Электрический котел для загородного дома

Прежде чем решиться на покупку и монтаж электрического котла, необходимо определить целесообразность именно этого вида отопительного прибора и его преимущества над котлами других видов – газовых, твердотопливных, жидкотопливных.

Электрических нагревательных и отопительных приборов существует несколько основных видов разделенных по технологии нагревания. Но существуют и преимущества общие для всех типов:
1. Экологическая чистота по сравнению с твердотопливными котлами – довольно спорное преимущество. Учитывая, что около половины электроэнергии в стране вырабатывают ТЕС – наименее эффективные и экологические электростанции.
2. Не нужно разрешительных документов и разработки дополнительной технической документации, как при газовых котлах.
3. Компактные размеры, нет необходимости в дополнительных помещениях – бойлерных.
4. Не нужно дополнительных площадей или ёмкостей для хранения мазута, угля или дров.
5. Простота эксплуатации – не нуждаются в постоянном контроле и обслуживании, частой профилактике.
6. Самая низкая цена по сравнению с другими типами.
7. Наиболее безопасны при эксплуатации.
8. Не требует вытяжек, и вентиляции в помещении, где установлен.
9. Низкий уровень шумового загрязнения.
10. сравнительно высокий КПД.

Недостатки:
1. Высокая стоимость электроэнергии.
2. Необходимость монтажа дополнительной электросети и/или проведение 3-х фазной линии (380В).
3. Постоянные перебои с электроэнергией, особенно во время зимних буранов.

У различных типов электрического нагревательного оборудования имеются свои недостатки или достоинства связанные с их конструктивными и технологическими особенностями. Электронагреватели типа: тепловентиляторов, масляных радиаторов, инфракрасных нагревателей в рассмотрение не берём, так как они малоэффективны, и не в состоянии обогреть большую площадь.

Электрокамины и конвекторы – это фактически более крупные, дорогостоящие и технически сложные аналоги перечисленных систем. Они способны обогреть небольшую по площади комнату, но не дом.



Типы электрических котлов

Тэновый электрокотёл

Принцип функционирования этого типа – прогон теплоносителя (вода, антифриз) через ряд нагревательных элементов (тэнов) в герметичной камере. Это и есть его основное преимущество т. к. создаёт нормальную циркуляцию теплоносителя в системе. Современные модели таких котлов имеют 2 комплекта термодатчиков управления – установленные в систему отопления и в комнату, регулирующие общую температуру. Это даёт возможность точно регулировать работу котла, просто отключив несколько тэнов, и снижать затраты. К основному недостатку, следует отнести, быстрое появление накипи на тэне, что сильно снижает его эффективность. Фактически чистка тэна необходима перед каждым отопительным сезоном.

Электродный электрокотёл

Нагревание теплоносителя здесь происходит по такому принципу. Нагревающие элементы – электроды передают силу электроэнергии воде, которая разогревается от возникновения внутреннего сопротивления от прохождения электрического тока. Ионы молекул воды, расщеплённые при этом процессе, притягиваются к соответствующим электродам, осуществляя самонагрев.

При таком типе нагрева не образуется накипь. Эти котлы компактны, безопасны и наиболее дёшевы из всех электрических котлов. К недостаткам можно отнести: довольно сложную процедуру по подготовке теплоносителя, в качестве которого выступает содовый раствор воды с определённой плотностью.

Если система отопления новая и смонтирована их ПВХ труб, то раствор воды лучше подготовить, заранее сверяясь по таблице, которая входит в инструкцию котла. . Если же система отопления эксплуатировалась, перед установкой электродного котла, несколько лет, то необходима полная прочистка и удаление солевых отложений и шламов.

• Заполняем систему дистиллированной водой полностью.
• Замеряем омметром сопротивление. Должно быть около 0.
• Сливаем из системы около 10 л. воды.
• Готовим содовый раствор, из расчёта 5-8 мг. На 100 л. воды в системе (с учётом слитой).
• Раствор закачиваем в систему порциями через равные промежутки времени. Оставляем циркуляционный насос включённым на 1 ч.
• Замеряем сопротивление и сверяем с таблицей из паспорта котла.
• При необходимости повторяем пока не будут достигнуты необходимые параметры.

