательства пользователя. Регулировка происходит автоматически, при этом учитывается температура воздуха в помещении. В зависимости от модели пользователь может выставлять желаемую температуру воздуха в комнате или температуру теплоносителя. Мощность можно изменять, включая и отключая ТЭНы при необходимости. Не плохо зарекомендовали себя электрические котлы Эван.

Читайте также:  Идеальный диаметр полипропиленовой трубы для отопления жилья

Единственный недостаток – образование накипи с течением времени. ТЭН с накипью больше потребляет электроэнергии и имеет слабую теплоотдачу.

Индукционные

Основа этого оборудования – индукционный нагрев с помощью материалов из ферромагнитных сплавов. Теплоноситель не входит в контакт с катушкой индуктивности, которая находится в отдельном контейнере. Поэтому теплоноситель – не только вода, а любая другая жидкость, которая не замерзает.

Система работает согласно законам электромагнитной индукции: жидкость протекает по трубам из ферромагнитного материала, который соприкасается с сердечником. Трубки постепенно набирают температуру под влиянием электромагнитного поля и нагревают протекающую воду.

Устройство полностью безопасно и имеет высокий КПД, так как в электроде или ТЭНе нет необходимости. Благодаря конструкции прибор не засоряется, также здесь отсутствуют детали, подверженные поломке. Единственные неудобства для пользователя – большая стоимость системы и достаточное количество пространства для увесистого прибора.

Электродные

Теплоносителем в таких устройствах выступает вода, нагревание обеспечивает электрод. Последний отдает жидкости электрический заряд, что повышает температуру благодаря собственному сопротивлению. При расщеплении воды на ионы происходит интенсивный нагрев теплоносителя. Электрокотлы электродного типа также имеют небольшой размер, удобны в эксплуатации и установке, постепенно набирают номинальную мощность. Прибор полностью безопасен: если уровень воды упадет, система автоматически выключится. Хорошо зарекомендовали себя электрические котлы отопления Галан.

У электродных систем есть существенный недостаток – электрический котел отопления для дома использует только воду, имеющую низкое удельное сопротивление (хорошо проводящую ток). Такой теплоприводник не всегда есть возможность изменить и подготовить в быстрые сроки. В процессе работы электроды растворяются, что снижает эффективность системы. Также важна постоянная достаточная циркуляция жидкости, или же вода может закипеть (оборудование отключается при сбое).

Термостатические регулирующие клапаны

Термостатический клапан простое решение задачи получения теплоносителя заданной температуры за счёт осуществления подмеса более холодной воды к более тёплой. Вид трехходового клапана представлен ниже:

Трехходовой клапан

Термостатические регулирующие клапаны

Схема включения трехходового клапана в систему отопления:

Схема включения трехходового клапана в систему отопления

Схема обвязки твердотопливного котла с применением термостатического трехходового клапана:

Термостатические регулирующие клапаны

Схема обвязки твердотопливного котла с применением термостатического трехходового клапана

Схема обвязки газового котла с применением термостатического трехходового клапана:

Схема обвязки газового котла с применением термостатического трехходового клапана

Термостатические регулирующие клапаны

Термостатический клапан радиатора позволяет контролировать температуру в комнате путём изменения потока горячей воды через радиатор. Они регулируют поток горячей воды через радиатор, но не управляют котлом. Такие устройства должны быть установлены, чтобы настраивать температуру, которая нужна в каждой отдельной комнате.

Эта идея должна рассматриваться как дополнение к установке терморегулирования. Также подобные устройства нуждаются в периодической переналадке и регулярной проверке работоспособности (каждые полгода во время смены режимов работы).

Индукционный

Работа индукционных моделей основывается на физическом явлении «индукция», которое происходит во взаимодействующих между собой катушках. Они по праву занимают лидирующие позиции на рынках.

Если говорить о преимуществах, следует отметить:

  • Очень высокий КПД, достигающий 99% — таким образом вся электроэнергия, за которую приходится платить, преобразуется в тепло
  • Экономичны и эффективны при взаимодействии с системами теплый пол
  • Могут одновременно использоваться для ГВС (горячее водоснабжение)

Единственным недостатком может стать стоимость подобного оборудования. Оно легко устанавливается, но в случае поломки требует ремонта профессиональным мастером.