- Как настроить электрокотел для экономичной работы?
- Эффективность и критерии выбора энергосберегающих электрокотлов отопления
- Для чего нужны и как применяются
- Устройство и принцип работы
- Отзывы о бытовых экономичных электрокотлах: преимущества и недостатки
- Как выбрать экономичный электрический котел
- Однофазный или трехфазный тип питания
- Функциональность автоматики
- Расчет минимально необходимой мощности
- Другие критерии выбора
- ТЭНовые
- Ионные
- Индукционные
- В Москве и МО
- В Санкт-Петербурге
- Устройство электрического котла и особенности системы отопления дома
- Тёплый элемент
- Современный электрический отопительный котёл
- Отличительные особенности отечественных электрических котлов:
- Элементы обвязки отопительного котла
Как настроить электрокотел для экономичной работы?
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.
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 м2.
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 м2. 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.
Индукционные (вихревые). В качестве нагревательного элемента используется индукционная катушка, магнитное поле которой нагревает расположенный внутри нее сердечник (чаще всего – стальная труба). Тепловая энергия от нагретого сердечника передается протекающему сквозь него теплоносителю. При таком способе нагрева практически не образовывается накипь, а теплоноситель нагревается в 1,5-2 раза быстрее.Принцип действия индукционных электрокотлов.
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.
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 м2 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
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.
Также стоит помнить, что установка моделей мощностью свыше 10 кВт требует согласования со службами Энергонадзора.
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.
Итого, например, для частного дома площадью 80 м2 минимально необходимая мощность электрокотла: 8 кВт + 20% = 9,6 или 10 кВт.
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.
Обязательный и важный критерий, обеспечивающий безопасность котла в случае аварийных ситуаций (протечка, ошибка автоматики, отказ циркуляционного насоса и т.д.).
ТЭНовые
| Фото | Производитель и модель | Мощность, кВт | Напряжение сети | Особенности | Цена, руб. |
| Электромаш ЭВПМ-6 | 6 | однофазное/трёхфазное | Один из самых недорогих ТЭНовых электрокотлов. В целях экономичности имеет 3 ступени мощности. | 1 900 | |
| ZOTA 9 Econom | 9 | трёхфазное | Известный и надежный. Имеет 3 ступени регулировки мощности. Возможно подключение комнатного пульта управления с более точными регулировками. | 10 300 | |
| Protherm Скат 12KR 13 | 12 | трёхфазное | Один из лучших ТЭНовых энергосберегающих электрокотлов для отопления частного дома. Оснащен 6-ти ступенчатой регулировкой мощности и умной автоматикой, возможностью подключения комнатного термостата и теплых полов. Теплообменник дополнительно теплоизолирован. Имеется автодиагностика, защита от перегрева, режим предотвращения замерзания, предохранительный клапан, воздухоотводчик, защита от блокировки насоса. | 34 000 |
Ионные
| Фото | Производитель и модель | Мощность, кВт | Напряжение сети | Особенности | Цена, руб. |
| Галан ОЧАГ-5 | 5 | однофазное | Один из лучших энергосберегающих электрокотлов для отопления частного дома. Имеет компактные размеры и функциональную экономичную автоматику. Возможно подключение комнатного термостата. | 4 100 | |
| Beril-12 Ion | 12 | трёхфазное | Модель известного латвийского производителя. Нагревательный элемент имеет низкую инертность, а современная автоматика быстро и точно оценивает степень нагрева теплоносителя и дальнейших перспектив, что позволяет экономить до 20% электроэнергии. | 8 500 |
Индукционные
| Фото | Производитель и модель | Мощность, кВт | Напряжение сети | Особенности | Цена, руб. |
| Альтернативная энергия ВИН 3 | 3 | однофазное | На сегодняшний день единственный достойный кандидат среди вихревых индукционных электрокотлов. У котлом осуществляется через ПУ с множеством тонких настроек, в том числе и по температуре. В качестве теплоносителя можно использовать не только воду, но и антифриз, масло, глицерин, теплоносители на основе этиленгликоля. | 34 000 |
Опрос: на каком типе электрокотлов вы остановили свой выбор?
В Москве и МО
- MirCli (https://mircli.ru/kotly-otopleniya/elektricheskie-kotly/energosberegaushie/) – 8 (495) 666-2219.
- ТермоМир (http://thermomir.ru/doc/recomend/help_electro_kotly/jenergosberegajushhie_jelektrokotly_dlja_doma) – 8 (495) 646-11-99.
В Санкт-Петербурге
- ТехноДом (https://teh-dom.ru/elektro_energo) – 8 (812) 671-00-88, Санкт-Петербург, пр.Маршала Говорова, д.35, БЦ Желтый Угол, секция 119.
