Виды электрических котлов для отопления частного дома

Применение электроэнергии в роли первоисточника энергии для теплоснабжения загородного коттеджа интересно по многим моментам: легкодоступность, общая распространенность, экологическая безопасность.

Подробный обзор

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.

Какой расход электроэнергии у электрического котла

Одной из самых затратных коммунальных услуг является отопление, поэтому многие владельцы собственного жилья стараются выбирать самое экономичное оборудование.

Но не каждый аппарат можно установить в квартире или  частном доме. Самыми компактными по размеру и нетребовательными являются электрические аппараты. Но будет ли экономичным такой вариант отопления?

Чтобы ответить на этот вопрос необходимо рассчитать, сколько потребляет электроэнергии электрокотел, и умножить это количество на тарифную ставку. Остается выяснить, как произвести расчет.

Какие бывают виды

Прежде чем приобретать ту или иную модель отопительного оборудования необходимо узнать все ее особенности.

Производители выпускают три вида таких изделий:

  • ТЭНовые
  • Катодные
  • Пленочные

Они отличаются способом нагрева теплоносителя и количеством потребляемой энергии.

ТЭНовые осуществляют нагрев воды при помощи спирали, помещенной в герметичную трубку из меди, имеющую выводы для подключения к электросети. Ток нагревает спираль, а от нее тепло передается воде или антифризу, находящемуся в котле.

В катодных нагрев теплоносителя осуществляется в процесс его ионизации или пропускания через него переменного тока.

Пленочные образцы – имеют принцип действия, основанный на использовании инфракрасных лучей.

От чего зависит количество потребляемой энергии?

Электрические модели с экономической точки зрения лучше устанавливать в небольших домах. Но чтобы определить, сколько придется платить за потребляемую энергию необходимо провести расчет теплопотерь здания, учитывая при этом:

  • Общую площадь
  • Высоту потолков
  • Материал стен и перекрытий
  • Количество окон

Однако не только эти факторы влияют на то, какие электрические котлы имеют наименьший расход электроэнергии и как правильно его рассчитать. Необходимо также учитывать продолжительность работы оборудования для удержания температуры.

В данном случае выигрывает инерционная система отопления, входящий в нее котел работает не постоянно, а с определенными интервалами.

Уменьшить потребление электричества смогут и всевозможные электронные приборы:

  • Комнатный термостат
  • Устройство управления
  • Программируемый датчик

Они позволяют уменьшать или увеличивать интенсивность обогрева в определенные часы. Количество потребляемой энергии зависит и от наружной температуры, при более низкой они будут самыми высокими.

Расчет количества потребляемой котлом электроэнергии

Существует два варианта, которыми можно воспользоваться при выборе мощности котла. Первый приблизительный, он рассчитывается с учетом того, что здание имеет отличную теплоизоляцию, тогда на 10 м² берут 1 кВт мощности котла.

Но при таком расчете необходимо учитывать, что аппарат, имеющий мощность 3 кВт, для обогрева помещения площадью 50 м² вынужден будет работать постоянно и соответственно на сутки ему потребуется 72 кВт. Умножив полученную цифру на 30 дней получаем затраты на месяц – они будут равны 2160 кВт.

Но чтобы произвести точные расчеты, и решить какой электрический котел имеет наименьший расход электроэнергии, необходимо учесть следующие характеристики:

  • Площадь квартиры
  • Мощность агрегата
  • Площадь сечения питающего кабеля
  • Емкость бака
  • Фактическое время работы
  • Количество воды в системе
  • Площадь нагрева
  • Стоимость 1кВт/час
Читайте также:  Выбираем стальные панельные радиаторы отопления

Как выбрать самую экономичную модель?

Из трех существующих моделей электрических котлов наибольшее распространение получили катодные и ТЭНовые. Из них наиболее экономичным считаются ионные. Их КПД достигает 98%, поэтому использование таких моделей в двухтрубной системе отопления даст экономический эффект не менее 35%, в сравнении с другими электрическими аппаратами.

