Эффективность и критерии выбора энергосберегающих электрокотлов отопления

Электрические котлы отопления отличаются низкой стоимостью, наибольшим комфортом и простотой эксплуатации, высокой надежностью, но отопление за счет электроэнергии является самым дорогим.

Теоретический КПД всех современных электрокотлов примерно равен 99%, то есть при максимальной нагрузке котел, производящий 9 кВт тепловой энергии будет потреблять 9,091 кВт электроэнергии. Однако КПД, например, ТЭНовых электрокотлов зависит от жесткости воды и образования накипи на ТЭНе, поэтому со временем может снизиться до 90, 80 или даже 70%. Тогда для нагрева воды до такой же рабочей температуры потребуется больше электроэнергии.

Поэтому экономичность электрокотла, прежде всего, зависит от принципа его работы, а также функциональности управления электрокотлом: модулируемая мощности, режимы планирования, возможность настройки работы на период более дешевых ночных тарифов.

Читайте в статье

Что из себя представляют электрические энергосберегающие котлы отопления

Для чего нужны и как применяются

Если имеется возможность подключения к газовой магистрали, стоит без раздумий выбирать газовый котел. В ином случае электрокотлы могут использоваться как основное отопительное оборудование, так и в качестве дополнительного, например, в связке с твердотопливным или жидкотопливным. Тогда используются самые простые маломощные котлы тепловой мощностью 3-6 кВт. Такой мощности достаточно, чтобы временно (вплоть до 2-3 дней) сохранять тепло в доме площадью до 100-120 м 2 .

Так выглядит индукционный электрокотел ВИН-3. Компактный темный корпус с напольным монтажом вместо привычного всем настенного прямоугольника.

Самые простые маломощные модели стоят в пределах 11-13 тыс. рублей.

В качестве основного, даже самый экономичный электрокотел оправдано использовать в частном доме площадью до 100 м 2 . Лучший и наиболее эффективный вариант – временное отопление дачного дома, когда хозяева приезжают лишь на выходные или на время отпуска.

Стоимость электрических котлов крайне низкая в сравнении с другими видами, их просто установить (необходимость в вентиляции и дымоходе отсутствует), электрокотлы не требуют внимания и особо тщательного обслуживания. Стоимость расходуемой электроэнергии при таком нерегулярном использовании еще долго будет покрываться низкой исходной ценой электрокотла. Если с системы отопления не сливается теплоноситель, она становится практически автономной.

Устройство и принцип работы

Электрические котлы, в отличие от других видов, имеют довольно простое устройство. В стальной корпус помещен нагревательный элемент (ТЭН, электроды или индукционная катушка), который по проточному принципу нагревает теплоноситель. Теплоноситель может циркулировать естественным или принудительным (с использованием циркуляционного насоса) образом.

Рассмотрим принцип работы и влияние на расход электроэнергии подробнее для каждого типа:

ТЭНовые (реостатные) электрокотлы. В современных моделях используются стальные ТЭНы (трубчатые электронагреватели), чаще всего парами для большей мощности и скорости нагрева. ТЭНовые электрокотлы более мощные, имеют привычный квадратный корпус с настенным креплением, в котором размещены и другие элементы системы отопления: циркуляционный насос, предохранительный клапан и датчик давления, автоматика и панель управления. Устройство стандартного ТЭНового электрического котла.

Также они оснащены наибольшим функционалом: модулируемой мощностью, различными режимами работы, планированием на неделю, возможностью подключения комнатного термостата. Однако серьезными недостатками ТЭНовых электрокотлов является образование накипи и зависимость их КПД от жесткости воды и толщины той самой накипи. Экономичными их можно назвать лишь при использовании крайне чистого мягкого теплоносителя и дополнительном наличии умягчающих фильтров .
Ионные (электродные). В качестве нагревательного элемента используются электроды, закрепленные на определенном расстоянии друг от друга. Переменный ток сменяет их полярность (50 раз в секунду при стандартной частоте 50 Гц), вследствие чего ионы воды между ними находятся в постоянном движении, их температура повышается. Наглядный принцип работы электродного котла отопления.

