Как выбрать электрический котел: виды, отличия, принцип работы

Что такое электрический котел

Электрический котел – это устройство отопления, преобразующие электроэнергию в тепловую. Электрокотлы используются для обогрева жилых помещений, коммерческих и промышленных объектов.

Плюсы электрокотлов

• Электрические котлы характеризуются рядом преимуществ по отношению к котлам на других видах топлива
• Высокая эффективность – КПД электрического котла отопления достигает 99%, в то время как другие отопительные устройства выдают от 60 до 93% тепла.
• Возможность установки в любых помещениях. Электрокотлы гораздо компактнее и легче других отопительных устройств, они не требуют специального помещения для размещения и пожаробезопасны, так как не имеют открытого пламени. Часто монтируются на стене — в ванной или на кухне, позволяя экономить пространство.
• Комфорт в эксплуатации. Не нуждаются в специальном обслуживании — чистке, доставке и хранении топлива, установке дымохода, т.к. не вырабатывают продукты сгорания.
• Электрические котлы имеют высокую степень автоматизации работы, возможность дистанционного управления и ступенчатого регулирования мощности котла.
• Почти все современные котлы укомплектованы циркуляционным насосом и расширительным баком, а также элементами группы безопасности.
• Могут использоваться в качестве дополнительного источника тепла
• Станут оптимальным решением, когда нет доступа к возможности подключиться к газовой магистрали.

Стоит помнить, что электрокотлы напрямую зависят от электроэнергии, поэтому покупать их стоит только при наличии достаточной электрической мощности, если у Вас нет перебоев с электроснабжением.

Виды электрических котлов

Какие бывают электрические котлы?

Электрокотлы различаются по мощности:

• 6 — 30 кВт — подходят для обогревания квартир и частных домов;
• 30 — 100 кВт — полупромышленное оборудование;
• От 100 кВт — промышленные электрические котлы.

По напряжению в подключаемой сети котлы бывают однофазные (220 В) и трехфазные (380 В). Модели небольшой мощности обычно бывают универсальными – они могут работать от обоих типов сетей.

По конструкции электрические котлы отопления делятся на тэновые, электродные и индукционные.

• В тэновых электрокотлах теплоносителем является жидкость, нагрев которой происходит в проточном режиме за счет наличия ТЭНов. Это дешевые котлы, способные работать с различными видами теплоносителей, в том числе, и с незамерзающими жидкостями. Они имеют возможность регулировать потребляемую мощность, отключая или включая в работу определенного количество ТЭНов. Но в котлах с такой конструкцией постепенно образовывается накипь, что приводит к ухудшению теплоотдачи и к увеличению потребления электроэнергии.
• В электродных котлах теплоносителем является вода, подогреваемая электродом, который отдает жидкости электрический заряд, чем вызывает ее сопротивление и провоцирует высвобождение ионов. Электродные электрические котлы компактны, недороги, безопасны в случае утечки воды, имеют плавный выход на номинальную мощность. Но данные котлы потребляют только переменный ток, выдвигают высокие требования к электролитическим характеристикам воды и к отопительным приборам, нуждаются в обязательном заземлении и установке циркуляционного насоса. Кроме того, электроды периодически придется заменять. Также недостатком таких котлов является то, что нужен контроль за электропроводностью теплоносителя.
• Работа индукционных котлов основана на принципе индукционного нагрева. Катушка индуктивности герметично упакована и напрямую не контактирует с теплоносителем. Индукционные котлы исключают поломку нагревательного элемента и течи, в них минимально образование накипи. Электрически безопасны и могут использовать любые теплоносители. Но цена данных электрокотлов выше, чем электрических котлов отопления с другой конструкцией.

Отличия тэновых, электродных и индукционных котлов

Производители и продавцы приборов отопления всегда пытаются манипулировать показателем КПД в свою пользу. Нам же просто нужно усвоить, что у всех типов котлов он отличается незначительно, и составляет 95 — 98%. Все утверждения о том, что какому-то производителю удалось создать суперэкономный котел в связи с применением особых инновационных технологий, не что иное, как рекламный трюк, направленный на увеличение продаж.

Еще никому не удалась (и не удастся никогда) обмануть физический закон сохранения энергии, который гласит, что любая энергия не может появляться ниоткуда, а только может превращаться из одного вида в другой. В нашем случае, из электрической — в тепловую энергию.