Если в качестве теплоносителя используется антифриз (что не рекомендуется), то процедура приготовления раствора дополнительно усложняется

Индукционный электрический котёл

Наиболее дорогостоящий и эффективный. Котёл состоит из катушки, намотанной толстой медной проволокой на трубу из диэлектрического материала, и нагревательного сердечника из ферромагнетика, которым выступает толстый брусок из нержавеющей стали. Вот и вся принципиальная схема котла. Принцип работы котла этого типа заложен в названии, при подаче электричества на катушку в материале сердечника возникают вихревые электромагнитные потоки, которые и нагревают материал.

Преимуществ у котлов такого типа масса:
• Высокое КПД.
• Экономичность. При аналогичной теплоотдаче с другими электрокотлами сопоставимой мощности, потребляется на 20-30% меньше электроэнергии.
• Скорость и эффективность нагрева. Нагревательный элемент котла – это монолитный металлический сердечник, он не может перегореть, поэтому при пуске на максимальном обогреве, возможен нагрев до 100 – 120 гр. С.
• Очень длительный срок службы (более 25 лет), котёл очень надёжен. Тем нечему ломаться т. к. механических частей нет. Межвитковой пробой обмотки индукторной катушки, крайне маловероятен т. к. существует расстояние между витками, а сами витки приличной толщины.
• Накипь на сердечнике практически не образуется т. к. вихревые токи приводят к микровибрации сердечника, а при максимальной нагрузке на поверхности металла возникают мельчайшие пузырьки, разрушающие солевую корку накипи
• Бесшумность. Относится только к системам с конвекционной циркуляцией воды.
• В качестве теплоносителя можно использовать любую жидкость: антифриз, масло, жёсткую воду, без предварительной подготовки.
• Возможность установить несколько котлов в один отопительный контур.
• Небольшие габариты.
• Лёгкость монтажа.

Недостатки:
• Высокая стоимость. Котёл до двух раз дороже тэнового, аналогичной мощности.
• Безопасность эксплуатации. В модели котла должны быть предусмотрены автоматы отключения при недостаче теплоносителя. Иначе расплавление контура произойдет за несколько минут.
• При сложной системе отопления обязательно наличие насоса принудительной прогонки теплоносителя.
• Транзисторы в схеме управления котла периодически выходят из строя.
• Для котлов мощностью более 7,5 кВт нужно провести 380 В.

Комбинированные газоэлектрические котлы отопления

С недавнего времени производители сделали акцент на диверсификации энергетических потоков для потребителя. Результатом этого стал выпуск газоэлектрических котлов. Этот аппарат представляет собой парапетный или вытяжной, тэновый электрический котёл с дополнительной камерой сгорания для газа. Как и во многих гибридах в нём соединились худшие стороны обеих типов котлов. Для него нужны разрешения и вытяжка, как для газового котла и сеть в 380В как для электрического. Стоимость его настолько высока, что дешевле врезать в систему с газовым котлом недорогой электродный котел, в качестве аварийно-резервного.

Правила подбора оптимального котла

Перед покупкой котла необходимо определиться с несколькими ключевыми параметрами, которым должен отвечать котёл.
1. Задачи которые котёл должен выполнять. Только отапливать помещения или дополнительно нагревать воду.
2. Площадь отапливаемого помещения, количество – расход горячей воды, интенсивность расхода.
3. Стоимость. Нужно учитывать не только цену котла, но и стоимость сопутствующих материалов и предстоящих работ.
4. Возможность подключения к 3-х фазной линии.

В характеристиках спецификации каждого изделия имеются данные о его номинальной мощности и площади отопления. Необходимо учитывать тот факт, что на расход тепловой энергии влияет и качество утепления дома. В среднем берётся 1 кВт на 10 кв./м. площади. Но это усреднённая цифра. Полученную мощность необходимо умножить на коэффициент по широте: для южных регионов 0,7 – 0,9 для средней полосы 1 – 1,2, для северных регионов 1,2 – 2. Определить потребности в воде можно по счётчику расхода воды.

