ТЭНовый тип
Рассмотрим особенности каждого котла. Итак, в ТЭНовых отопительных котлах преобразование электрической энергии в тепловую производится трубчатыми ТЭНами, и передача тепла производиться только по площади соприкосновения нагревательного элемента и теплового носителя.
Такие нагревательные элементы используются во многих нагревательных приборах.
Что же касается полной конструкции такого котла, то состоит он из корпуса, из которого выходят подводящий и отводящий патрубки.
Внутри корпуса размещаются ТЭНы, мощностный узел, подающий электроэнергию на нагревательные элементы, предохранители, обеспечивающие аварийное отключение при нарушении работы, а также блок управления, которым задается режим работы котла, температуру и т.д. и датчики слежения за температурным режимом.
Поскольку в этом котле подогрев воды производиться в проточном режиме, в такую систему теплоснабжения не нужно включать циркуляционный насос, вода движется самостоятельно.
Что касается датчиков слежения, то в ТЭНовых котлов используются два вида датчиков.
Первый более распространен, поскольку он включен в конструкцию котла. Такой датчик замеряет температуру носителя тепла.
Второй вид датчика – замеряет температуру воздуха в помещении, поэтому произвести более точную отладку режима работы котла с таким датчиком проще.
Но такой датчик является выносным и располагаться он должен не в котле, а в обогреваемом им помещении.
Установка электрического котла в доме и квартире: схемы монтажа, порядок подключения
Как выбрать
А в Вашем доме установлен какой котёл отопления?
ЭлектрическийГазовый
Основная задача — определение мощности агрегата. Для получения максимально точного расчета придется определять теплопотери помещения, учитывать материал стен, высоту потолков, конфигурацию дома и прочие факторы. Это крайне сложная задача, за которую берутся только подготовленные и опытные специалисты.
Выбирая котел, руководствуются простым и достаточно точным методом. Принято считать, что 1 кВт мощности котла приходится на обогрев площади 10 м2. Исходя из этого соотношения делают простой и быстрый подсчет. Берут общую площадь дома и делят ее на 10. Полученное число и будет оптимальной мощностью отопительного агрегата.
Рекомендуется делать небольшой запас мощности для компенсации теплопотерь, возникающих из-за скачков напряжения. Кроме того, если нужен двухконтурный котел, мощность надо увеличить на 25 %.
Мнение эксперта
Торсунов Павел Максимович
Использование электрокотла для обогрева частного дома встречается сравнительно редко. Пользователи уверены в больших расходах на электроэнергию, а также сомневаются в готовности электросетей к такой нагрузке. Эти опасения вполне обоснованы, особенно в отдаленных поселках с избыточной нагрузкой.
Надежность, безопасность и отсутствие необходимости контролировать электрокотлы, делают их наиболее надежными и простыми устройствами. Появляется возможность установки в любом удобном месте дома (но не на улице), нет нужды строить дымоход, упрощается монтаж и обслуживание. Эти преимущества заставляют многих пользователей мириться с недостатками подобных нагревателей и выбирать их для использования в качестве основного источника тепловой энергии.
- Как выбрать лучший обогреватель-конвектор: виды, конструкция, обзор популярных моделей электрических и газовых моделей, их плюсы и минусы
- Как выбрать лучший источник бесперебойного питания для котла отопления: зачем нужен, какие они бывают, как правильно подобрать оптимальный, рейтинг ТОП-7 ИБП и обзор популярных моделей, их плюсы и минусы, советы по эксплуатации
- Рейтинг ТОП-8 лучших газовых пушек: обзор 8 самых популярных моделей, их плюсы и минусы, советы и рекомендации по подбору — на какие важные характеристики смотреть перед покупкой
- Газовые колонки для дачи: проточные или бойлерные, как выбрать подходящую, рейтинг популярных моделей, классификация
Разработка схемы подключения
В зависимости от особенностей конструкции и нюансов подключения электрокотлов к отопительной системе применяют соответствующие схемы. Разработаны типовые схемы подключения силового устройства для различных случаев, к примеру:
- установка котельного агрегата, который не оснащен насосной системой и расширительной емкостью;
- если предусмотрена обвязка с буферной емкостью;
- если предстоит соединение с бойлером косвенного нагрева;
- электрический генератор тепла работает в паре с ТТ котлом или устройством на газовом топливе.
