Особенности и принцип работы электрокотлов разных типов

Современный электрокотел является хорошим решением вопроса с отоплением, а также с горячим водоснабжением Вашего дома. Обладающие целым рядом преимуществ в сравнении с другими котлами, они все чаще становятся предметом выбора российского покупателя, когда речь заходит об автономной системе отопления. Однако электрокотел надо еще правильно установить, и пусть это не самое сложное дело, оно, тем не менее, нуждается в отдельном освещении.

Преимущества электрокотла

Чем же так хорош электрокотел и за что его выделяют среди других вариантов? Ну, для начала стоит выделить хотя бы самые простые вещи, вроде небольших габаритов, экологичность и почти полное отсутствие шума при работе. То есть, такой котел Вы легко можете установить на своей кухне, на озадачивая себя вопросом, надо ли искать отдельное помещение под котельную.

Именно благодаря малым габаритам и весу электрокотел легко транспортировать и устанавливать.

Правда, есть один сильный нюанс – использовать электричество для отопления дома – достаточно затратное дело, поэтому взвесьте все «за» и «против», прежде чем отправляться за покупкой.

Электрокотлы для отопления частных домов

Электрокотел – это отопительное устройство, в котором теплоноситель нагревается до необходимой температуры посредством специальных электродов или трубчатых электронагревательных элементов (ТЭНов). Электрические отопительные котлы используются в автономных системах отопления частных домов и производственных зданий. Теплоносителем чаще всего выступает специально подготовленная вода. В некоторых случаях низкозамерзающие жидкости, созданные на основе пропилен- или этиленгликоля.

Электрокотлы могут использоваться как основной элемент системы, так и в качестве аварийного, при выходе из строя основного устройства – твердотопливного или газового котла. Так, например, при отключении газа или если закончились дрова или уголь, то отопительная система сможет продолжить нормальное функционирование благодаря включенному в нее электрическому котлу для отопления.

Простейшая схема подключения электрокотла

Отопительный электрокотел, независимо от производителя, состоит из следующих основных элементов:

  • корпус, в котором размещены все рабочие узлы устройства;
  • теплообменник, состоящий из бака с теплоносителем и нагревательными элементами;
  • блок управления, контроля и безопасности.

Все отопительные котлы работают по одному и тому же принципу. Нагревательный элемент, расположенный в баке, превращает электрическую энергию в тепловую. Далее теплоноситель, доведенный до необходимой температуры, по трубам переносится к батареям отопления.

Отопительное оборудование легко монтируется и имеет эстетичный вид

Электрокотлы для отопления могут быть ТЭНовыми, индукционными или электродными. Большей популярностью пользуются устройства именно с трубчатыми электронагревательными элементами. Также котлы делятся по рабочему напряжению:

  • отопительные устройства – 220V;
  • приборы, работающие от напряжения в 380В и имеющие мощность не менее 12 кВт;
  • смешанного типа.

Различают котлы и по способу монтажа – настенные и напольные.

Эл. котел для отопления частных домов как и любое устройство имеет свои достоинства и недостатки. К преимуществам относят:

  • легкость монтажа;
  • отсутствие необходимости подвода дымоотводящих каналов;
  • электрокотел обладает большей экологической безопасностью, чем газовые или твердотопливные отопительные устройства;
  • большой КПД – 95-98%;
  • не требуется отдельного помещения для установки.

Среди недостатков отмечают:

  • необходимость точного расчета сечения кабеля;
  • требуется подвести к котлу отдельную линию от распределительного щита;
  • дороговизна этого вида энергоносителя, в отличие, например, от газа.

Электрокотлы занимают мало места

При выборе отопительного оборудования нужно учесть несколько факторов, о которых поговорим ниже. Если все же выбор сделан в пользу электрокотла, то стоит подумать также об установке многотарифного прибора учета, который позволит сэкономить денежные средства.

Читайте также:  «Вектор» (газовая колонка): устройство, назначение и принцип работы

Статья по теме:

Большинство частных домов имеют внушительную площадь и в силу того, что Россия некурортная страна, в которой круглый год царит лето, эту самую площадь нужно как-то отапливать в зимний период. Если правильно подойти к данному вопросу, то окажется, что отопление дома электричеством — самый экономный способ. Об этом мы и поговорим в публикации.