Тэновые котлы

Достоинства тэновых котлов

• Простое устройство и монтаж
• Низкая стоимость
• Способны работать с различными видами теплоносителей, в том числе, и с незамерзающими жидкостями.
• Предоставляют возможность регулировать потребляемую мощность, в зависимости от конкретных потребностей, отключая или включая в работу определенное количество ТЭНов.
• Ремонтопригодность — при неисправности ТЭНы легко заменяются

К недостаткам тэновых котлов можно отнести

• Образование накипи на ТЭНах, что приводит со временем к ухудшению теплоотдачи, а, следовательно, и к увеличению потребления электроэнергии.
• Относительно большие габаритные размеры.

Электродные котлы

Достоинства электродных котлов

Стоит рассматривать, как и любой другой котел, с точки зрения, присущих им достоинств и недостатков. К достоинствам электродных котлов надо причислить:

• Компактность. Эти котлы действительно очень компактны и, практически, незаметны в общей конструкции системы.
• Плавный выход котла на номинальную мощность.
• Низкую стоимость
• Невозможность аварийной ситуации в случае утечки воды. Если в системе исчезнет вода, то котел просто не будет работать, не вызвав при этом никаких опасных последствий.

Недостатки электродных котлов

• Потребляет только переменный ток, при постоянном токе произойдет электролиз воды.
• Высокие требования к электролитическим характеристикам теплоносителя, при их изменении качество работы (выработка тепла) резко снижается. Необходим контроль за электрической проводимостью теплоносителя.
• Требует обязательного заземления (впрочем, как и любой нагревательный прибор с водяным тэном). При этом риски поражения электротоком в случае пробоя изоляции выше, чем у тэновых водонагревателей.
• Температура нагрева теплоносителя не должна превышать 75°С, иначе энергопотребление котла серьезно возрастет.
• Образование накипи на электродах снижает мощность котла, поскольку препятствует ионизации теплоносителя.
• Высокие требования к качественным характеристикам отопительных приборов.
• Обязательное оснащение отопительной системы циркуляционным насосом.
• Износ электродов, вызванный переменным напряжением тока, требующим их периодической замены.
• В завоздушенном отопительном контуре, содержащем теплоноситель-электролит, многократно ускорятся коррозийные процессы.
• В одноконтурной системе использование нагретой воды для бытовых нужд недопустимо.
• Пусконаладочные работы требуют привлечения специалистов — самостоятельно понизить омическое сопротивление воды с повышением ее проводимости до оптимального уровня, практически невозможно.
• Электропроводность теплоносителя в процессе эксплуатации изменяется, необходимо ее контролировать, а значит, обладать соответствующими знаниями и оборудованием.

Индукционные котлы

Достоинства индукционных котлов

• Отсутствие нагревательного элемента. Важный фактор, исключающий поломки, из-за выхода со строя нагревательного элемента.
• Полное отсутствие в конструкции котла разъемных соединений, что исключает течь и необходимость какого-либо ремонта и обслуживания.
• Образование накипи сведено к минимуму.
• Использование любых теплоносителей, в том числе незамерзающих жидкостей.
• Электрическая безопасность.

Недостатки индукционных котлов

• Высокая стоимость, по сравнению с тэновыми и электродными котлами.
• Относительно большие габариты.
• Высокая стоимость монтажа

Исходя из баланса достоинств и недостатков, мы считаем классические ТЭНовые электрокотлы оптимальным вариантом для широкого применения.

Устройство и принцип работы электрического тэнового котла

В термоизолированной емкости расположены несколько трубчатых электронагревателей (ТЭНов). Циркуляционный насос подкачивает теплоноситель в емкость, ТЭНы нагревают его. Далее горячий теплоноситель через выходной патрубок поступает в отопительную систему и отдает тепло отопительным приборам — радиаторам, конвекторам.

ТЭНы могут включаться одновременно, для достижения максимальной мощности нагрева, или отдельно, в целях ступенчатой регулировки.

Как выбрать электрический котел для отопления дома

Первое, на что следует обратить внимание — мощность котла. Упрощенно считается что 1 кВт способен обогреть 1 кв.м площади, но это грубый расчет — чтобы быть уверенным, что мощности будет достаточно, вы не замерзнете или не переплатите за лишние киловатты — лучше сделать тепловой расчет. Далее необходимо определиться с назначением электрокотла. Если необходимо только отопление, подойдет любой одноконтурный электрический котел. Если требуется также подготовка горячей воды, подойдет электрический котел со встроенным бойлером (или можно к одноконтурному котлу докупить и подключить бойлер косвенного нагрева). В зависимости от бюджета и желаемых возможностей устройства подбирается комплектация котла — устройства безопасности, автоматика и т.д.

