Преимущества и недостатки электрических котлов отопления

Главное преимущество электрических котлов отопления перед другими видами отопительных котлов является их экологическая безопасность. К тому же, практически бесшумная их работа, позволяет размещать их внутри дома. При этом электрические котлы отопления, оснащенные блоком управления, могут работать в автоматическом режиме.

Электрокотлы не требуют устройства дымохода. Простота их установки и эксплуатации и позволяет значительно на этом съэкономить.

Но электрические котлы отопления котлы имеют один но весомый недостаток: большое потребление электроэнергии, которое не может компенсировать даже их высокий до 98%), а значит и большая стоимость такого вида отопления. Поэтому электрические котлы используют в тех случаях, когда нет возможности подвести газ или как дополнительное (резервное) отопление частного дома.

Электрические котлы отопления могут быть однофазным (220 В) или трехфазным (380 В). На рынке такого оборудования в наше время существует широкий выбор электрокотлов зарубежных и отечественных производителей. Хотя по своим основным характеристикам более дешевые отечественные электрические котлы отопления мало чем уступают зарубежным. Диапазон мощности электрокотлов довольно широкий, для того чтобы подобрать подходящий для отопления частного дома любых размеров. Современные электрические котлы отопления позволяют с помощью автоматизированных систем управления регулировать температуру воздуха в помещении с точностью до 0,5 о С. Кроме этого, с помощью ручного режима ступенчатой регулировки можно контролировать и изменять параметры работы котла.

В настоящее время наиболее распространены два вида электрических котлов отопления:

• ТЭНовые электрокотлы — с нагревателями электрического типа;
• Электродные электрокотлы.

Каждый из этих видов электрокотлов имеет свои недостатки и преимущества.

Элеткрические котлы отопления ТЭНового типа в качестве нагревательного элемента используют электронагреватели — ТЭНы, которые монтируются в ёмкости, выполняющей функцию теплообменника.

Кроме этого, современные ТЭНовые электрические котлы отопления (электрокотлы) имеют специальный блок автоматики, который осуществляет управление работой котла и регулирует процесса нагрева теплоносителя и поддержание его заданной температуры.

Электрические котлы отопления такого типа могут быть как однофазными так и трёхфазными. Кроме этого, они отличаются по мощности. Электрокотлы могут быть мощностью от 4 до 60 кВт.

Электрокотлы относительно небольшой мощности (до 12 кВт) изготавливаются однофазными (220 В) или трехфазными (380 В). Электрические котлы мощностью более 12 кВт чаще всего — трехфазные.

Электрические котлы отопления разной мощности, в зависимости от модели, могут выпускаться с двух- или трёхступенчатой её регулировкой. Применение такой регулировки позволяет более рационально использовать электроэнергию и подбирать наиболее оптимальную мощность электрокотла в периоды, когда на улице ещё достаточно тепло — весной и осенью.

Во многих моделях таких котлов бывают встроены расширительный бак и циркуляционный насос.

ТЭНовые электрокотлы обычно крепятся на стену, хотя есть и напольные конструкции. Работают такие котлы практически бесшумно, они достаточно компактны, просты при установке и эксплуатации.

Электродные электрические котлы отопления (электродные электрокотлы) могут носить самые разные названия: ионные, электродные, электролизные, ионообменные, но во всех случаях речь идет об одном и том же приборе.Электродные электрокотлы называются так из-за принципа преобразования в них электрической энергии в тепловую.

Электродные электрические котлы отопления используют свойство воды проводить электрический ток и нагреваться, если погрузить в неё два электрода и подсоединить к ним переменное напряжение.

Такой же принцип нагрева применен в проточных нагревателях воды. Электродные электрокотлы бывают одно и трехфазного исполнения мощностью от 3 до 16 кВт.

Электродный электрический котел отопления работает таким образом, что с помощью электродов через теплоноситель пропускается электрический ток, под действием которого теплоноситель очень быстро нагревается и подается в отопительную систему.

Теплоноситель в таком электрокотле является составной частью электрической цепи, поэтому он должен соответствовать определенным требованиям:

• должен обладать определенным сопротивлением для получения необходимого количества тепла, а для этого необходимо регулировать его электрохимические свойства ;
• должен быть чистым, т. к. наличие механических частиц может привести к выходу котла из строя.