Двухконтурный прибор должен быть подключен к магистралям отопления и ГВС.
Конструкция и устройство
Все газовые котлы для отопления имеют схожую конструкцию и принцип использования. Котлы имеют различия по типу нагрева, управления, но имеют ряд объединяющих свойств.
Основные элементы конструкции:
- тепловой носитель с встроенными ТЭНами;
- пульт управления;
- ограничитель температуры.
В моделях иногда встречается циркуляционный насос с баком, фильтрами и предохранительным клапаном.
Свойства электрокотлов:
- обычная розетка может выдержать только обогреватели, которые имеют мощность не более 3.5 кВт;
- однофазное подключение встроено в котлы мощностью до 12 кВт. Но рекомендуется подключение к 380 вольтам устройств мощностью до 7 кВт;
- КПД в котлам примерно одинаковый равный 100 процентам. Потраченная энергия превращается в тепло;
- электрические котлы подразумевают большие траты энергии, клиентам нужно быть готовыми к высоким тратам.
Индукционные котлы
Индукционный нагрев проводящего ток полого сердечника, через который пропускается теплоноситель, – принцип работы индукционного котла.
Вокруг сердечника располагается обмотка. Проходящий через нее переменный ток создает вихревые токи в меди сердечника. Токи разогревают сердечник, который нагревает теплоноситель.
Преимущества этих устройств для обогрева частного жилья в ряде рекламных публикаций сильно преувеличены.
Иногда утверждают, что КПД индукционных котлов выше, чем у электрических котлов других типов. Это ошибочные утверждения. КПД любого электрического котла равен 100%, поскольку вся электроэнергия, преобразуется в полезное тепло. Индукционные котлы в этом отношении ничуть не лучше и не хуже других.
Следующая рекламная несуразность ‒ сообщение об отсутствии накипи, поскольку сердечник не вибрирует. В закрытых отопительных системах, как указано выше, накипи не бывает, поскольку температура воды ниже температуры кипения.
Утверждение, что преимущество индукционных котлов перед иными типами электрических котлов ‒ это отсутствие дымохода, выглядит рекламным анекдотом.
Индукционные котлы – устройства весьма дорогостоящие, габаритные, тяжеловесные. Например, котел, мощностью 25 кВт имеет удельную стоимость 3,4 тыс. руб./кВт. Удельная стоимость аналогичного электродного котла 0,28 тыс.руб./кВт (см. табл.1). Разница более чем в 10 раз. Причины этого в дороговизне медной обмотки, ферромагнетиков, из которых изготавливается центральная труба, и инвертора, который нужен для преобразования частоты 50 Гц, в десятки килогерц (справедливо для котлов инверторного типа).
Массогабаритные характеристики индукционных котлов сильно уступают электродным котлам. Последние на 1 кг веса имеют 0,35+ 0,5 кВт мощности. Индукционные котлы – 0,1+ 0,2 кВт.
Информация о том, что эти устройства имеют более продолжительный срок службы (больше 30лет) из-за отсутствия механического износа деталей, также вызывает сомнения. Любой котел ‒ сложный агрегат, комплектуемый множеством деталей и вспомогательных устройств, сроки службы которых значительно меньше. Лаковая изоляция медной обмотки служит 10 лет. Межвитковые замыкания, вероятность возникновения которых возрастает при превышении этого срока, приводят к очень неприятным последствиям.