- ВсеИнструменты (https://spb.vseinstrumenti.ru/klimat/kotly/elektricheskie/) – +7 (812) 426-37-55.
Устройство электрического котла и особенности системы отопления дома
Высокую работоспособность и эффективность электрического агрегата обеспечивает предельная простота его конструкции. Основным элементом простейшего отопительного котла является ТЭН — трубчатый электрический нагреватель, который находится в специальном баке с водой (теплоносителем системы отопления).
Тёплый элемент
Принцип работы ТЭНа фактически повторяет принцип работы обычного электрического чайника. С одним лишь отличием — вода из бака-теплообменника после нагрева поступает в систему отопления.
Циркуляцию воды в замкнутой системе отопления дома обеспечивает базовый физический закон, согласно которому нагретая жидкость поднимается вверх. По сути, для создания работоспособной системы отопления всего этого уже вполне достаточно.
Дальнейшее усложнение конструкции электрического котла и обрастание его дополнительными компонентами призваны увеличить эффективность агрегата, безопасность и удобство использования. Количество различных «наворотов» конструкции зависит от модели котла и именитости производителя. Агрегаты подороже имеют обширный список различных опций. А дешёвые предлагают лишь необходимый минимум базовых возможностей.
Современный электрический отопительный котёл
Как правило, отопительные котлы имеют несколько нагревательных элементов, что позволяет использовать ступенчатое регулирование режимов работы, то есть по необходимости подключать лишь необходимую часть от полной мощности. Кроме того, подобная конструкция обеспечит безаварийность работы системы отопления — дом не замёрзнет, даже если один нагревательный элемент вдруг выйдет из строя. Лишь снизится эффективность нагрева.
Необходимо отметить, что ни один, даже самый дешёвый котел, сегодня не обходится без электрической части, называемой блоком управления и автоматического регулирования. Он отвечает не только за регулировку температуры (нужно лишь покрутить ручку терморегулятора или задать эти значения на электронной панели), но и за безопасность использования агрегата. Термостат не даст котлу перегреть воду выше заданной температуры, а датчик давления не позволит включиться, если давление воды в системе слишком мало.
Вариантов исполнения тут несколько. К достоинствам реле и термостатов механического типа можно отнести их дешевизну, а к недостаткам сравнительно невысокую точность регулировки температуры и излишне громкий звук при срабатывании.
Блок электронных термостатов и терморегуляторов, несмотря на большую стоимость, предпочтительнее. Помимо малой шумности его использование позволяет выполнять более точную настройку режимов работы и таким образом снизить расход электроэнергии, порой до 20%.
Более солидные отопительные агрегаты переставляют собой своеобразные мини-котельные и имеют внутри расширительный бачок, циркуляционный насос и многофункциональную группу автоматического управления. Такой котёл возьмёт на себя большую часть хлопот по поддержанию оптимальных режимов работы и управлению «погодой в доме».
Реле нагрузки предотвращает работу котла во время излишней нагрузки на электросеть. К примеру, если работает стиральная или посудомоечная машина. Датчик температуры следит за температурой воздуха в помещении, а не температурой воды в котле. Нет нужды при каждом потеплении или похолодании заново регулировать мощность нагрева — нужно лишь задать изначальное значение температуры в доме.
Реле времени позволяет настраивать работу котла в зависимости от времени суток. Именно так программируют включение котла преимущественно в ночное время, когда тариф ниже.
Электрический котел отопления может иметь и два тепловых контура, что позволяет одновременно и отапливать дом, и подогревать воду для бытовых нужд. При этом оба контура могут работать независимо друг от друга. Ведь летом отопление не требуется, а горячая вода нужна практически постоянно — отдельный контур ГВС это обеспечит. Хотя организовать в доме горячее водоснабжение можно и с одноконтурным котлом. Для этого используется специальный бойлер косвенного нагрева, через теплообменник которого циркулирует вода из системы отопления.
Стоимость электрокотлов, прежде всего, зависит от производителя (импортные естественно обходятся дороже), а также мощности агрегата. Опыт эксплуатации электрических отопительных котлов в наших условиях показывает, что лучше всего брать либо дорогой импортный отёл именитого европейского бренда, либо недорогие модели отечественного производства.
В первом случае вы получаете гарантированную безотказность и долговечность работы котла. Конечно, при надлежащих условиях эксплуатации, которые в наших реалиях порой сложно соблюсти (в нашей стране параметры тока отличаются от идеальных, а скачки напряжения вообще рядовая вещь).
Во втором случае за счёт простоты и высокой ремонтопригодности любой вышедший из строя элемент котла может быть оперативно заменён за небольшие деньги. Как правило, основные компоненты всегда есть в продаже. Когда электрокотёл приобретается в качестве резервного или дополнительного источника тепла, работающего лишь периодически, такой вариант вполне оправдан.
