Электрический котёл для частного дома: разновидности и особенности

Как выбрать котёл для частного дома

Электрический котёл должен полностью справляться с задачей обогрева частного дома, поэтому устройство нужно правильно подобрать по мощности. Для точного расчёта необходимо вычислить теплопотери здания. С этим вопросом лучше обратиться к специалистам, которые не только установят места утечки тепла, но и произведут необходимые расчёты мощности теплового оборудования. Вообще следует выбирать устройства на 20–30% мощнее, чем необходимо для обеспечения теплом всего дома.

Электрокотлы с ТЭНами

Такие устройства наиболее часто используют в качестве основного или дополнительного обогрева помещения. Электрокотлы с ТЭНами могут быть как настенного, так и напольного типа. Напольные агрегаты, как правило, рассчитаны на высокую мощность и имеют большие габариты.

Учитывая высокую вероятность выхода из строя отопительного элемента, некоторые модели оснащаются двумя ТЭНами. Такие установки более надёжны, и позволяют полноценно отапливать помещения даже при выходе одного ТЭНа из строя.

ТЭНовый электрический котелИсточник kotlof.ru

Индукционные электрические нагреватели

Для нагрева теплоносителя в индукционных котлах применяется переменное магнитное поле. Под воздействием сильных переменных магнитных полей металл разогревается и теплота передаётся жидкости в резервуаре. Таким образом, удаётся полностью изолировать электрический нагревательный элемент от воздействия жидкости и растворённых в ней солей.

Индукционные котлы значительно дороже ТЭНовых устройств, но учитывая высокую надёжность, экономичность и большую мощность таких отопительных систем, специалисты рекомендуют сделать свой выбор в пользу приобретения котлов этого типа.

Вихревой индукционный нагревательИсточник nn.kotel-t.ru

Выбор двухконтурного электрокотла

Некоторые электрические котлы выполняют не только функцию отопления помещения, но и снабжения горячей водой. Такие отопительные установки имеют два контура, один из которых проходит внутри второго. Двухконтурные котлы позволяют экономить не только энергоноситель, но и полезную площадь дома, которая использовалась бы для размещения водогрейного оборудования. Основным недостатком этой системы является зависимость снабжения горячей водой от режима отопления частного дома.

Выбрать электрический двухконтурный котёл для отопления частного дома совсем несложно, но такая отопительная установка будет стоить значительно дороже одноконтурных моделей.

Двухконтурный электрический котелИсточник ekarpov.ru

В чём отличие одноконтурных моделей от двухконтурных

Основное отличие двухконтурных моделей от одноконтурных агрегатов заключается в размере. Двухконтурные котлы должны иметь достаточный объём основного резервуара, чтобы внутри него можно было разместить медные трубки достаточной длины для нагрева в них воды во время проточного движения жидкости.

Кроме этого, двухконтурные модели выпускаются большей мощности, ведь значительное количество тепловой энергии может расходоваться во время частого забора горячей воды.

Одноконтурный электрический котелИсточник dom-and-sad.ru

Что дает электродный котел

Сама идея электродного котла состоит в том. чтобы отказаться от применения ТЭНа. Если вы сейчас посмотрите на схему электродного котла, то увидите, что электрический ток проходит через теплоноситель от электрода, на который подается напряжение к корпусу котла, который также является проводником.

Конечно, любой грамотный электрик скажет, что там никакого движения в реальности нет

Но для нас это сейчас совершенно неважно

А важно то, что потери в данном случае минимизированы. И благодаря этому электродный котел имеет КПД до 97 процентов. Куда деваются эти самые 3 процента от 100, я писал вам чуть выше

Куда деваются эти самые 3 процента от 100, я писал вам чуть выше.

Нам же важно, что при прочих равных электродный котел расход электроэнергии будет иметь чуть меньше, чем классический котел с ТЭНами. Это раз. Во-вторых, сам процесс нагревания теплоносителя происходит быстрее, потому что при работе электродного котла прогревается сразу весь объем воды, а не только слой рядом с поверхностью ТЭНа

Во-вторых, сам процесс нагревания теплоносителя происходит быстрее, потому что при работе электродного котла прогревается сразу весь объем воды, а не только слой рядом с поверхностью ТЭНа.