Таким образом, нагревание теплоносителя в таких электрических котлах происходит без участия ТЭНа, что дает возможность увеличить коэффициент полезного действия котла до 98%.

Преимущества электродных электрических котлов отопления:

• простая конструкция;относительно низкая стоимость;
• компактные размеры — в сравнении с ТЭНовыми котлами;
• отсутствие воды в системе не приводит к выходу включенного котла из строя;
• отложение накипи на электродах котла хоть и снижает его мощность, но не приводит к их разрушению;
• более высокий КПД (меньшие тепловые потери);
• электродные электрокотлы обладают меньшей инертностью, что позволяет им быстрее нагревать систему отопления до заданной температуры и более эффективно применять автоматическое регулирование;
• такие котлы малочувствительны к перепадам напряжения в сети, при этом происходит изменение мощности котла, но его работа продолжается.

Недостатки электродных электрокотлов отопления:

• более высокая, по сравнению с ТЭНовым электрокотлами, возможность поражения электрическим током;
• необходимость очень надёжного заземления, т.к. в случае с такими котлами нет возможности применения устройств защитного отключения из-за больших токов утечки;
• необходимость тщательной подготовки теплоносителя, чтобы обеспечить требуемую его электропроводность;
• высокая стоимость специальных незамерзающих теплоносителей и невозможность применения обычных незамерзающих жидкостей;
• переменное напряжение снижает явление электролиза, происходит износ (растворение) электродов, с временем изменяерся химический состав теплоносителя, а значит и его электропроводность; кроме этого, в процессе работы такого котла выделяются электролизные газы, которые, в зависимости от состава теплоносителя, могут быть даже ядовитыми;
• мощность электродного электрокотла зависит от температуры теплоносителя в системе отопления — повышение его температуры приводит к увеличению его электропроводности и потребляемой мощности;
• для осуществления ступенчатого или плавного регулирования мощности котла значительно усложняется его конструкция;
• такой электрокотёл не может использоваться для горячего водоснабжения в одноконтурной схеме;
• необходимость постоянного контроля за потребляемым током.

Простой ТЭН-овый электрический котел можно изготовить и своими руками из отрезков труб. Для такого электрокотла потребуется отрезок трубы диаметра 100-150 мм для корпуса и два отрезка трубы диаметра 32-50 мм для входа и выхода воды, а также листовое железо толщиной 3-5 мм для фланцев.

Диаметр и длинна трубы для корпуса зависит от размеров ТЭНа, который будет применяться, а также от их количества, так как такой электрокотел можно изготовить с одним или несколькими ТЭНами. Для электрического котла с одним ТЭНом обычно достаточно трубы диаметром около 100 мм, а для двух или трех — 130-150 мм. Длинна отрезка трубы для корпуса должна быть больше рабочей длинны ТЭНа на 30-50 мм и обычно составляет 400 — 600 мм.

Конструктивно корпус такого электрического котла состоит из отрезка трубы, верхнего и нижнего фланцев, подводной («обратки») и подающей трубы, а также нагревательного элемента — ТЭНа.

Верхний фланец неразъёмный, приваривается к корпусу. В нем вырезается отверстие и приваривается отрезок трубы, осуществляющей подачу нагретой воды в систему отопления. Диаметр такой трубы может быть различным (32-50 мм), в зависимости от диаметра труб отопительной системы.

Нижний фланец изготавливается разъёмным, с отверстиями для трёх болтов крепления и самого ТЭНа (или ТЭНов). Герметизация стыка в нижнем фланце осуществляется с помощью резиновой прокладки, которую можно вырезать самому из автомобильной камеры или др.

Такой котел может быть изготовлен как с одним ТЭНом, так и двумя или тремя, в зависимости от требуемой мощности или необходимости её ступенчатого регулирования, путем отключения или включения ТЭНов.

