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

Много преимуществ и мало недостатков: характеристика мини-электрокотла

Проблемы отопления частного дома, дачи или гаража легко решаются с помощью такого прибора, как электрокотел.

Оборудование просто монтируется, имеет много преимуществ и помогает создать комфортные условия в помещении.

Электрокотлы бывают разных размеров: от больших, которым требуется отдельное сооружение до компактных настенных моделей, не занимающих много места.

Есть также такая модификация, как мини-котёл. Он представляет собой компактный модуль, который монтируется в любую замкнутую систему отопления.

Виды электрических мини-котлов

Фактически электрокотел устанавливается везде, где есть электричество.

Важным является то, что электрокотел подключается к уже имеющимся системам отопления (газовым, твердотопливным), снижая нагрузку на них.

Монтаж не потребует специального разрешения. Мини-электрокотлы делятся на два вида по типу модификации.

ТЭНовые

Нагрев воды системы осуществляется с помощью нагревательного элемента электрокотла: ТЭНа. Внутри него находится спираль из вольфрамового или нихромового провода, которая нагревается и передаёт тепло окружающей среде. Оболочка изготавливается из стали, титана или алюминия. Между оболочкой и спиралью помещается диэлектрик. Чаще эту роль исполняет кварцевый песок.

Основные элементы ТЭНового миниавтомата:

• ТЭН;
• теплообменник;
• изоляция;
• блок управления;
• циркуляционный насос.

Важно! В системе отопления лучше использовать дистиллированную воду, чтобы предотвратить образование накипи. Это главная «болезнь» ТЭНовых котлов.

Устройство имеет автоматический выключатель, отключающий прибор, когда нужная температура достигнута либо в случае перегрева.

Фото 1. ТЭНовый мини электрокотел для системы отопления с автоматическим выключателем от производителя Galan.

• Мощность постоянная и регулируемая.
• Температура жидкости не влияет на нагревательный элемент.
• Если ТЭНов несколько, то при поломке одного прибор будет работать.
• В качестве теплоносителя используются различные жидкости: вода, тосол, антифриз.

• При выходе из строя ТЭН заменяется.
• Образование накипи на нагревательном элементе — главный минус этого прибора. Из-за этого котёл выходит из строя или слабо нагревается.

Внимание! При работе нагревательный элемент должен быть покрыт водой, иначе он перегорит!

Ионные

Принцип функционирования ионных электрокотлов нового поколения другой. В них нет нагревательного элемента, а проводником энергии является вода либо специальная жидкость.

Здесь помещаются электроды, проходя через которые ток нагревает жидкость. Ионные котлы также называют электродными. Они нагреваются быстро, в отличие от ТЭНовых.

Ионный электрокотел имеет такие элементы:

• корпус;
• электроды;
• изоляция корпуса;
• блок управления;
• проводник тепла.

В некоторых моделях электрокотла устанавливается температурный датчик.

Система имеет встроенное электронное управление: при остывании котёл сам включится, а при достижении нужной температуры произойдёт отключение. Работает даже при нестабильном напряжении не отключаясь. По сравнению с ТЭНовым котлом, ионный употребляет в два раза меньше электричества.

• надёжность;
• быстрый нагрев;
• компактность;
• экономичность.

Фото 2. Ионные маленькие котлы с электронным управлением от производителя Галан, потребляют минимум электричества.

• Для наполнения нужна специальная жидкость или подготовленная вода.
• Поддержание непрерывной циркуляции жидкости.

Достоинства и недостатки маленьких горизонтальных электрокотлов

Электрические горизонтальные электрокотлы — отличный вариант отопления для коттеджей, дач, частных домов. Они имеют свои плюсы и минусы.

​

• Энергозависимость: невозможно установить прибор вдали от электрической сети. Если имеются перебои с подачей тока, то будут проблемы, так как оборудование просто выйдет из строя.
• Расходы: большее потребление электричества влечёт и увеличение расходов.
• Образование накипи: на моделях с ТЭНом со временем образуется накипь от воды, и необходимо менять нагревательный элемент.

Рекомендации по выбору миниавтомата нового поколения

Кроме рассмотренных характеристик, стоит обратить внимание ещё на некоторые особенности:

• Мощность — рассчитывается индивидуально для каждого вида котлов. От мощности зависит, будет ли достаточным обогрев помещения.
• КПД— для электрокотлов коэффициент полезного действия высок — 95–98%.
• Регулировка мощности — может быть ступенчатой или плавной. В моделях с независимым нагревательным элементом применяется ступенчатая регулировка. Плавная возможна только в приборах с реостатом.
• Цена — зависит от множества показателей: тип электрокотла (ТЭНовый, ионный), мощность, производитель, дополнительные функции.

Справка! Особое внимание нужно обратить также на размеры, вес электрокотла, экономичность, тип помещения, которое он будет обогревать.

Полезное видео

Видеообзор ряда современных мини электрокотлов, выпускаемых компанией Градиент.

Краткая инструкция использования

В данных моделях отсутствует сложная автоматика, что значительно упрощает установку и эксплуатацию:

• котёл нельзя перегревать;
• в случае длительного прекращения использования лучшеотключить оборудование;
• для ремонта применять только оригинальные детали;
• введение в эксплуатацию и ремонт производит специалист;

Техническое обслуживание устройства проводится не реже одного раза в год! Соблюдение этих простых правил — гарантия длительной бесперебойной работы оборудования.