Индукционный нагрев жидкостей ‒ технология, без которой не обойтись во многих производственных процессах. Использование ее для отопления частного жилого дома связано с приобретением дорогого, тяжелого, габаритного и не имеющего очевидных преимуществ оборудования. Эти установки выпускают инновационные фирмы.
Как работает электрокотел для отопления частного дома
Электрический котел представляет собой большой резервуар для воды с входом и выходом. В этом баке находится электрические нагревательные элементы.
Электричество поступает от основного источника питания вашего дома и проходит через эти нагревательные элементы, нагревая их до очень высоких температур. Электрические элементы нагреваются. Вода проходит над ними, и нагревается благодаря физическому процессу передачи тепловой энергии от более горячего тела к менее горячему.
Когда вода достигает достаточно высокой температуры, электрический насос перемещает воду из бойлера через выпускное отверстие в систему отопления, чтобы прогнать теплоноситель через радиаторы. На вход в электрокотел поступает холодная вода, отдавшая тепло, и подогревается котлом перед повторной отправкой на новый круг.
Основные элементы электрокотлов
Вне зависимости от мощности электрокотла и его основного предназначения – он состоит из следующих основных элементов:
- Корпуса, который служит вместилищем всех составных частей.
- Теплообменника, который служит для переноса тепла от нагревательного элемента к баку с теплоносителем,
- Управляющих, контрольных и регулировочных блоков.
Ряд моделей электрокотлов, кроме того может иметь встроенные циркуляционные насосы для обеспечения перемещения теплоносителя, клапаны, перенаправляющие его потоки.
Современный электрокотел – это высокотехнологичное устройство, которое нагревает протекающую воды с максимальной эффективностью, работая при этом в полностью автономном режиме. Управлять таким оборудованием может даже ребенок – настолько оно безопасное и простое. Также современные электрокотлы имеют довольно высокий КПД, что позволит вам избежать лишних счетов за потраченную электроэнергию.
разводка водоснабжения
Большое разнообразие имеется и среди дизайна таких электрических нагревательных приборов. Они бывают самой различной формы, с настенным или напольным размещением.
Особенности электрических котлов
Выбор электрических водогрейных устройств огромен среди импортных и российских марок. Причины популярности электрокотлов:
- простота установки и управления температурным режимом;
- низкая стоимость в сравнении с другими типами котлов;
- нет зависимости от газа и твёрдого топлива;
- компактность и возможность настенного размещения;
- вытяжка в помещении с котлом не требуется;
- отсутствие открытого пламени;
- бесшумность работы;
- может встраиваться в систему отопления с основным газовым котлом в качестве резервного;
- не требуется склад для топлива, отсутствует сажа, пепел и другие продукты сгорания;
- программируется включение на ночное или льготное время;
- отсутствие выбросов в атмосферу допускает использование в природоохранных зонах.
Фото 3. Электрический настенный котел, работает бесшумно, подходит для помещений с небольшой площадью.
Недостатки электрообогревательных устройств исходят из высокой стоимости электроэнергии и низком КПД при высокой мощности. Поэтому отопление дома площадью от 100 м2. экономически нецелесообразно. Лучше всего электрокотлы показывают себя в южных районах страны при грамотном сочетании энергосберегающих свойств дома и использования альтернативных источников энергии.
Важно! Частые и продолжительные отключения электричества могут стать причиной разморозки всей теплосистемы зимой, если не предусмотреть запасной источник электроэнергии
Если вы еще не выбрали электрический котел
Выбор отопителя, действующего совместно с водяной системой обогрева, выполняется по мощности и принципу работы (от последнего зависит стоимость оборудования). С функциональностью у электрокотлов проблем нет – любая модель комплектуется блоком автоматики. К нему при желании подключаются различные периферийные устройства – погодные датчики, комнатные либо накладные термостаты и модули GSM для управления с мобильного телефона или через интернет.