Достижение таких результатов возможно не только из-за способа передачи энергии, но и всего принципа работы устройства. В системе отопления, которая настроена правильно, катодный аппарат начинает работу с мощностью менее 50%.

Специалисты рекомендуют выбирать именно такую модель электрического котла для частного дома.

Сколько стоит такое отопление?

Количество потребляемой электрическим котлом энергии зависит от многих параметров и точный ее расчет можно получить, только зная характеристики помещения.

Если же рассматривать среднестатистические показатели при которых потребление электрическим котлом электроэнергии считается исходя из приблизительных расчетов, то на обогрев дома площадью 50 м² котлу имеющему мощность 3кВт понадобиться 0,7 кВ/час, следовательно, за сутки при непрерывном режиме работы он может израсходовать 16,8 кВ/час.

Это одни из самых низких цифр для электрических котлов, что доказывает экономичность именно ионной модели.

Как выбрать электрокотел для отопления

Купить электрокотел для отопления в принципе довольно легко, но купить качественный котел, который прослужит вам без поломок долгие года, уже гораздо сложнее.

Именно поэтому мы хотим поделиться полезными советами по выбору этого оборудования.

Как выбрать электрокотел для отопления
  1. Прежде всего определитесь с местом расположения отопительного прибора, замерьте его, по габаритам они все отличаются и может получиться, что ваше приобретение не влезает в отведенное для него место.
  2. Мощность котла. Параметр напрямую зависит от площади помещения, которое необходимо обогревать. Один квадратный метр равняется одному киловатту мощности при идеальных условиях и минимальных теплопотерях помещения. В случае большой теплопотери к стандартному расчету добавляется примерно 30% тепловой мощности оборудования.
  3. Существуют одноконтурные и двухконтурные приборы. Первые предназначены только под отопление, а чтобы получать еще и горячую воду на хозяйственные нужды, то придется дополнительно устанавливать накопительный водонагреватель. В двухконтурных моделях бойлер уже встроен в конструкцию.
  4. По способу нагрева теплоносителя котлы различают на электродный, индукционный и ТЭНовый. Самый простой и дешевый это электродный, но здесь следует уделять особое внимание электропитанию и обязательно предусмотреть заземление. С усилением нагрева повышается и трата электроэнергии. Индукционные быстро нагреваются, обладают долгим сроком эксплуатации, на них не образуется накипь и абсолютно безопасны, но цена очень высока и используются только при наличии закрытой системы с принудительной циркуляцией. ТЭНы самый оптимальный вариант, он доступен по цене, прост и безопасен в использовании. Со временем может потребоваться замена ТЭна, но ничто не вечно.
  5. Обратите внимание на модели с системой автодиагностики. Она поможет вам сориентироваться в случае какой-либо неисправности и быстро устранить причину.
  6. Всевозможные системы защиты тоже будут не лишними. Случаи бывают разные и лучше обезопасить себя и свое жилье.
  7. Наличие дополнительных приятных функций, например, программирование или управление с помощью смартфона необязательно, но добавляют комфорта и удобства в эксплуатацию оборудования.

На какие параметры следует обратить внимание при подборе котла

Бытовой отопительный котел – сложное техническое устройство, имеющее в своем составе не только нагревательный элемент. При покупке надо уделить внимание вспомогательным узлам, и дополнительным опциям от которых зависит надежность всего агрегата, безопасность и удобство его эксплуатации.

Расширительный бак

Расширительный бак для системы отопления.

Возможность работы с многотарифным счетчиком

При установке многотарифного счетчика появляется возможность более экономной оплаты за потребляемую энергию. Система отопления обладает определенной инертностью. Если ее интенсивно разогревать в ночные часы, когда действуют минимальные тарифы, днем она сможет постепенно отдавать тепло. Регулирование работы котла по графику в автоматическом режиме осуществляется при наличии программатора.

Насос

Циркуляционный насос необходим для прокачки теплоносителя по всему контуру. Он обеспечивает оптимальные условия для протекания теплообменных процессов, происходящих в котле и внешних нагревательных приборах. Экономически целесообразно, чтобы он мог изменять расход перекачиваемой жидкости. Если это не предусмотрено производителем котла, лучше приобрести дополнительный регулятор.