Но в такой схеме есть не только плюсы, но и минусы. О них вы прочитаете ниже, в разделе «Отзывы».

Как выбрать экономичный электрический котел

Определившись с типом электрокотла, стоит рассмотреть все модели исходя из других критериев, влияющих на экономичность.

Однофазный или трехфазный тип питания

Так выглядит компактная и экономичная полноценная система отопления с недорогим электродным котлом.

Маломощные модели до 5-6 кВт включительно могут работать от однофазной сети (220-230 В). Для моделей большей мощности однофазной сети будет попросту недостаточно. Это значит, что теплоноситель будет дольше нагреваться до рабочей температуры, нагревательные элементы будут активны на протяжении гораздо большего времени, нарушится экономичный режим работы автоматики.

И наоборот, для маломощных отопительных электрокотлов вполне достаточно однофазной сети, специально переоборудовать проводку ради обеспечения трехфазного питания не стоит.

Функциональность автоматики

Компактная настенная модель Эван Класс «Комфорт» Warmos (380 В) с 3-ступенчатой регулировкой мощности.

В более простых и недорогих моделях обязательно должен быть как минимум трехступенчатый переключатель мощности. Соответственно, более дорогие модели должны иметь плавно модулируемую по датчику температуры мощность. В некоторых моделях имеются заводские экономичные режимы и возможность программирования работы котла по дням и по часам, что позволяет сделать акцент на максимальный нагрев теплоносителя в ночное время по сниженным тарифам на электроэнергию.

К слову, особо эффективной при использовании ночных тарифов будет буферная емкость, которая позволит использовать накопленное за ночь тепло днем, вовсе не включая котел в пиковый и полупиковый тарифные периоды.

Наиболее экономичным и комфортным является режим работы с использованием комнатного термостата. Даже самые простые модели комнатных термостатов имеют множество тонких настроек, а автоматика котла ориентируется не на температуру теплоносителя, а на температуру воздуха в помещении, что более правильно.

Расчет минимально необходимой мощности

Для использования энергосберегающего электрического котла в качестве вспомогательного источника тепла в домах до 120-150 м2 достаточно моделей мощностью 3-6 кВт. Для постоянного использования электрокотла, минимально необходимую мощность необходимо рассчитывать исходя из теплопотерь дома.

Упрощенно, для среднестатистического дома с кладкой в 2 кирпича и высотой потолков до 2,7 м в климатической зоне Подмосковья теплопотери составляют 1 кВт в час. Также желательно закладывать запас мощности в 10-15%, а для электрокотлов с ТЭНами – 20-30% в виду образования накипи и снижения КПД.

Как рассчитать необходимую мощность котлаИндивидуальный расчет, формула и корректирующие коэффициенты

Другие критерии выбора

Наличие циркуляционного насоса. Нормальная естественная циркуляция теплоносителя невозможна в отопительных контурах длинною 30 м и более, поэтому необходимо обеспечить ее принудительно. Делается это с помощью циркуляционного насоса. Настенные модели в прямоугольных стальных корпусах идут уже с насосом, для других моделей его необходимо докупать отдельно

В любом случае важно понимать, что он дополнительно потребляет 60-150 Вт в час, в зависимости от его мощности.

Одно- или двухконтурный. Расход электроэнергии в двухконтурных моделях практически не отличается, поскольку они работают по принципу приоритета ГВС: как только открывается кран горячей воды, она подогревается от отопительного контура (не смешиваясь)

Дополнительная мощность нагревательных элементов на нагрев ГВС не требуется.

Защита от перегрева. Обязательный и важный критерий, обеспечивающий безопасность котла в случае аварийных ситуаций (протечка, ошибка автоматики, отказ циркуляционного насоса и т.д.).