Виды электрического отопления

Какими должны быть приборы уличного освещения

В зависимости от применяемого теплоносителя, различают следующие виды систем электроотопления:

  • Водяное отопление с электрическим котлом – теплоноситель (вода, антифриз) нагревается в электрических котлах, после чего при помощи циркуляционного насоса попадает в подающую магистраль, распределяется по обогревающим помещения радиаторам. После радиаторов охлажденный теплоноситель возвращается по обратке назад в котел.

Водяное электроотопление

  • Воздушное отопление на электрических обогревателях – в таких системах роль теплоносителя выполняет воздух, нагреваемый до определённой температуры ТЭНами или металлическими поверхностями отопительных электроприборов.

Воздушное электроотопление

  • Теплый пол на электрических элементах – заложенная под черновой пол трубка с жидкостью и греющим кабелем. Отопление помещений такой системой происходит за счет естественного перемещения нагретого воздуха от пола.

Теплый пол

В заключении

Подводя итог, стоит заметить, что использовать электрические котлы в качестве индивидуальных систем или как дополнение к газовому оборудованию (а также к твердотопливному котлу) — это оправданные меры. Их стоимость невысока, при условии, что нет особых требований для установки. Важно только не ошибиться с выбором мощности, заложить качественную проводку, подключить автоматы и настроить систему. В дальнейшем вам даже получится сэкономить в отопительный период, поскольку разовые вложения в «газовый вентиль» могут быть приравнены к 300 — 400 тыс. рублей. В случае с электрокотлом, для запуска понадобится купить только оборудование.

Электродные котлы: основные особенности

Электродные котлы имеют модификации для однофазной или трехфазной сети.

Перед тем как отдать свой выбор в пользу электродного котла, обязательно изучите его особенности и принципиальные отличия от оборудования других типов. Главным отличием в данном случае является то, как нагревается теплоноситель. Функции элементов, разогревающих агрегат, выполняют электроды, которые передают силу электрической энергии тепловому носителю, нагревающемуся от своего же сопротивления в момент, когда по ней проходит электрический ток. При помощи этого метода можно расщепить молекулы воды на ионы, которые затем направляются в сторону соответствующих электродов.

Нельзя оставить без внимания и тот факт, что перемещение ионов никак не провоцирует образование накипи на электродах, так как полярность данных элементов корректируется исходя из частоты, характерной для этой сети.

Среди главных преимуществ, на основании которых можно отдать выбор в пользу такого оборудования, можно отметить такие качества, как компактность, безопасность, небольшая стоимость и постепенный выход на основную мощность.

Среди недостатков, ограничивающих выбор подобного оборудования, нужно отметить обязательную водоподготовку. Помимо этого, здесь нельзя использовать незамерзающие жидкости как теплоноситель. Помимо этого, нужно поддерживать нормальную циркуляцию жидкости. В случае ее снижения вода в котле начнет попросту кипеть, а в случае увеличения агрегат может не запуститься.

Электродные котлы

Наверняка вам приходилось сталкиваться с самой простой самодельной модификацией кипятильника, изготовленного всего из двух лезвий. В электродном котле реализован тот же принцип, основанный на проводимости воды, если в ней присутствуют соли различных металлов. В этом, правда, заключается и один из основных недостатков такого типа котлов – в них нужно использовать в качестве теплоносителя специальную, обогащенную солями воду, в обычной воде концентрация солей достаточно низкая, а с дистиллированной водой котел просто не включится. При этом скорость, с которой будет нагреваться вода, напрямую зависит от её химического состава – некоторые производители даже указывают желаемые показатели в паспорте. Со временем, из-за работы, потому что в горячей воде соли постепенно выпадают в осадок (задерживается фильтром, это тоже надо учитывать при установке системы), проводимость теплоносителя будет падать вместе с ней – эффективность всей системы.