Погодозависимое регулирование

Большинство известных производителей электрических котлов предусматривают возможность работы оборудования в зависимости от показаний температурных датчиков, которые могут устанавливаться в отапливаемом помещении или на улице. Такая функция улучшает качество поддержания в доме комфортного микроклимата и дает возможность существенно экономить потребление электроэнергии.

Схема системы отопления с погодозависимым управлением.

Управление трехходовым клапаном

При работе одноконтурного котла на обеспечение горячего водоснабжения здания устанавливают дополнительный бойлер косвенного нагрева. Для этого производитель должен предусмотреть возможность системы управления давать команды трехходовому клапану, отвечающему за своевременную подачу горячей воды в бак-накопитель. Без этой опции качественная работа системы ГВС будет невозможна.

Читайте также:  Правила выбора системы дымоудаления газового котла

Возможность подключения к реле сброса нагрузок

При одновременной работе нескольких мощных потребителей электроэнергии домашняя сеть может испытывать перегрузки. Это грозит срабатыванием аварийной защиты с обесточиванием здания.

Реализованная на котле функция выбора приоритетного потребителя позволяет автоматически выключить котел в момент включения более важного с точки зрения заданной логики альтернативного прибора. Агрегат снова выйдет на прежний режим сразу, как только появится такая возможность.

Если вы заметили ошибку, не рабочее видео или ссылку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.Поделиться:

Твердотопливные котлы

Твердотопливные отопительные котлы – незаменимы для домохозяйств, где отсутствуют газовые магистрали или электропроводка не отличается стабильной работой. На рынке представлены различные варианты таких приборов, от обычных, до котлов длительного горения, обеспечивающих поддержание заданного температурного режима до нескольких суток.

Виды твердотопливных котлов

Твердотопливные котлы отопления различаются по таким параметрам:

  • Используемое топливо.
  • Одно- или двухконтурные.
  • Способ подачи топлива.
  • Уровень мощности и теплоотдачи.
  • Наличие варочной поверхности.
  • Габариты.

Важно! Способ монтажа твердотопливных котлов – исключительно напольный, настенного варианта установки не предусмотрено.

В качестве топлива в таких отопительных приборах используется:

  • Кокс.
  • Уголь.
  • Дрова и пиломатериалы.
  • Специальные паллеты.
  • Топливные брикеты.

Для обеспечения горячего водоснабжения, стоит остановить свой выбор на двухконтурном котле, а для использования его для приготовления пищи – выбрать с обустроенной варочной поверхностью.

Наиболее важный момент при выборе котла – правильно рассчитать необходимую мощность, исходя из количества отапливаемой площади дома и КПД самого устройства.

Устройство и особенности твердотопливного котла

Твердотопливные котлы

Основные агрегатные блоки твердотопливных котлов:

  • Топка, где происходит сгорание топлива.
  • Циркуляционная система теплоносителя.
  • Дымоход и системы удаления угарных газов.
  • Блок контроля температурного режима.

Принцип действия всех видов твердотопливных котлов прост – в топке происходит сжигание топлива, в результате чего прогреваются металлические стенки, которые и передают тепло теплоносителю.

Существует два основных способа сжигания топлива:

  • Классический – обычное сжигание топлива в топке с выделением тепла.
  • Газогенераторный или пиролизный – топливо и выделяемые газы сгорают в отдельных камерах, что обеспечивает более высокую мощность и теплоотдачу (КПД).

Важно! Использование твердотопливных котлов газогенераторного типа подразумевает сжигание исключительно хорошо просушенного топлива, влажностью не более 20%.

В качестве теплоносителя можно использовать, как водопроводную воду, так и специальные жидкости, и антифризы. Циркуляция в системе может осуществляться самостоятельно или при помощи специальных насосов.