Особенности отопления дома электроэнергией

Если не принимать во внимание эксплуатационные затраты, выбор в пользу такой системы обогрева можно охарактеризовать только положительно:

1. Не требуется дымовая труба.
2. Отсутствует риск возгорания (при условии соблюдения правил подключения), взрыва и отравления газом.
3. Не нужны проект и разрешение государственных органов.
4. Полная автоматизация. В отличие от газового аналога безопасен запуск прибора при длительном отсутствии жильцов.
5. Теплопроизводительность регулируется в широких пределах без снижения КПД.
6. Котел стоит недорого.

Но есть и негативные моменты:

1. Высокие затраты на оплату электроэнергии.
2. Низкая надежность. Проложенная по воздуху электросеть является наиболее уязвимой частью инфраструктуры.

После бурь и ураганов населенные пункты остаются в первую очередь без света. Потому обходиться одним только электрическим котлом рискованно, рекомендуется дополнительно подключить к системе отопления хотя бы маломощное твердотопливное устройство в качестве резервного. Перечень агрегатов есть на сайте bigkotel.ru.

ТЭНовые котлы

Аббревиатура ТЭН расшифровывается как трубчатый электронагреватель. Название котла содержит информацию о том, что котел по принципу работы похож на обычный электрочайник. ТЭН — металлическая трубка, в которой размещена нихромовая нить. Изолирующий наполнитель с высокой теплопроводностью (например, кварцевый песок) не допускает контактов спирали со стенками трубки. Спираль подключается к источнику электричества, нагревается, передает тепло стенке трубки, которую омывает теплоноситель. Последний отдает тепло элементам отопительного контура.

ТЭНовые электрические котлы проверены временем. Они занимают 90% рынка.

Линейка мощности для обогрева частных домов — 3-50 кВт. Привлекательная особенность таких устройств — настенный монтаж. Более мощные котлы монтируются на полах. Подключаются к сети 220 или 380 В (трехфазная сеть). Применять такой котел без оглядки на разрешенную установленную мощность ‒ неправильное решение.

Мощность котла в процессе эксплуатации регулируют отключением или включением установленных ТЭНов. Регулировка может выполняться дистанционно с помощью телефона. Типичные параметры ТЭНовых котлов представлены в таблице 2.

Дистиллированная вода, очищенная от химических и механических примесей, ‒ рекомендуемый теплоноситель для ТЭНовых агрегатов. Антифризы на основе этиленгликоля или пропиленгликоля также допустимы. Последние по эксплуатационным качествам предпочтительнее.

Критики ТЭНовых котлов отмечают, что нагревательные элементы собирают отложения солей (не накипь, вопреки заявлениям многих оппонентов). Характеристики котла в результате становятся хуже. Количество отложений, однако, незначительно, поскольку отопительные системы домов ‒ закрытые. Новым примесям взяться неоткуда.

Сообразительные люди догадываются, что нихромовая спираль когда-нибудь перегорит. Замена ТЭНа стоит денег. Правильность этой догадки неоспорима. Однако срок службы спиралей сравним с десятилетием при грамотной эксплуатации.

ТЭНы перегорают, когда вытекает жидкость. Но современная автоматика приближает вероятность такого происшествия к нулю.

ТЭНовые котлы остаются наиболее привлекательными для применения в системе обогрева частного жилого дома.

Думайте сами, решайте сами ‒ иметь или не иметь!

Как работают электрокотлы, устройство

Общий принцип работы электрических котлов для отопления: теплоноситель (вода) циркулирует с помощью насоса по контуру системы отопления, через котел (внутреннюю камеру, колбу, змеевик) и нагревается там ТЭНами, теплообменниками с электродами, индукционными катушками.

Основные части электрокотла: корпус с нагревателями, циркуляционный насос, блок питания, расширительный бак, система управления и безопасности (манометр, клапан обратный и для стравливания излишнего давления).

Экономичные электрокотлы затребованы в таких условиях:

• если нет возможности использовать газ;
• требуется агрегат более простой в обслуживании, чем приборы на топливе;
• предпочтение отдано более чистому источнику энергии;
• требуется дополнительный нагреватель на случай отключения основного устройства.