После окончания работ мастера делают пометку в техническом паспорте изделия
Перед выбором и покупкой обогревательного прибора уточните, сколько электрической мощности выделено вашему жилищу управляющей компанией. Может статься, ее не хватит для индивидуального электрообогрева. Момент второй: однофазная сеть напряжением 220 вольт способна питать котлы, потребляющие до 12 кВт/ч включительно. Более мощные водонагревательные аппараты подключаются к трехфазной электросети 380 В.
Определение тепловой мощности
Данный показатель рассчитывается по стандартной формуле: вычислите отапливаемую площадь загородного дома или дачи, затем умножьте квадратуру на 0.1 кВт. Получите потребность в тепловой энергии, которую должен перекрыть электрокотел.
Учтите ряд нюансов:
- высота потолков комнат – до 3 м, иначе расчет ведется по объему помещений: кубатура умножается на 40 Вт;
- теплогенератор нужно подбирать с минимальным запасом 20%;
- если отопительный агрегат планируется использовать для обеспечения ГВС, запас должен составлять не менее 50%;
Поделить квадратуру на 10 все равно что умножить на 0.1, результат одинаков
- в северных регионах квадратура здания умножается на 0.2 кВт, в южных – 0.08 кВт;
- мощность котла, работающего только ночью и заряжающего теплоаккумулятор, принимается с двукратным запасом.
Пример. Небольшой домик 100 м² в среднем требует 100 х 0.1 = 10 кВт теплоты. Мощность электроотопительной установки – 10 х 1.2 (20%) = 12 кВт. Необходим нагрев воды на хозяйственные нужды – умножаем на коэффициент 1.5 и получаем 15 кВт.
Какой тип нагревателя лучше
Дальше нужно выбрать водогрейный аппарат по принципу работы. Какие виды бытовых электрокотлов можно купить:
- Традиционные, оснащенные трубчатыми электронагревателями (ТЭНами).
- Электродные, где подсоленный теплоноситель прогревается за счет прохождения тока через воду.
- Индукционные аппараты греют жидкость вихревыми токами Фуко, возникающими в металлическом сердечнике многовитковой катушки.
Электрическая мини-котельная с трубчатыми нагревателями (ТЭН), полностью укомплектованная оборудованием
Первое место в рейтинге пользователей занимают ТЭНовые отопители. Единственное слабое место – сам нагревательный элемент – давно защищают керамикой, вдобавок его легко заменить. Современные модели теплогенераторов представляют собой настенные мини-котельные со встроенным расширительным баком и циркуляционным насосом. Есть более простые версии, включающие только нагреватели и блок автоматики.
Самый дешевый и надежный вариант – электродный котел со шкафом управления, изображенный на фото. Его недостатки:
- громкие звуки включения от срабатывания контактора или магнитного пускателя;
- постепенное вырождение солей в теплоносителе, снижающее эффективность нагрева, из-за чего воду в системе отопления придется подсаливать 1—2 раза в месяц;
- электроаппарат стабильно работает с радиаторами, но плохо совместим с теплыми полами, где надо поддерживать невысокую температуру теплоносителя 35—50 °С.
Индукционные электрокотлы для отопления частного дома довольно дороги, причем к надежности аппаратов есть вопросы. Известны случаи перегорания фазы внутри катушки, мощность теплогенератора падала на треть. Устранить поломку весьма проблематично.
Индукционный отопитель греет воду металлическим сердечником, находящимся в вихревом поле катушки
Это интересно: Расчет теплого пола электрического по мощности и площади — выкладываем по полочкам
Подробно о достоинствах и недостатках
Далее рассмотрим основные достоинства электрических отопительных котлов.
Общими достоинствами у них считаются:
- Простая конструкция котла (независимо от вида);
- Минимум разъемных соединений облегчает монтаж и исключает появление течей;
- Не требуют никакого вида топлива;
- Практически бесшумно работают;
- Нет надобности в дымоходе;
- Экологичность использования;
- Взрывобезопасность.