Важно! Для обустройства твердотопливного котла необходим дымоход достаточной тягой или установка в него специальной вентилирующей системы, для принудительного удаления газов. Водяные котлы на твердом топливе требую повышенного внимания при соблюдении температурного режима. Процесс горения топлива моментально остановить невозможно, только снизить интенсивность. Это может привести к закипанию воды в системе, что грозит полной потерей работоспособности. Для предотвращения таких аварий необходимо устанавливать дополнительные резервуары с холодной водой и специальные отключающие подачу перегретого теплоносителя, клапаны.

Преимущества твердотопливных котлов:

  • Установка такой системы отопления предоставляет ряд преимуществ:
  • Автономность. Нет зависимости от подачи электроэнергии или газа.
  • Экономичность. Стоимость таких котлов и топлива – значительно ниже, чем у других вариантов систем автономного отопления.
  • Простота. Устройство котлов очень простое, что гарантирует легкость в эксплуатации.
  • Универсальность. Возможность использовать различные виды твердого топлива.
  • Энергосбережение. Не требуется потребление электроэнергии и газа.

Сравнительная таблица индукционных котлов

Наименование Мощность, Вт Стоимость, рублей/шт. Страна производитель Площадь обогрева, м2
ВИН-5 4250 27 000 Россия 60 — 150
Индикатор 4000 18 000 Украина 200
Эдисон — 5 5000 35 000 Европа 100 — 120
ИНЭРА SAV 4500 30 000 Россия 50 — 80

В таблице представлены индукционные котлы приблизительно равной мощности. Сразу же бросается в глаза разнобой цен и заявленная площадь обогрева помещений. Вероятно, что в стоимость закладывается и устройства автоматики, но о них в технических характеристиках ничего не сказано. И трудно сказать, почему производители заявляют площадь обогрева помещений, а не объем. К тому же, не указана температура окружающей среды.

Для плавки различных металлов в сфере металлургии используют индукционные печи. Подробности: 

Лучшие производители

Наиболее популярные электрические котлы производятся под брендами:

  1. Proterm – чешский производитель, выпускающий теплотехническое оборудование с 1991 года.
  2. Buderus – германский теплотехнический бренд, выпускающий котлы различной конструкции и принципа действия, в том числе и электрические.
  3. Bosh – котлы и прочая техника выпускаемая под данным брендом не нуждается в рекламе, кроме того, в состав компании входит и подразделение Buderus.
  4. Kospel – польская компания, поставляющая котлы во все страны европейского континента, работает на рынке с 1990 года.
  5. Eurotherm – украинский производитель котельного оборудования, производит агрегаты доступной стоимости при высоком качестве исполнения.

Устройство индукционного электрического котла

В основе конструкции индукционного электрического котла лежит сердечник, на который намотана обмотка. Витки изолированы друг от друга специальным составом, не разрушающимся при циклическом нагреве и охлаждении.

Читайте также:  Воздушное отопление дома по канадской методике

Внутри катушки расположен теплообменник, который нагревается при подключении питания. Вокруг них установлен герметичный металлический кожух, а пространство между деталями заполнено рабочей жидкостью. Кабели питания выведены из корпуса через изолированные герметичные рукава.

Принцип действия оборудования основан на возникновении токов Фуко, повышающих температуру теплообменника. Они генерируются при подаче рабочего напряжения на катушку.

Управление работой выполняется микропроцессорным блоком. Поддерживаются автоматические выключатели, отсекающие питание при выходе рабочих параметров за допустимые пределы.

Управление «умным» котлом

В ходе эксплуатации пользователи сталкиваются с тепловыми потерями. Их уровень меняется в зависимости от времени года, суток, скорости ветра, влажности, утепления дома. С ростом теплопотерь возникает потребность в повышенной теплоотдаче отопительного оборудования. В то же время иногда отсутствует необходимость в 100%-ном задействовании системы отопления. Управлять работой отопителей можно вручную, а можно при помощи автоматики.