Отечественные электрокотлы имеют достаточно простую конструкцию и неприхотливы в эксплуатации. Такой котёл либо работает, либо нет. То есть если отсутствуют нарекания по сборке, сварные швы выполнены качественно, а электрические контакты надёжны, котёл будет служить вполне адекватно. В общем, отличный выбор за свои деньги.
Отличительные особенности отечественных электрических котлов:
- Встроенный пульт управления для автоматического поддержания температурного режима и ступенчатого переключения мощности нагрева.
Возможно подключение к котлу насоса и внешнего регулятора температуры в помещении.
Защита от перегрева.
Надёжные ТЭНы из углеродистой или нержавеющей стали.
В качестве теплоносителя кроме воды могут применяться незамерзающие жидкости.
Электрокотлы проходят 100% проверку службой ОТК.
Электрические котлы ЭВПМ предназначены для водяного отопления зданий и жилых помещений, имеющих открытую или закрытую отопительную систему, работающую при давлении не более 0,25 МПа, при напряжении питающей трехфазной сети 380В или однофазной сети 220В.
Элементы обвязки отопительного котла
Едва ли не важнейший этап в процессе монтажа отопительного оборудования — обвязка котла. Её правильное исполнение обеспечивает:
циркуляцию теплоносителя в трубах;
удаление излишки воздуха и горячей воды из системы;
стабилизацию давления в системе;
удаление из системы шлака и окалины;
работу нескольких контуров;
оптимизацию процесса нагрева (ГВС и теплоаккумулятор).
Расширительный бак в системах открытого типа располагается в самой верхней точке системы. Туда попадают излишки теплоносителя, который при нагреве увеличивается в объёме.
В закрытых системах эту роль выполняет мембранный бак. Его конструкция отличается наличием внутренней эластичной перегородки, которая делит бак на две части. Одна заполнена водой, другая воздухом, который, в отличии от воды, сжимаем. С запуском системы отопления в работу теплоноситель нагревается и расширяется, сжимая воздух, и наоборот, когда он остывает, давление в баке нормализуется и мембрана возвращается в своё исходное положение.
Размер мембранного бака рассчитывают в объёме порядка 10% от всего количества воды в системе. Если размер выбранного бака недостаточен, можно установить ещё один, подключив параллельно. Таким образом, итоговой будет сумма объёмов двух ёмкостей. Мембранный бак ставят в самом «спокойном» участке системы, чаще всего на участке перед циркуляционным насосом.
Фильтры устанавливаются для очистки теплоносителя от лишних взвесей и мусора. Установка фильтров также помогает увеличить эксплуатационный период оборудования.
Принудительная циркуляция в системе отопления обеспечивает её максимальную эффективность. Циркуляционный насос просто необходим в случае большой протяженности или сложной конфигурации контура отопления, когда теплоноситель не способен перемещаться под влиянием естественных факторов. Либо нет времени ждать, пока вся система прогреется при естественной циркуляции.
В малых автономных системах отопления используют маломощные насосы (до 100 Вт) с мокрым ротором, то есть теплоноситель играет ещё и роль смазывающей жидкости, что довольно удобно. Устанавливается циркуляционный насос на трубе обратки прямо перед котлом.
Гидрострелка используется, когда необходимо подсоединить к одному котлу несколько контуров отопления, каждый из которых обладает своими техническими параметрами. К примеру, тёплый пол и контур с радиаторами. На деле гидрострелка представляет собой обычную толстую трубу, которая имеет несколько отводов меньшего диаметра по количеству дополнительных контуров.
Когда в работу включается, например, контур ГВС или тёплого пола, запускается соответствующий насос, который и обеспечивает циркуляцию воды в нём. Конечно, гидрострелка не является обязательным компонентом обвязки — можно вполне обойтись и без неё, а контура подключить последовательно. Однако в таком случае исключается возможность их независимой работы.
Для котлов, которые греют воду преимущественно в ночное время, когда меньше тариф на электроэнергию, незаменим специальный накопитель — теплоаккумулятор. Он представляет собой хорошо теплоизолированный большой бак (от 300 до 2000 литров), в котором и хранятся запасы горячей воды для домашних нужд.
В последнее время совместно с электрическим котлом для отопления дома всё чаще используют системы напольного обогрева. Только за счёт того, что тёплому полу требуется меньшая температура теплоносителя (до 45°С) достигается экономия на электроэнергии порядка 15%.
В качестве материала трубопроводов в последнее время особой популярностью пользуются полипропиленовые трубы. С ними достаточно легко и удобно работать, соединять и подключать. Главное, быть внимательным при выборе марки. На рынке встречаются некачественные трубы, которые быстро теряют свои прочные характеристики.