Электродные котлы все более востребованы и наиболее экономичны, на нагревательных элементах не образовывается накипь, что положительно влияет на их долговечность и стабильный КПД. Кроме того, такие котлы абсолютно безопасны и не требуют вмешательства даже после перебоев электроснабжения, поскольку подогрев жидкости между электродами начинается сразу же после подачи на них электроэнергии.

Стоит ли использовать электродные котлы для отопления частного дома

Обычно индукционные котлы оборудованы современной продвинутой автоматикой, способной обеспечить самый экономный режим отопления. Однако они не столь востребованы в виду высокой стоимости, сравнимой с моделями настенных газовых котлов.

Оправданы ли индукционные электрические котлы в системе отопления частного дома

Отзывы о бытовых экономичных электрокотлах: преимущества и недостатки

Преимущества	Недостатки
Компактные размеры. Модели в стальном квадратном корпусе гораздо меньше газовых моделей. Электродные же котлы могут могут быть незначительно большего размера, чем магистраль системы отопления в доме.	Высокий расход электроэнергии и, как следствие, самая дорогая стоимость отопления. Поэтому даже самые энергосберегающие котлы трудно назвать экономичными. Согласно практике и отзывам владельцев, отопление даже небольшого дома площадью 80 м 2 электричеством обходится в 9-12 тыс. руб. в месяц. Для использования дешевых ночных тарифов необходим соответствующий счетчик.
Высокий КПД и скорость нагрева теплоносителя	Модели мощностью более 5-6 кВт требуют трехфазной электросети (380 В).
Простота монтажа и эксплуатации. Установить электрокотел можно без особых навыков , к тому же он не требует наличия дымохода, системы вентиляции, котельного помещения. Эксплуатация и обслуживание требуют минимум внимания.	При использовании в качестве основного отопительного оборудования – полная зависимость от электроснабжения. Для стабильной работы в отечественных условиях желателен стабилизатор и ИБП или генератор
Электрокотлы абсолютно экологичны, поскольку, в отличие от других видов, не выделяют никаких веществ при работе	Мощные модели создают существенную нагрузку на электрическую сеть дома. Поэтому требуют качественной и исправной проводки.
Абсолютно бесшумная работа
Наличие как одноконтурных, так и двухконтурных моделей (обеспечение отопления и горячего водоснабжения). Многие модели можно использовать в системах «теплых полов».
Крайне невысокая стоимость большинства моделей

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

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.

Также стоит помнить, что установка моделей мощностью свыше 10 кВт требует согласования со службами Энергонадзора.

Функциональность автоматики

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.

Инструкция по выбору и подключению внешнего термостата к электрокотлу

Расчет минимально необходимой мощности

Для использования энергосберегающего электрического котла в качестве вспомогательного источника тепла в домах до 120-150 м 2 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.

Итого, например, для частного дома площадью 80 м2 минимально необходимая мощность электрокотла: 8 кВт + 20% = 9,6 или 10 кВт.

Как рассчитать необходимую мощность котла
Индивидуальный расчет, формула и корректирующие коэффициенты

Какой электрический котел для отопления квартиры лучше?

Автономное отопление квартиры, помогает экономить на обогреве, порядка 30-40%. Конечно, указанная экономия, достигается только при правильном выборе отопительного оборудования. Электрический котел для отопления квартиры, зарекомендовал себя как безопасный, экономически выгодный и полностью автономный теплогенератор.

Можно ли установить электрокотел в квартире

Отопление квартиры с помощью электрического котла, не требует получения специальных разрешений, при условии, что совокупная мощность всех электроприборов в квартире, не превышает установленных ограничений по потреблению электричества.

Но все равно, придется пройти несколько инстанций и получить разрешение на следующее:

Отказ от централизованного отопления – получить разрешение на 100% отказ, достаточно проблематично. В большинстве случаев, придется продолжать платить за обогрев подъездов, чердаков и т.п. При этом, сумма составит не более 10% от полноценной оплаты услуг Теплосети.

Разрешение на установку не требуется, но в случае, если мощность котла превышает 8 кВт, он перестает быть бытовым водонагревательным прибором, со всеми вытекающими из этого последствиями. Потребуется получить разрешение на ввод в квартиру трехфазной ветки напряжения, а также, подать заявление на увеличение выделяемой мощности.
Регистрировать котел (все трехфазные теплогенераторы обязательно сертифицированы в Ростехнадзоре) не нужно, но, для подведения трехфазной ветки, потребуется изготовить проект подключения.