Экономность электрического котла зависит не от интенсивности его использования или настроенной мощности, а прежде всего от утепления дома в котором смонтирована система. Некоторые технические ухищрения вроде установки циркуляционного насоса в системах, где он не предусмотрен, или установка датчиков температуры не только на батареях отопления, но и выносной внешний блок климат контроля, или приобретение котла с функцией экономного обогрева помогут существенно снизить электропотребление котла.

Монтаж и настройка

Если котёл, отвечающий всем требованиям, выбран можно приступить к монтажу и подключению к отопительной сети. Не зависимо напольная это модель или настенная, в полноценный монтажный комплект должны входить:

1. Расширительный бак.
Он может быть открытым. В таком случае должен быть установлен в наивысшей точке системы. Роль предохранителя в таком случае выполняет водяной столб. Существуют мембранные баки, закрытые от внешней среды. Они заполняются водой не полностью, а роль предохранителя выполняет воздушная прослойка. Эти устройства имеют дополнительные преимущества над открытыми баками:
• Может быть расположен на одном уровне с котлом. Не нужно дополнительное утепление чердака, где размещён открытый бак (вода не подмёрзнет).
• Возможно, сделать небольшое избыточное давление в отопительной сети. Это снизит риск образования воздушных карманов.
• Нет контакта воды с воздухом. Вода не испаряется, её не нужно доливать.
• Простота монтажа. Не нужно пробивать перекрытия, подводя трубу к системе.

Из недостатков можно отметить только несколько большую стоимость.

2. Циркуляционный насос.
Существенно повышает эффективность отопления, скорость стартового нагрева, снижает расходы энергии на повторный нагрев(вода не успевает полностью остыть в системе и котлы, особенно с программаторами, только поддерживают заданную температуру в экономном режиме). В системах, где используются тонкие медные трубы, такие насосы необходимы для обеспечения минимальной циркуляции.

Следите, чтобы вал насоса, на котором закреплена крыльчатка, был установлен горизонтально. При неправильной установке, насос теряет до 30% мощности, начинает сильно шуметь и быстро выйдет из строя. Перед насосом установите фильтр, а сам аппарат отделите от системы шаровыми кранами с двух сторон. Это позволит провести быстрый демонтаж и замену.

3. Система безопасности.
Фактически используются две системы: электрическая, непосредственно для котла, и группа безопасности для отопительной системы.
• Группа безопасности обеспечивает контроль и поддержание рабочего давления в системе. Состоит из: манометра – показывает давление в системе, предохранительный клапан – сбрасывает избыточное давление и воздуховод – предохраняет от завоздушивания сеть. Для систем с избыточным давлением установка этого прибора обязательное условие.
• Как всякий стационарный электрический прибор большой мощности электрокотёл должен иметь заземление. Для этого категорически недопустимо использовать нулевую фазу, это не только запрещено с точки зрения пожарной безопасности, но и предохранительные системы котла воспримут это как короткое замыкание. Правильное заземление это присоединение к заземляющему контуру распределительного щитка.

4. Монтаж и подключение котла.
• Прежде всего, необходимо правильно подвести электрическую линию. Она должна проходить через отдельные УЗО, и кабель должен быть сечения, которое соответствует потребляемой максимальной мощности прибора. Лучше если будет немного превышать. Изоляция должна быть двойной, негорючей, а провод одножильным.
• Врезать котёл в систему необходимо в месте концентрации контуров. Это снизит путь теплоносителя по системе.
• Подключение нескольких контуров обогрева (конвекционные или электродные котлы) осуществляется исключительно параллельно друг к другу. Это даст равномерное распределение тепловой нагрузки.

5. Система автоматизации и контроля.
Датчики контроля температуры – терморегуляторы, могут монтироваться в саму отопительную систему или быть выносными – контролировать температуру в комнате. В современных котлах система автоматического отключения, как правило не входит в базовый комплект, но приобрести её необходимо. Она существенно экономит расход электроэнергии и очень удобна в эксплуатации. Настройка терморегуляторов не сложная. Если они механические – температуру выставляют вентилем по шкале, если электронная на дисплее.

Итог

Наиболее целесообразно использовать электрические котлы как резервно-аварийную систему отопления. Для экономии средств котлы такого типа можно использовать только в комплекте с многотарифным счётчиком, включая его на поддержание заданной температуры в системе, только в ночное время.