Если вы не нашли ответа на свой вопрос, пожалуйста, оставьте его в комментариях под статьей — и мы обязательно ответим вам.

Что такое одноконтурный газовый котел. Преимущества и недостатки

Хорошее отопление частного дома — залог высокого уровня комфорта и уюта. Современные технологии позволяют добиться оптимальной температуры в помещении при помощи такого приспособления, как одноконтурный газовый котёл. что это такое и зачем он нужен рассмотрим подробнее в этой статье.

Настенные и напольные модели

Котел представляет собой устройство системы отопления с одним теплообменником, который предназначен для нагревания теплоносителя. Сразу стоит отметить, что одноконтурные котлы не используются для горячего водоснабжения.

Если выделять основные преимущества данных аппаратов, то получается следующее:

• ценовая доступность в сравнении с другими котлами, например, двухконтурными;
• большой ассортимент марок, производителей и функционала, что позволяет выбрать самое подходящее для себя;
• наличие автоматической регулировки;
• экономный расход газа;
• возможность соединения нескольких котлов в единую систему отопления (каскадную);
• надежность конструкции.

Возвращаясь к вопросу выбора одноконтурного котла для частного дома, отдельно можно упомянуть, что видов такой техники существует несколько:

1. Настенный котёл. Один из самых популярных и функциональных котлов в основном для малых, частных сооружений. Оптимальная площадь — до трехсот квадратных метров. Имеет сравнительно небольшой вес (около 50 кг) и занимает совсем немного пространства. Если сравнивать его с напольной версией, то его мощность и производительность будут меньше. Максимальная мощность — 35 кВт.
2. Напольные котлы. Такие средства отопления уже обладают более внушительными характеристиками. Напольный котел смело можно приобретать для помещений свыше 300 квадратов площадью. Мощность до 120 кВт.

Выбирать из этих двух вариантов всегда стоит, опираясь на свои предпочтения и особенности помещения. Иногда, даже для больших домов целесообразнее подключать два настенных котла, а иногда — один напольный.

Принцип работы одноконтурных котлов

Механика отопительного оборудования довольно проста, однако принцип работы в конечном итоге будет зависеть от конструкции самого котла.

Сама же конструкция включает в себя:

• горелочное устройство;
• один теплообменник;
• систему безопасности;
• механизмы, регулирующие работу (насос, двигатель, вентиль, датчики давления и т.д.).

В зависимости от внутреннего устройства меняются основные характеристики котла. В частности, бывают одноконутрные газовые котлы с открытой или закрытой камерой сгорания.

Принцип работы одноконтурного котла с одним контуром выглядит следующим образом:

1. Включение газовой горелки.
2. Старт циркуляции теплоносителя.
3. Поступления теплоносителя в общую систему.
4. Спустя небольшой промежуток времени, жидкость возвращается обратно в теплообменник по трубопроводу и цикл повторяется.

Это общая схема работы газовых котлов, универсальная практически для всех его видов.

Разновидности одноконтурных котлов

Выше уже говорилось о том, что существуют напольные и настенные котлы. Однако, разделить такое оборудование можно не только по типу размещения, но и еще по нескольким базовым параметрам. Например:

Если ориентироваться на разделение по камере сгорания, то бывают следующие одноконтурные котлы:

1. Атмосферный тип — классическое и популярное решение для отопительных газовых котлов в частном доме. Для запуска в таких моделях используется пьезорозжиг, а регулировка осуществляется через специальные терморегуляторы. Для таких котлов очень важно обеспечить хороший воздухообмен в помещении их установки, потому что кислород для процесса горения поступает именно оттуда.
2. Турбированный тип — такие котлы справедливо считаются более современным оборудованием. Для забора воздуха и отвода газов используется коаксиальная труба, а для циркуляции потоков — специальные турбины. кислород в топу уже поступает не из помещения, а с улицы. КПД 92-93%.

Мощность и тип горелки — очень взаимосвязанные критерии, которые смело можно объединить. Типов горелок для одноконтурных газовых котлов выделяют всего три:

1. Одноступенчатые. Этот тип является очень энергозависимым, температура подогрева контролируется включением и выключением устройства.
2. Двухступенчатые. Довольно экономный вариант за счет регулярного автопереключения между 30% и 100% номинальной мощности. принцип работы у таких горелок довольно прост: когда теплоноситель нагревается до определенного значения — мощность плавно уменьшается до 30 процентов. Работает все на автоматике, используется электророзжиг.
3. Модуляционные горелки. Разброс мощности в них самый широкий — от 10% до 100%. переключение также, как и у двухступенчатых зависит от температуры теплоносителя и давления в водопроводе. Считаются самыми энергоэкономными.