Читайте также:  Расчет мощности кондиционера по площади помещения

Электродный котел

Электродный котел – это металлическая труба, покрытая изоляционным слоем, внутрь которой помещают стальной электрод, на который от сети подключается фазный провод. Вторым электродом выступает корпус, к которому подключается нулевой электрод. С торцов труба герметично закрывается, а сбоку привариваются патрубки для подсоединения трубопровода системы отопления. При подачи напряжения 220 В вода, заключенная между электродом и главным корпусом, начинает интенсивно нагреваться. Чтобы увеличить эффективность нагрева, используют трехфазную сеть — внутри устанавливают сразу несколько электродов, что позволяет получить котел достаточно компактных размеров. Вода из системы, поступая через нижний патрубок, нагревается и через верхний выдавливается в систему. Если протяженность трубопроводов незначительная, то в системе отопления одноэтажного дома можно не устанавливать циркуляционный насос.

Принцип работы электроводонагревателя электродного типа

Совет! Если одного электродного котла недостаточно для нагрева теплоносителя, надо купить и последовательно подключить второй.

Если сравнивать электродный котел и ТЭНовый, то видно, что эффективность работы первого выше (порядка на 30%). Вызвано это тем, что в ТЭНовых котлах отопления процесс нагрева теплоносителя (воды) протекает только в области, где она непосредственно соприкасается с нагревательным элементов, что позволяет задействовать всего 7-10% объема теплоносителя, что находится в котле. В электродном же котле процесс нагревания жидкости осуществляется по всему объему рабочей камеры.

Отметим недостатки, характерные для электродных котлов:

  • нет возможности управлять мощностью котла, изменяя подаваемое напряжения – он будет постоянно работать на максимуме. Регулировка температуры воды (и как следствие – температуры в доме) осуществляется за счет периодического включения/выключения котла комплектом автоматики

Регулировка температуры воды электродного котла происходит за счет автоматики отключения

  • при равной мощности цена выше, чем у ТЭНовых образцов
  • обвязка электродного котла более сложная, чем у ТЭНового
  • необходимость периодической чистки электродов, на которых будет образовываться накипь

Схемы отопления частного дома с электрокотлом

Самая простая схема отопления частного дома с принудительной циркуляцией ТЭНовым моноблочным электрокотлом, в котором уже имеются расширительный бак, циркуляционный насос, предохранительный клапан и отопления частного дома с простым электрокотлом, не имеющим расширительного бака и циркуляционного схема применения электрокотла в качестве резервного отопительного оборудования в связке с основным котлом и буферной емкостью. Электрокотел можно использовать во время действия ночной зоны суток со сниженными тарифами, а днем буферная емкость еще длительное время будет отдавать накопленное подключения двухконтурного электрического отопления с электрокотлом и теплыми полами. Для развода теплых полов на несколько контуров используются гидроколлекторы.

Для трехфазной цепи 380 Вольт это будет выглядеть вот так:

Схемы отопления частного дома с электрокотлом

Как видите, не сложно. Хочу также добавить, советую выбирать кабель или провод наибольшего сечения жил, на случай если вы захотите подключить что-нибудь еще.

Схемы отопления частного дома с электрокотлом

Первый вопрос, который обычно остается «за кадром», почему для подключения электрокотла нужно использовать кабель, а не отдельные провода?

Схемы отопления частного дома с электрокотлом

В теории электромонтажа и нормативах, нет никаких запретов, чтобы для питания электроустановок использовать провода, подобранные по сечению и защищенные по всем правилам.

Схемы отопления частного дома с электрокотлом

Другое дело, что делать электропроводку  проводами сложнее, или правильнее сказать неудобнее, чем кабелем. Провода нельзя проложить без защиты. Для их прокладки, обязательно, нужно использовать металлические или электротехнические пластиковые трубы. Затяжка проводов в трубы, требует некоторых навыков и специальных приспособлений.

Схемы отопления частного дома с электрокотлом

В отличие от проводов, кабельные линии можно прокладывать:  ПУЭ : открыто, в коробах или трубах, в том числе трубах проложенных в полах и перекрытиях, … и двойных полах.

Схемы отопления частного дома с электрокотлом

С другой стороны, свой дом это не промышленное производство и для пожарной безопасности деревянного дома я бы защитил кабель металлической трубой, особенно если мощность у котла большая мощность.