Как рассчитать мощность электрического котла при отоплении дома

Данный метод позволяет оценить ориентировочную производительность аппарата. Для домов или квартир с высотой потолка до 3 м на 10 кв. м площади должно приходиться около 1 кВт мощности.

Для эффективного процесса котлу нужно генерировать энергии не меньше, чем помещение ее теряет. Установка не должна работать постоянно, это приведет к росту затрат и снижению ресурса службы устройства. Генератор в номинальном режиме включается периодически, нагревает воздух и затем отключается.

Для точного расчета мощности учитывают величину теплопотерь помещения. Следует выяснить:

• материал и толщину стен и межэтажных перекрытий;
• площадь оконных проемов.

Для вычисления теплового сопротивления ширина стен делится на коэффициент теплопроводности. Для каждого материала выполнятся отдельный расчет, затем полученные значения суммируются.

Чтобы узнать величину потерь, нужно объем помещения умножить на разницу температур на улице и дома. Полученный результат делят на тепловое сопротивление. Температурная дельта берется для холодного времени года. Такой способ вычисления мощности дает самый точный результат. С его помощью можно подобрать установку, которая обеспечит надежное теплоснабжение помещения круглый год.

Электрокотлы являются эффективным способом организовать обогрев дачи или загородного дома. Приборы отличаются надежностью и безопасностью, но требуют высоких затрат на содержание.

Самодельные электрические котлы отопления

Обладая навыками работы с металлом, имея необходимый материал и инструмент легче всего изготовить самодельные электрокотлы – электродные или ТЭНовые. Если в качестве преобразователя электроэнергии применен ТЭН, то нужно изготовить или подобрать корпус из стали, в которые он будет установлен. Все остальные комплектующие – регуляторы, датчики, термостат, насос и расширительный бак приобретаются отдельно в специализированных магазинах. Электрические котлы можно использовать в закрытых или открытых системах отопления.

Что нужно и как сделать электрокотел отопления своими руками 220в эффективным и надежным?

Нужна емкость из стали, в которую помещаются один или несколько ТЭНов в соответствии с чертежами или эскизами на создаваемое изделие. Еще на этапе проекта на котлы отопления своими руками чертежи должны предусматривать возможность оперативной и легкой замены сгоревшего ТЭНа. Например, корпус можно изготовить из стальной трубы диаметром 220 мм с длиной корпуса около 0,5 м. К торцам трубы привариваются фланцы с патрубками подачи и «обратки» и посадочными местами, в которые устанавливаются ТЭНы. Циркуляционный насос, расширительный бак и датчик давления присоединяются к обратке.

Особенности электропитания электрических котлов

ТЭНы потребляют значительную мощность, обычно более 3 кВт. Поэтому для электрических котлов нужно создать отдельную линию электропитания. Для агрегатов мощностью до 6 кВт применяется однофазная сеть, а при больших значениях мощности необходима трехфазная сеть. Если снабдить самодельный котел отопления ТЭНом с терморегулятором и подключить его через защиту УЗО, то это идеальный вариант. При установке обычных ТЭНов термостат приобретается и устанавливается отдельно.

Электродные котлы отопления

Котлы этого типа подкупают чрезвычайной простотой. Он представляет собой емкость, в которой установлен электрод, вторым электродом служит корпус котла. В емкость вварены два патрубка – подачи и обратки, через которые электродный котел присоединяется к отопительной системе. КПД электродных котлов близок, как и у других типов электрокотлов, к 100% и его реальная величина – 98%. Известный электродный котел «Скорпион» объект жарких дискуссий. Мнения чрезвычайно разнообразные, от чрезмерного восхищения до полного отрицания применения для контуров отопления.

Считается, что электродные котлы были спроектированы для отопления подводных лодок. И действительно, изготовление котлов отопления требует минимума материалов, морская вода с растворенными солями – отличный теплоноситель, а корпус подводной лодки, с которым соединена система отопления, является идеальным заземлением. На первый взгляд – это отличный контур отопления, но можно ли его применить для отопления жилищ и как сделать электрокотел отопления своими руками, повторив устройство котла «Скорпион»?