Данные положительные качества присущи всем видам электрических котлов. Но у каждого из видов имеются свои индивидуальные преимущества и недостатки.
Так, ТЭНовые котлы очень компактны, и обладают зачастую привлекательным дизайном.
Они недорого стоят, легко устанавливаются и подключаются. В качестве теплоносителя могут использовать воду, а также незамерзающие жидкости. Теплоноситель циркулирует по системе самопроизвольно.
Рекомендуем к прочтению — как выбрать конвектор электрический для отопления.
Основным же недостатком такого типа электрических котлов является образование накипи на нагревательных элементах.
Из-за этого у котла может увеличиться потребление электроэнергии, но в конечном итоге потребуется техническое обслуживание.
У электродных котлов свои преимущества. Они еще более компактны, врезаются в систему теплоснабжения, поэтому практически незаметны.
Стоимость их тоже невысокая, и устанавливаются сравнительно просто.
Они обладают полной безопасностью использования, в случае нехватки воды попросту отключится. В них не образовывается накипь.
Но и недостатков у такого котла достаточно.
- Во-первых, должна производиться подготовка теплоносителя, ведь он должен иметь определенное сопротивление.
- Во-вторых, в качестве носителя используется только вода, другие жидкости с таким котлом не применяются.
- В-третьих, должна быть обеспечена циркуляция воды, поэтому установка насоса неизбежна.
- В-четвертых, электроды во время работы постепенно растворяются в воде, поэтому со временем понадобится их замена.
Теперь о достоинствах индукционных котлов.
В них как таковой нагревательный элемент отсутствует, поэтому исключена возможная его поломка, поэтому такие котлы считаются очень надежными.
Также в них практически не образовывается накипь, поэтому обслуживанию они не подвергаются. В них можно использовать в качестве носителя и незамерзающие жидкости.
Из недостатков у них отмечаются высокая стоимость и значительные габаритные размеры.
С этой статьей читают — как установить водонагреватель в доме.
Принцип работы
Отличаются это оборудование от других электрокотлов наличием открытых электродов, на которые подается ток от сети (переменный с частотой 50 Гц). Электроды помещены в воду определенного химического состава. При возникновении разницы потенциалов в электролите, которым является вода, ионы начинают двигаться. Из-за постоянной смены потенциалов на электродах движение заряженных частиц хаотичное. При движении ионов выделяется большое количество тепла, которое и нагревает теплоноситель (воду в данном случае).
Принцип действия электродных котлов основан на ионизации молекул электролита (воды) и выделении тепла при их движении к электродам
Принцип работы электрокотла
Нагревательным элементом первого типа котлов является реостатный патрон, н-р, ТЭН. Его устанавливают в баке теплообменнике. Если в приборе установлено несколько нагревательных элементов, то мощность котла будет равна их общей мощности. Второй тип котлов — электродные паровые котлы и водонагреватели — функционируют за счет прохождения через воду электрического тока. Электрический ток в данном виде выступает как проводник между электродами, выделяя при этом тепло и нагревая воду.
Для воды с низкой удельной электропроводностью более приемлемы 3-ехфазные электродные водогрейные котлы с напряжением в 0,4 кВ.
При высоком удельном сопротивлении воды применяют водогрейные котлы с напряжением в 6−10 кВ.Изготавливаются котлы с кольцевыми или цилиндрическими электродами.
менее компактны,теплоносителя антифриз циркуляционного насоса
Электрокотлы применяют в небольших домах как основной или резервный источник тепла. Часто электрический котел совмещают с другим отопительным прибором, вследствие дороговизны его использования. Сократить расход средств на электроэнергию можно с помощью тепло-аккумулятора и многотарифного счетчика, настроив котел на запасание дешевой энергии в ночное время и расход аккумулятора днем. Также необходимо установить соответствующий предохранитель на электросети.