Схемы отопления частного дома с электрокотлом

Похожие записи:

Схемы отопления частного дома с электрокотлом

Полезный совет: если вы вдруг оказались в незнакомом районе в темное время суток. Не стоит подсвечивать себе дорогу сотовым телефоном

Схемы отопления частного дома с электрокотлом

На этом у меня все, теперь вы знаете как подобрать сечение кабеля по мощности. Смело делитесь с друзьями в социальных сетях.

Схемы отопления частного дома с электрокотлом

Как вам статья? !

Схемы отопления частного дома с электрокотлом

Как сделать заземление

Заложить возле частного дома заземляющий контур – дело простое и очень полезное с точки зрения электробезопасности. Для монтажа отыщите 3 стальных стержня Ø16 мм длиной 2 м и полосу сечением 40 х 5 мм.

Читайте также:  Как своими руками сделать автономное отопление в квартире

Отступив 3 м от стены здания, устраивайте заземление согласно пошаговой инструкции:

Как сделать заземление
  1. Разметьте на грунте треугольник со сторонами 2 м и выройте котлован на глубину 50 см.
  2. Заострите концы стержней наждаком или болгаркой, установите в вершинах треугольника и забейте в землю на полную длину.

По окончании сварочные швы и надземный участок полосы обработайте битумом, яму закопайте. Подробнее об устройстве заземления для электрокотла и домашней бытовой техники смотрите в видеоролике:

№Расчет мощности электрического котла

Мощность электрических котлов колеблется от 2 до 60 кВт (для производств и коммерческих помещений есть даже модели на 400 кВт) и выбирается в зависимости от того, помещение какой площади необходимо отапливать, и есть ли необходимость греть воду для горячего водоснабжения. В идеале, для определения мощности необходимо проводить полный теплотехнический расчет, учитывая не только площадь помещения, но и высоту потолков, уровень теплоизоляции, количество окон, дверей и прочие факторы. Для этого лучше обратиться к профессионалам, но рассчитать приблизительную мощность можно и самостоятельно.

Проще всего воспользоваться пропорцией, согласно которой необходимо обеспечить 1 кВт мощности котла на каждые 10 м2 площади при условии достаточной теплоизоляции и при высоте потолков не более 3 м. Лучше накинуть еще немного запаса (10-15%), а если будет использовать двухконтурный котел, то к полученному значению прибавить еще 25%. Этот расчет достаточно условный, а для получения более точных результатов можно использовать другую, ненамного более сложную, формулу.

Мощность электрического котла можно рассчитать так:

  • W = (40*S*h+Qо+Qд)*k, где
  • 40 – средняя необходимая мощность котла на 1 м3, 40 Вт/м3;
  • S – площадь дома/квартиры;
  • h – высота потолков;
  • Qо – теплопотери через окна, 100 Вт на каждое;
  • Qд – теплопотери через двери, 200 Вт на каждую;
  • k – коэффициент, зависящий от региона, для южных регионов страны можно принять 0,7-0,9, центральной и европейской части – 1,2-1,4, для севера и дальнего востока – 1,8-2,0.

Если расчет ведется для частного дома, полученный результат умножают еще на 1,5.

Допустим, есть дом площадью 85 м2, высотой потолков 2,8 м, с 6 окнами и 2 дверями, он расположен в южной части страны. Необходимая мощность будет равняться W=(40*85*2,8+600+400)*0,8*1,5=12,6 кВт.

Правила и особенности установки

Для установки электрического котла отопления своими руками необходимо тщательно изучить инструкцию, которая прилагается к изделию. Монтаж предусматривает несколько этапов:

  • подготовка места установки и монтаж креплений. Поверхность, на которой устанавливается теплосиловой агрегат, необходимо отделать огнеупорной панелью. Для предотвращения перекосов кронштейны подгоняют с помощью строительного нивелира;
  • заземление. В целях электробезопасности в схеме установки электрического котлапредусматривается подсоединение силового устройства к заземляющей шине. Применяется медный провод сечением от 4 мм. Проводник подключается к нулевой клемме в нижней части корпуса;
  • устанавливают циркуляционный насос и расширительный бак, если они не предусмотрены в конструкции котла отопления.

При пусконаладочных работах особое внимание уделяется таким моментам, как герметичность всей системы и удаление лишнего воздуха. Далее оборудование тестируется на различных рабочих режимах.