Рис. 1 Конструкция самодельного ТЭНового электрического котла: 1- корпус (труба); 2 — ТЭН; 3 — труба для нагретой воды; 4 — входная труба (обратка); 5 — отверстия под ТЭН; 6 — отверстия под крепежные болты; 7 — болты для соединения нижнего фланца; 8(8′) — нижняя крышка фланца (8′- для трех ТЭНов); 9 — крепления ТЭНа; 10 — резиновая прокладка; 11- гайки болтов крепления нижнего фланца.

Такой электрический котел необходимо подключить к сети через отдельный автомат, а также заземлить. Для этого можно к корпусу приварить болт, к которому и подсоединить заземление. В электрокотле с несколькими ТЭНами каждый из них необходимо подключать через отдельный автомат. Если в доме есть трехфазный ввод, то желательно ТЭНы подключать к разным фазам.

В систему отопления такой электрокотел, в зависимости от вида и диаметра труб в системе, можно вмонтировать с помощью сварки, резьбовых соединений или с помощью коротких резиновых рукавов соответствующего диаметра и хомутов.

Электрокотел для отопления частного дома

Электрокотел для отопления частного дома используется не так часто. Но это несложно объяснить стоимостью электроэнергии. Но, невзирая на это, у них есть множество преимуществ. И в отдельных ситуациях установка электрического котла может быть вполне оправдана и очень даже выгодна.

Электрический котел использует электричество для выработки тепла, и они могут быть очень эффективными при обогреве дома или водоснабжения дома. Электрические котлы для частного дома более эффективны, чем котлы, работающие на природном газе, так как не производится выхлопной газ.

Когда газы сжигаются, образуется некоторое количество отработанного газа, и его нужно выбрасывать наружу из дома. Наряду с теми отходящими газами, которые выделяются, часть тепла тепла выработанная котлом улетучивается. Это бесполезная трата драгоценной энергии.

Поскольку электрические котлы не создают отходящих газов, дымохода не существует, и почти все тепло используется для отопления дома. Это позволяет повысить энергетическую эффективность электрических котлов до 99%, что невозможно для большинства решений, связанных с ископаемым топливом.

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.

Действительно ли электрокотел будет полезен

В условиях современности газ является доступным далеко не для всех. Отдельные населенные пункты находятся в отдалении от основной магистрали. А временами приобретение и монтаж газового котла совершенно не имеют смысла.

К примеру, для загородного дачного домика, который и используется не так уж часто, не целесообразно использовать дорогое газовое оборудование. А котлы, для которых используется твердое топливо, обладают множеством недостатков. Так, например:

• Большая часть таких агрегатов не может работать на одной загрузке дольше пяти часов;
• Нет возможности контролировать температуру нагрева;
• Топливо надо заготовить загодя и в большом количестве.

Если учесть все это, то электрокотел для частного дома действительно станет хорошим и более надежным вариантом.

Основные преимущества электрического котла:

Электрические котлы занимают меньше места. Электрические котлы можно устанавливать в любом месте, где вам нравится, потому что у них нет дымохода, который нужно подвести через ваш дом. Отсутствует обязательное условие устанавливать электрокотел для отопления частного дома возле внешней стены.

Электрокотел для отопления частного дома может быть расположен в центре коттеджа или в любом другом месте, которое вам действительно нравится. Электрокотел не нуждается в топливном баке, как масляные или пропановые агрегаты. Это означает, что вы сэкономите место, которое обычно отводится топливу.

• Высокая степень автоматизации;
• Для него не нужно отдельное помещение;
• Есть возможность контролировать температуру нагрева;
• Легкий и достаточно быстрый монтаж, несложное подключение и обслуживание;
• Можно закрепить даже на стене, без посторонней помощи;
• Не шумит;
• Нет необходимости подключать его к дымоходу.

Электрокотлы безопаснее, чем газовые котлы. Вам не придется беспокоиться об утечке газа в вашем доме, когда вы полагаетесь на электрический котел. По этой причине эти устройства абсолютно безопасны и могут быть размещены вне вашего дома. Они не так сложны в установке. Вы будете чувствовать себя в безопасности, так как отопительная система будет обеспечивать необходимым количеством тепла, не доставляя никаких проблем.

Минусы электрических котлов

В то время, как электрические котлы имеют довольно много преимуществ, есть некоторые недостатки в использовании этих систем водяного отопления в вашем доме. Электрокотлы потенциально могут стоить дороже, чем газовые котлы. Также электрокотел ограничивает объем горячей воды, которую может производить. И самое главное – электрические котлы ставят вас в зависимость от энергетических компаний при сбое питания.