Управляющий контроллер получает информацию с датчиков комнатной температуры, температуры теплых полов и т. д. Он корректирует интенсивность потребляемой энергии в зависимости от потребности абонента в тепловой энергии. Однако обычные котлы не очень оперативно реагируют на изменение условий окружающей среды. Скорость реакции зависит от степени инерционности системы. Большинство обычных котлов настроены на изменение температуры в «обратке». Если температура воды там понижается, поступает сигнал на повышение температуры в нагревателе. Если вода в обратке горячая, нагреватель понижает температуру.

Как правило, электрокотлы используют принудительную циркуляцию для перекачивания теплоносителя. Воду перекачивает насос, подключенный к блоку управления автоматикой. Самое простое решение для «умного» котла представлено термостатом. Потребитель выставляет желаемую температуру и система самостоятельно регулирует все процессы, необходимые для поддержания заданной температуры. Иногда предусмотрен таймер, который прогревает дом к приходу обитателей.

При достижении заданной температуры котёл отключается. Однако в отличие от обычных систем, можно вывести один или несколько датчиков наружу. Тогда умное устройство срабатывает на опережение — при понижении температуры окружающей среды, котел активируется и прогревает помещение ещё до того, как оно остынет. Таким образом, устройство работает очень гибко и адаптируется под условия окружающей среды.

Управлять котлом можно следующими способами:

1. Модуль управления (например, Vitotronic для газовых или Logamatic для твердотопливных котлов Viessmann). Функционал подобных систем представлен режимами: «холод» (нагрев теплоносителя и ГВС), «тепло» (применение только подогрева воды), «дежурный» (контролирует температуру, предотвращая замерзание системы). Модуль управления считывает информацию с датчиков и регулируется термостатом.

2. Программируемый термостат (Ecobee, Tado, Honeywell). Этот вариант подходит для тех обитателей, которые бывают дома периодически и хотят сэкономить. Термостат настраивают на определенные часы и интенсивность работы. При отсутствии жильцов система отопления будет работать в минимальном режиме, а ночью — выключаться везде, кроме спален. К термостату иногда прилагаются датчики движения. Они активируют отопление как только в дом кто-то входит. При этом выбирается режим «интенсив». Таким девайсом можно управлять по Wi-Fi.

3. GSM-управление. Этот тип управления больше подходит для координации действий нескольких устройств, включая ИК-обогреватели, конвекторы и иные распределённые отопительные установки. Такие системы лучше подходят для теплиц, гаражей, небольших производственных помещений и пр. Для поддержания температуры используют GSM-термометры, обмен данными с которыми осуществляется после отправки SMS. В случае аварийной ситуации установки отправляют тревожное сообщение. Продвинутые версии GSM-контроллеров также сообщают об уровне теплоносителя, давлении в системе, расходе энергии.

Минимально необходимая мощность электрокотла для отопления дома площадью м2

Классические ТЭНовые электрокотлы имеют компактные размеры и минимум коммуникаций вокруг, они могут быть установлены в любом помещении. Если дом срендестатистический (стандартная кладка в 2 кирпича, отсутствие утепления, потолки до 2,7 м, климатическая зона Подмосковья), минимально необходимая мощность отопительного оборудования рассчитывается довольно просто: 1 кВт на каждые 10 кв м отапливаемой площади. Также мы рекомендуем закладывать запас мощности в 15-25%.

Например, для отопления частного дома площадью 150 м2 минимально необходимая мощность электрического котла – 15 кВт * 1,2 = 18 кВт.

Разумеется, условия всегда индивидуальны и если дом находится в крайней северной или южной части страны, хорошо утеплен, имеет высокие потолки или нестандартную большую площадь остекления, необходимо производить точные расчеты с учетом корректирующих коэффициентов. Произвести их можно с помощью калькулятора ниже.

Минимально необходимая мощность электрокотла для отопления дома площадью м2

Калькулятор для точных расчетов

Тепловая мощность электрокотла должна обеспечивать суммарную мощность радиаторов, которая в свою очередь рассчитывается исходя из теплопотерь каждого помещения отдельно. Поэтому найдите значения для каждого отапливаемого помещения и сложите их, это и будет минимально необходимая мощность электрокотла для всей отапливаемой площади вашего дома.