Электродный котел Скорпион

В электродных котлах теплоноситель нагревает ток, проходящий между двумя электродами котла. Если в систему залить дистиллированную воду, то электродный котел работать не будет. В продаже имеется специальный солевой раствор для электродных котлов с удельной проводимостью порядка 150 ом/см. Конструкция агрегата настолько проста, что сделать электрокотел Скорпион своими руками, при наличии необходимых навыков, довольно просто.

К этой трубе привариваются два патрубка для подключения к системе отопления. Внутри прибора находится изолированный от корпуса электрод. Корпус котла играет роль второго электрода, к нему подключается нулевой провод и защитное заземление.

Недостатки электродных котлов

Основной недостаток электродных котлов – необходимость применения солевых растворов, которые неблагоприятно сказываются на батареях и трубопроводах отопления. Система отопления в течение нескольких лет может потребовать полной замены радиаторов, особенно алюминиевых (более подробную информацию о которых вы прочитаете здесь), и трубопроводов. Циркуляционные насосы, которые рассчитаны на работу с антифризом или чистой водой подвергаются большой опасности. Второй огромный недостаток – электродные котлы требуют идеального защитного заземления корпуса, иначе они представляют огромную опасность поражения электротоком. В зарубежных странах продавать и устанавливать подобное оборудование запрещено!

Действительно ли электрокотел будет полезен

В условиях современности газ является доступным далеко не для всех. Отдельные населенные пункты находятся в отдалении от основной магистрали. А временами приобретение и монтаж газового котла совершенно не имеют смысла.

К примеру, для загородного дачного домика, который и используется не так уж часто, не целесообразно использовать дорогое газовое оборудование. А котлы, для которых используется твердое топливо, обладают множеством недостатков. Так, например:

• Большая часть таких агрегатов не может работать на одной загрузке дольше пяти часов;
• Нет возможности контролировать температуру нагрева;
• Топливо надо заготовить загодя и в большом количестве.

Если учесть все это, то электрокотел для частного дома действительно станет хорошим и более надежным вариантом.

Основные преимущества электрического котла:

Электрические котлы занимают меньше места. Электрические котлы можно устанавливать в любом месте, где вам нравится, потому что у них нет дымохода, который нужно подвести через ваш дом. Отсутствует обязательное условие устанавливать электрокотел для отопления частного дома возле внешней стены.

Электрокотел для отопления частного дома может быть расположен в центре коттеджа или в любом другом месте, которое вам действительно нравится. Электрокотел не нуждается в топливном баке, как масляные или пропановые агрегаты. Это означает, что вы сэкономите место, которое обычно отводится топливу.

Плюсы электрокотла:

• Высокая степень автоматизации;
• Для него не нужно отдельное помещение;
• Есть возможность контролировать температуру нагрева;
• Легкий и достаточно быстрый монтаж, несложное подключение и обслуживание;
• Можно закрепить даже на стене, без посторонней помощи;
• Не шумит;
• Нет необходимости подключать его к дымоходу.

Электрокотлы безопаснее, чем газовые котлы. Вам не придется беспокоиться об утечке газа в вашем доме, когда вы полагаетесь на электрический котел. По этой причине эти устройства абсолютно безопасны и могут быть размещены вне вашего дома. Они не так сложны в установке. Вы будете чувствовать себя в безопасности, так как отопительная система будет обеспечивать необходимым количеством тепла, не доставляя никаких проблем.

Минусы электрических котлов

В то время, как электрические котлы имеют довольно много преимуществ, есть некоторые недостатки в использовании этих систем водяного отопления в вашем доме. Электрокотлы потенциально могут стоить дороже, чем газовые котлы. Также электрокотел ограничивает объем горячей воды, которую может производить. И самое главное – электрические котлы ставят вас в зависимость от энергетических компаний при сбое питания.