• Если мощь котла свыше девяти киловатт, учтите, что производятся они лишь с расчетом на трехфазное напряжение в 380 Ватт;
• Необходим отдельный кабель для подсоединения к счетчику;
• Приходится платить больше обычного из-за немаленькой тарификации на свет.

Электричество просто дороже газа в большинстве районов России. Это означает, что, полагаясь на электричество для нагрева воды и отопления дома, вы будете тратить больше денег. Даже если ваше устройство потребляет электроэнергию более эффективно, чем газовый котел. В большинстве случаев финансовые затраты выше, для генерации такого же количество тепла.

Разновидности электрокотлов

Электрические котлы различаются в вариациях преобразования электричества в тепло. Суть их работоспособности может базироваться и на непосредственном согреве, и на непрямом. В нем, к слову, участвуют физико-химические процессы.

Электрокотлы для частного дома бывают индукционными, ТЭНовыми и электродными. В первом случае в электрокотел встраиваются нагреватели типа ТЭН. Во втором, как понятно из названия, для нагрева жидкости применяется электромагнитная индукция. Последние же работают при помощи электролиза.

Строение и размерность котлов, пополам с нюансами обслуживания, зависимы от типа и модели. Потому, перед чем избрать ту или иную разновидность электрокотла для отопления частного дома, важно разобраться в деталях, изучить поближе сильные и слабые стороны.

Индукционные котлы

Эти электрокотлы для собственного дома работают, благодаря вихревым токам, которые согревают сердечник. В корпус помещена катушка индуктивности. В ней же располагается сердечник. Под воздействием тока, в окружении катушки образуется магнитное поле, которое и создает вихревые токи.

Подобные нагреватели уже долгий период применяются в промышленной сфере. Там они действуют на частоте примерно 50 Гц. Что до бытовых котлов, они действуют на частоте от десяти до ста мегагерц. И за счет этого они полностью бесшумны. Индукционный электрокотел производит легкое вибрирование, но за счет высокой частоты вибрация не ощущается. К слову, она же защищает оборудование от накипи, препятствуя оседанию частиц на нагревательных деталях.

Сильные стороны таких котлов:

• Владелец может легко установить и подключить электрокотел без посторонней помощи;
• Долгий срок работы без необходимости ремонта;
• За счет отсутствия разъемных соединений, полностью исключены протечки;
• Нагревать можно не только воду, но и любую другую жидкость;
• Небольшие размеры;
• Самозащита от накипи.

• Индуктор имеет возможность стать основным источником нежелательного магнитного излучения. Так что будет лучше не относиться пренебрежительно к выбору компании-изготовителя;
• При аналогичной мощности, такие электрокотлы существенно дороже тэновых.

По словам самих изготовителей, подобные котлы являются более экономными. Если сравнивать с тэновыми. Однако практика утверждает, что при одинаковом уровне мощности, отдача у них также примерно одинаковая. Они экономичны, если только говорить о длительности пользования.

При большом желании, и наличии определенных навыков, можно сделать такой электрокотел вручную. Это будет гораздо бюджетнее, а по мощности они совершенно не проигрывают покупным. Хотя в плане эстетики самодельные котлы проигрывают покупным.

Тэновые электрокотлы

Лидеры производства компании ЭВАН и Теплотех. Популярность в большинстве своем, основывается на простом строении, следствием чего стала доступная цена оборудования.

В бак встроены нагреватели -ТЭН. Запускать можно либо все, либо определенное количество, зависимо от того, какая выбрана температура. Сами нагреватели – это спираль с достаточно большим удельным сопротивлением. Эта деталь находится в трубке из керамики.

В процессе нагревания она отдает свое тепло керамике. А уже та нагревает воду, поступающую в бак. Дополнительно электрокотел имеет специальную панель управления, где можно определить температурный режим. В современных моделях имеются датчики, которые «наблюдают» за работой котла и отключают его, если вдруг возникнет опасная ситуация.