Работы по установке электрокотла, будут выполнять электрики, имеющие допуск согласно ПУЭ. Если к монтажу привлекаются посторонние подрядчики, перед вводом в эксплуатацию, представителями контролирующих органов, будут проверены: безопасность размещения, наличие заземления, соответствие нормам ПУЭ.

Как показывают отзывы, и проще, и дешевле, изначально пригласить штатных электриков. Тогда ввод объекта в эксплуатацию, пройдет гораздо быстрее.

Типы бытовых квартирных электрокотлов

Использование бытового электрического котла в индивидуальном отоплении квартиры, оптимальное решение при отказе от услуг центральной теплосети. Но, чтобы переоборудование системы обогрева оказалось на самом деле экономичным и обеспечило высокую теплоотдачу, потребуется правильно подобрать подходящий электрокотел, в каждом отдельном случае.

При выборе обращают внимание на следующие технические характеристики:

Принцип работы – для квартиры подойдут ТЭНовые и электродные котлы:
ТЭНовые, работают по принципу косвенного нагрева, что не всегда экономически оправдано. В качестве плюсов, красивый внешний вид, отсутствие нагрузки на электросеть при включении.

Электродные котлы, экономичнее ТЭНовых, приблизительно на 40%, но имеют недостатки, связанные с эксплуатацией оборудования, требовательны к качеству теплоносителя.

Количество контуров – популярностью пользуются одноконтурные электрические отопительные котлы для квартиры. Теплогенераторы, работающие исключительно на нагрев теплоносителя. Некоторые производители, специально выпускают модификации, предназначенные для подключения к низкотемпературным системам отопления, теплым полам.
Двухконтурные электрические котлы для отопления квартиры, имеют два нагревательных элемента в конструкции. Выпускаются в ТЭНовом исполнении. Как показывает опыт эксплуатации, модели экономически не выгодны. При включении ГВС, начинают одновременно работать сразу два ТЭНа, что приводит к существенной нагрузке на электросеть.

Какие затраты на обогрев квартиры с электрокотлом

Затраты электроэнергии на обогрев квартиры, составляют 3-5 кВт/час, в режиме максимальной производительности. Экономичные электродные электрокотлы, расходуют меньше электричества, чем ТЭНовые.

В среднем, после установки электрического котла, материальные затраты, необходимые для ежемесячной оплаты тепла, уменьшаться на 30-40%. Можно добиться лучших результатов, несколько модифицировав работу теплогенератора:

Установка терморегуляторов – внутри конструкции любого электрокотла, стоит датчик, контролирующий интенсивность нагрева теплоносителя, что крайне неэффективно. После установки комнатных терморегуляторов, экономия увеличивается на 10-15%.

Недельный программатор – котлы с программатором, появились относительно недавно. Принцип работы сводится к возможности установить свой режим обогрева на каждый день недели или в течение суток. Ночью, температура в помещении может снизиться до минимума 20-22°С, а перед рассветом, опять подняться до комфортных 28°С.
Программатор автоматически анализирует рациональность использования тепла в помещении, и при необходимости, подбирает наиболее экономичный режим обогрева.
В большинстве ТЭНовых электрокотлов, присутствует возможность функционировать в режиме антизамерзания, поддерживая нагрев теплоносителя в пределах 20-30°С.

Установка электрокотла экономически выгодна, еще по одной причине. Разрешение на установку, множество согласований и связанных с этим финансовых затрат (как в случае с газовым отопительным оборудованием), не требуется.

Выбор электрокотла для обогрева квартиры

Правильно выбрать электрический котел, подходящий для отопления квартиры, не сложно. Для начала, следует определиться с принципом работы:

Электродный котел – преимущества: стоит недорого, работает на непосредственный нагрев теплоносителя, что сокращает затраты электричества на 30-40%. Недостатки: существуют исключительно одноконтурные модели, минимальный нагрев теплоносителя ограничен, поэтому, при подключении к теплым полам, нужна гребенка с узлом подмеса. При включении, до выхода в рабочий режим, наблюдается пиковая нагрузка на электросеть.