Теплообменники для одноконтурных котлов делаются из меди, алюминия, чугуна и нержавеющей стали

Схема подключения к отоплению

Подключение (обвязка) котла выполянется по определенным правилам и стандартам. Соблюдать все требования крайне необходимо во избежании неприятных последствий. Схемы подключения одноконтурных котлов ничем не отличаются от двухконтурных.

Основные правила:

1. Установка одноконутрного котла должна происходить в помещении, отгороженном от других жилых комнат.
2. Объем помещения, где располагается котел не должен быть меньше 14 кубов. Вокруг устройства должно быть достаточно места для обеспечения доступа к нему для обслуживания.
3. Подключение узлов отопления должно происходить строго в соответствии с технической документацией. Все нормативы и требования обычно указаны в инструкции по эксплуатации.
4. Подключать к котлу внешний бойлер можно только в случае, если это обусловлено технической возможностью. Если такой опции не предусмотрено изначально — подключение любых сторонних агрегатов является грубым нарушением правил.
5. В схеме обвязки обязательно должны присутствовать системы водоподгтовки и подпитки контура. Энергозависимые модели котлов подключается через стабилизатор или ИБП,

Пробный пуск агрегата проводится в присутствии компетентного специалиста той компании, которая продала котел. Специалисты так же оценивают правильность монтажа. После чего в документах ставится отметка о том, что котел перешел в состояние эксплуатации.

Если стоит задача использовать котел не только для отопления, но и для горячего водоснабжения, то рекомендуется подключить его к бойлеру косвенного нагрева.

Схема устройства одноконтурного газового котла стандарта для многих производителей и выглядит следующим образом:

Одноконтурные котлы с бойлером косвенного нагрева

Многие современные модификации таких котлов уже предусматривают встроенную накопительную емкость для таких целей.

Существенных технических различий между котлами со встроенным бойлером и теми, которые необходимо подключать к внешнему — нет. Однако, все же есть преимущество у котлов уже оснащенных бойлером косвенного нагрева — это экономия времени сил на поиск дополнительных деталей и оборудования.

Обвязка настенного одноконтурного котла с бойлером косвенного нагрева такая:

1. Ёмкость и котел должна находиться на расстоянии 2-3 метров друг от друга.
2. Бойлер должен создать малый цикл отопления, замкнув оба трубопровода — подающие и обратный.
3. На подающем трубопроводе устанавливают трехходовый клапан.
4. После нагрева воды в бойлере начнет подаваться теплоноситель в большой круг отопления.

Одноконтурные газовые котлы с бойлером косвенного нагрева хороши тем, что автоматика устройства, анализируя определенные параметры, сама решает, куда направить свою мощность — на ГВС или отопление помещения.

Для работы Вам могут понадобиться:

• расширительный бачок;
• трубы, обратные клапаны;
• циркуляционный насос;
• крепеж для настенных котлов;
• провода и мелкая электрообвязка;
• герметики, уплотнители, накладки;
• газовый ключ;
• разные гаечные ключи;
• разводной ключ;
• строительный уровень;
• перфоратор;
• отвертки и шуруповерт;
• прочие инструменты.

Очень важно действовать согласно инструкциям и соблюдать все правила безопастности.

Одноконтурные котлы для теплого пола

Для подогрева полов часто используются одноконтурные газовые котлы. Выбор модели будет сильно зависеть от площади отапливаемого помещения.

Средние показатели таковы:

• площадь до 100 кв.м. — мощность 6-10 кВт;
• 140-300 кв.м. — мощность 12-25 кВт;
• от 300 до 400 — достаточно окло 30 кВт;
• от 400 до 500 кв.м — 35-40 кВт.

Сразу стоит сказать, что данные цифры являются сугубо ориентировочными. У многих моделей настенных котлов есть специальные режимы работы в системе теплого пола. При включении такого режима котел переходит в рабочий режим 35-50 градусов. Как раз та температура, которая необходима для работы водяного теплого пола.

Важно понимать, что при низкотемпературном режиме работы у газовых котлов понижается КПД и увеличивается выработка конденсата.

Большим спросом в данном направлении пользуется конденсационный котел, который относится к турбированному типу. Их с уверенностью можно назвать самым современным видом газовых котлов, заточенных под системы водяного теплого пола.

Его особенность заключается в том, что экономия газа при их использовании может достигать 40%, при достаточно хорошем КПД (108-109%). Однако, их стоимость значительно выше других котлов.