В чем преимущества таких электрокотлов:

• Модели двухконтурного типа допускают подключение контура горячего водоснабжения;
• Можно применять для нагрева не только воды, но и любой иной жидкости;
• Простота конструкции позволяют выполнить несложный ремонт даже, если хозяин котла – непрофессионал в этом деле;
• Весьма бюджетен в плане приобретения;
• Хороший охват мощности.

Если объемы используемой воды действительно внушительны, то целесообразнее будет поставить бойлер для этих целей. Поскольку, в отдельных моделях во время включения кипятка, притормаживается согревание воды для отопления.

• Габариты подобных котлов довольно велики;
• На тэнах образовывается накипь, потому работоспособность котла со временем падает.

Электродные котлы

Такие электрокотлы для отопления частного дома нагревают воду или другую жидкость благодаря электролизу. Внутри прибора располагаются электроды из стали. После подключения тока, происходит образование потенциала с переменным знаком и таким образом происходит движение ионов.

Полярность меняется вместе частотой сети – приблизительно пятьдесят раз за одну секунду. Это и вызывает скорый нагрев жидкости. Чтоб весь процесс проходил с желаемым уровнем интенсивности, очень важным нюансом является поддержание плотности электролита на стабильном уровне. В качестве этого самого электролита и выступает жидкость.

Но не стоит пренебрегать инструкцией пользователя к новоприобретенному котлу. Взять, к примеру, достаточно востребованную модель электродного типа «Галант». В инструкции указываются требования к жидкости, которая должна соответствовать ГОСТу 2874-82. Это означает, что питьевая вода для этого котла должна быть наделена удельным сопротивлением 1,3 тыс. Ом на 1 кубический сантиметр.

Для жидкостей, которые будут греться в котле именно такого типа, необходима предварительная подготовка, а также неусыпный контроль плотности. Иначе мощь и действенность прибора неотвратимо понижаются, и ее может стать недостаточно для согрева дома.

Сильные стороны таких котлов:

• средние размеры;
• невысокая стоимость;
• полная безопасность. Если начнется утечка жидкости, электрокотел отключится, а не перегорит, как может произойти в случае с тэновым.

• Важность постоянного контролирования плотности жидкости;
• С ходом времени электроды растворяются, потому периодически их приходится заменять.

Расчет мощности

Чтоб электрокотлы для частного дома отапливали его на должном уровне и поддерживали комфортную температуру, прежде чем озадачиться приобретением котла, будет не лишним вычислить параметры мощности.

Приблизительная формула такова: вычислить общую площадь дома и получившееся число поделить на десять. Итоговый результат и будет нижним порогом мощности в киловаттах. К примеру, общая площадь дома – 95 «квадратов». Делим на десять, и получается, что приблизительная мощность котла равняется 9,5 киловатт.

Но в то же время необходимо выбирать электрокотел с мощностью немного побольше. К примеру, на двенадцать киловатт. Однако даже такого уровня мощности будет недостаточно для северных регионов страны, где зимой температура опускается очень низко. И поэтому далеко не лишними будут вспомогательные источники согрева. Ведь и котел не будет «пахать» в течение всего отопительного сезона на пределе мощности.

Если монтаж был выполнен правильно, большую часть времени он будет работать в режиме согрева или же с частичным уровнем нагрузки. Потому будет неверным вычислять траты на свет из расчета на максимум мощности электрокотла.

Детали подключения к отоплению

Все разновидности электрокотлов, и все модели укомплектовываются штуцерами, которые используются для подсоединения оборудования к системе. Наилучшим вариантом можно назвать радиаторную систему или так называемые теплые полы. Электричество – ресурс далеко недешевый, а вариант нагрева дома снизу вверх поможет несколько уменьшить температуру.

Электрокотел для отопления частного дома отличается от тех, для которых необходимо твердое топливо. Они способны действовать в системах с естественной циркуляцией. Автоматика, имеющаяся, к примеру, в тэновых котлах, мгновенно отключает оборудование при угрозе перегрева.

Советуем, для упомянутых котлов брать мягкую (кипяченую) воду, из-за риска образования накипи. А для котлов электродных, как уже упоминалось ранее, все нюансы касательно нагреваемой жидкости, описываются в инструкции к модели.