ТЭНовый котел – по своей конструкции и внутреннему устройству, напоминает бойлер. Нагрев теплоносителя, осуществляется косвенным способом.

Преимущества: котел до 8 кВт, можно эксплуатировать как обычный бытовой водонагреватель, простое подключение и управление, возможность подбора модели с двумя контурами и подключение к теплым полам без дополнительного оборудования.

Недостатки: большие энергозатраты, цены на котлы европейских производителей, начинаются от 30 тыс. руб.

Индукционные котлы – предназначены для промышленного использования. В поквартирном отоплении, не используются, по причине большого шума и высоких энергозатрат.

Параметры и расчеты при подборе

Автономная система индивидуального отопления квартиры с электрическим котлом, требует грамотных расчетов, связанных с производительностью и существующих норм энергопотребления, установленных для каждого помещения отдельно. Если мощность электрокотла превышает установленные нормы, появляется необходимость согласования проекта подключения, с наличием технических возможностей выделения отдельной линии, в представительстве Ростехнадзора.

Расчеты необходимой мощности электрокотла, высчитывают по формуле – 1 кВт =10 м². Соответственно, для 1-2 комнатных квартир, будет достаточной мощность теплогенератора, 4-5 кВт. Эти параметры входят в оптимальные расходы электроэнергии, не требующие модифицирования электросети и увеличения мощности ветки.

Но, если устанавливается двухконтурный агрегат, учитывая затраты электроэнергии на бытовые приборы, потребуется увеличить ограничения в энергопотреблении. Подается запрос об выделении мощности. Подобным образом поступают, если котел работает от трехфазной электросети.

Лучшие производители квартирных электрокотлов

Подбор электрокотла по производителю, не так сложен, как раньше. За короткий промежуток времени, когда стало доступным автономное отопление квартир, потребители смогли определиться с теми марками электрокотлов, которые функционируют практически без нареканий.

Некоторые модели могут работать на антифризе, другие, исключительно на теплоносителе с высоким содержанием соли или дистиллированной воде. Поэтому, после выбора нескольких вариантов, отбор продолжают по техническим параметрам.

Наиболее популярными моделями считаются:

Европейские производители – Protherm Скат, AEG ETH, Vaillant eloBLOCK VE, Baxi AMPTEC, Bosch Tronic.

Отечественные изготовители – Thermotrust ST и Thermotrust STi, ATON Electro KE, Tenko Стандарт, Tenko Премиум, THERMICS 710V и THERMICS 720V.

Котлы украинского производства – Hot-Well Elektra Lux.

Европейские электрокотлы, стоят в 2-4 раза дороже, чем российские аналоги.

Правила установки электрокотла в квартире

ПУЭ 7 для квартир, оговаривает основные правила, связанные с безопасной установкой и эксплуатацией электрического оборудования. В частности, в нормах указано, что, если возник пожар или были травмированы люди, по причине неграмотного подключения электроустановки, ответственность несет тот, кто выполнял монтаж. По этой причине, перевод на индивидуальное отопление в квартире, с помощью электрического котла, выполняет, исключительно, специалист, имеющий соответствующую лицензию и допуск работ.

В ПУЭ определены требования к установке электрокотла в квартире:

Обязательно наличие заземления и защитных устройств. ТЭНовые электрокотлы, подключаются через автоматы и УЗО. Особенности работы электродного котла, запрещают применение УЗО, поэтому, подключение выполняется с помощью отдельных автоматов, напрямую от щитка энергоснабжения.

Нормы пожарной безопасности – во избежание короткого замыкания и последующего возгорания, предписывают строгое соблюдение указанных производителем параметров: мощности тока, сечения проводов и материала жилы кабеля.

Установка электрокотла отопления в квартире, с нарушением указанных правил, неквалифицированным персоналом, приводит к отказу на ввод в эксплуатацию и штрафным санкциям. Квалифицированные электрики, имеющие соответствующий допуск, подключат котел за 3-4 часа. Монтаж остальной части системы отопления: установка радиаторов, системы водоподготовки и т.п., может быть выполнен самостоятельно.