• Если мощь котла свыше девяти киловатт, учтите, что производятся они лишь с расчетом на трехфазное напряжение в 380 Ватт;
• Необходим отдельный кабель для подсоединения к счетчику;
• Приходится платить больше обычного из-за немаленькой тарификации на свет.

Электричество просто дороже газа в большинстве районов России. Это означает, что, полагаясь на электричество для нагрева воды и отопления дома, вы будете тратить больше денег. Даже если ваше устройство потребляет электроэнергию более эффективно, чем газовый котел. В большинстве случаев финансовые затраты выше, для генерации такого же количество тепла.

Виды электрических котлов отопления

Все котлы данного типа работают по одному принципу, они превращают электроэнергию в тепловую. Всем известно, что любая энергия не может появиться просто так, а только путем трансформации, поэтому электрокотлы являются не самыми экономичными, но всегда показывают высокий коэффициент полезного действия — КПД, обычно значение бывает в пределах 95−99%. Разделить данные агрегаты можно на 3 вида по способам нагрева теплоносителя:

Кроме этой классификации, котлы можно разделить на одноконтурные и двухконтурные виды, первые обеспечивают только отопление, а вторые еще и горячее водоснабжение. Также они разделяются на настенные и напольные, в зависимости от этого может изменяться мощность котла.

Общие сведения

Электрические отопительные котлы для частного дома используется на протяжении многих лет, но благодаря развитию микропроцессорной электроники многие нынешние приборы можно легко запрограммировать на нужный режим работы для обогрева площади жилья. Современные электронные котлы удобны тем, что работу системы отопления можно легко регулировать и не тратить зря электричество в то время, когда все жильцы уходят из дома, а при использовании двухтарифного счётчика, настроить устройство на максимальную работу в ночное время, когда стоимость электричества значительно ниже.

Электрические котлы отопленияИсточник ultra-term.ru

Особенности отопления дома электроэнергией

Если не принимать во внимание эксплуатационные затраты, выбор в пользу такой системы обогрева можно охарактеризовать только положительно:

1. Не требуется дымовая труба.
2. Отсутствует риск возгорания (при условии соблюдения правил подключения), взрыва и отравления газом.
3. Не нужны проект и разрешение государственных органов.
4. Полная автоматизация. В отличие от газового аналога безопасен запуск прибора при длительном отсутствии жильцов.
5. Теплопроизводительность регулируется в широких пределах без снижения КПД.
6. Котел стоит недорого.

Но есть и негативные моменты:

1. Высокие затраты на оплату электроэнергии.
2. Низкая надежность. Проложенная по воздуху электросеть является наиболее уязвимой частью инфраструктуры.

После бурь и ураганов населенные пункты остаются в первую очередь без света. Потому обходиться одним только электрическим котлом рискованно, рекомендуется дополнительно подключить к системе отопления хотя бы маломощное твердотопливное устройство в качестве резервного. Перечень агрегатов есть на сайте bigkotel.ru.

Разновидности

Различаются по:

• Принципу работы – ТЭНовые, электродные и индукционные. Нагревательный элемент ТЭН является самым распространенным – внутри бака расположено несколько нагревателей трубчатого типа заданной мощности. В электродных котлах нагрев осуществляется за счет выделения тепла электрическим током, проходящим через электролит. Индукционное оборудование осуществляет нагрев благодаря вихревым токам, возникающим в сердечнике электромагнитного контура.
• Тип установки. Настенные котлы компактные, но из-за малых габаритов имеют невысокую мощность. Напольные модели более габаритные, но могут развивать большую мощность, обеспечивая быстрый нагрев большого объема воды.
• Регулировка мощности. Ступени мощности – количество и шаг мощности, используемые автоматикой для повышения или снижения температуры теплоносителя. Если вода слишком горячая, то один или несколько нагревателей отключаются (вручную или автоматически), тем самым понижая температуру теплоносителя. Чем больше ступеней мощности, тем более точной может быть регулировка температуры воды. При этом управление ТЭНами может быть релейным, симисторным или на магнитном пускателе, что также позволяет осуществлять регулировку температуры воды в контуре.

Популярные бренды