Особенности и принцип работы электрокотлов разных типов

Электрические котлы отопления (ЭОУ) это автономное отопительное оборудование предназначенных для нагрева теплоносителя в замкнутых (открытых или закрытых) системах водяного отопления квартир, домов, коттеджей, дач, гаражей, производственных, складских и других помещений площадью от 20 до 2400 кв. метров без использования циркуляционного насоса.

Типовые схемы монтажа ЭОУ в систему отопления:

Схема двухпроводной системы водяного отопления с верхней разводкой (система водяного отопления ЭОУ с естественной циркуляцией).

Схема однопроводной системы водяного отопления с нижней разводкой (система водяного отопления с принудительной циркуляцией).

Схема параллельного подключения эоу в существующую систему водяного отопления.

Схема параллельного подключения двух и более эоу в одну систему водяного отопления.

Потребление электроэнергии самой простой модификации, которая отапливает площадь от 40 до 120 м² составляет от 2 до 48 кВт в сутки.

 

Совет первый

Ведущие производители выпускают модели электрокотлов с необходимым набором функций в зависимости от того, как будет использоваться теплогенератор. Выбирайте электрокотёл в зависимости от предполагаемого варианта использования: резервного или основного источника тепла.

Если котёл предполагается установить в качестве основного источника тепла, то лучше выбрать модель с погодозависимой теплогенерацией. Такой котёл оснащается контроллерами, которые регулируют работу нагревательных элементов в соответствии с показаниями датчика температуры уличного и комнатного воздуха.

Регулятор температуры электрического котла

Важно! Диапазон модуляции на высокотехнологичных моделях номинальной мощностью 4–8 кВт и 12–24 кВт может варьироваться от 0,4 до 8 кВт и от 1,3 до 24 кВт соответственно.

Часто электрический котёл играет роль резервного источника тепла. Современные модели оснащаются устройствами, которые позволяют синхронизировать взаимодействие электрокотла с другим отопительным оборудованием. Электрический теплогенератор может самостоятельно запускаться только к утру, когда потухает огонь в камине или прогорают дрова в твердотопливном котле. Всё остальное время он не работает, электричество не расходует. Такие возможности реализованы, во многих электрических котлая для отопления частного дома.

При использовании подобных котлов в качестве резервного источника тепла лучше выбирать модель с контроллером, поддерживающим постоянную температуру подачи. Её можно запрограммировать в диапазоне от +20 до +85 °C.

Современные модели электрических котлов способны вписаться в любой интерьер

Основная характеристика

Современные энергосберегающие электрические котлы отопления значительно отличаются от стандартных. В этих приборах нет трубчатого электронагревателя. Вместо него присутствует катушка индуктивности или электрод. В новейшем оборудовании жидкость не только является энергоносителем, но и выступает в роли проводника.

Внутри котла ток через воду проходит от электрода к стенкам, при этом происходит нагревание жидкости. Если же вместо электрода используется катушка индуктивности, вода согревается благодаря магнитным волнам, которые просачиваются сквозь нее.

Преимущества и недостатки

Электрокотлы уже заслужили признание во многих странах мира. Как и всякое устройство, они имеют свои плюсы и минусы. Основные достоинства таких агрегатов:

  • КПД энергосберегающего электрического отопительного котла может доходить до 100 процентов.
  • Оборудование изготовлено по высоким стандартам качества и отличается надежностью и безопасностью.
  • Устройство имеет долгий срок эксплуатации.
  • Прибор функционирует по принципу электрической цепи. При протечке энергоносителя цепь размыкается и котел прекращает свою работу. Это позволяет застраховаться от непредвиденных аварий.
  • Благодаря широкому модельному ряду можно подобрать компактное оборудование по доступной стоимости. Небольшие электрокотлы очень удобны для установки и могут использоваться в помещениях маленьких размеров.
  • Агрегаты невосприимчивы к перепадам напряжения, что положительно сказывается на безопасности эксплуатации.
  • Аппараты экологичны и не оказывают негативного влияния на окружающую среду.
  • Приборы работают практически бесшумно.
  • Весомым плюсом является автономность таких устройств. Они могут быть подключены к любым разновидностям систем отопления.
  • Большинство моделей имеют специальное реле, благодаря которому можно поддерживать фиксированную температуру в доме автоматически.

Конечно же, у любого оборудования есть свои недостатки. В случае с такими устройствами минус только один — невозможность работы прибора при отключении электричества.

Разновидности электрических котлов

Устройства отличаются по конструктивным особенностям (индукционные и электродные) и по виду монтажа (настенные и напольные). Также встречаются приборы с одним или двумя контурами.

Напольные агрегаты отличаются большим размером, нежели настенное оборудование. Их лучше приобретать для просторных помещений. Иногда для такой системы даже выделяют отдельную комнату. Настенная разновидность занимает существенно меньше места и ее можно поместить в любое небольшое помещение.

Если же говорить о конструктивных особенностях, индукционные приборы имеют меньшую популярность. Их невозможно эксплуатировать в открытых газовых отопительных системах. Однако такие агрегаты имеют множество достоинств. В индукционном оборудовании в качестве энергоносителя можно применять даже масло. К тому же в таком устройстве не образовывается накипь.

Электродные котлы пользуются огромной популярностью, поскольку во многих частных домах установлены открытые системы отопления. В таком оборудовании присутствует электролиз в качестве нагревателя. Сам электрокотел включается на «ноль», а на электрод подается «фаза». Такая схема более безопасна, чем ТЭНы. Электродное приспособление не может взорваться при отказе автоматики.

Читайте также:  Виды инфракрасных обогревателей и их технические характеристики

Количество контуров

Одноконтурные котлы способны согревать дом, но не систему горячего водоснабжения. Некоторые владельцы таких устройств предпочитают решать проблему с помощью приобретения отдельного водонагревателя. Однако можно просто установить двухконтурный котел и избежать лишних проблем. Это очень удобная вещь.

Второй контур позволяет системе горячего водоснабжения исправно функционировать, но при этом не происходит дополнительного расхода электроэнергии. Такая особенность объясняется тем, что вода согревается от самого энергоносителя отопительной системы. Схема работы двухконтурного котла следующая: в бачке с водой находится змеевик, по которому проходит нагретый энергоноситель. Он отдает часть своего тепла воде.

Преимущества электроотопления

Электричество является одним из самых распространённых видов энергии, которая присутствует в каждом жилище и представить без него современную жизнь уже невозможно. Однако если раньше в быту оно использовалось только для преобразования его в свет и на питание розеток, то в последнее время, за счёт передовых технологий и развития промышленности в этом направлении, использование электроэнергии для выделения тепла считается одним из самых перспективных направлений. Современная отопительная система, основная на электричестве, это полностью автоматизированная и компактная установка, работающая безопасно и без вмешательства человека в его работу. Всё что нужно сделать это установить желаемую температуру, но и здесь есть свои хитрости, позволяющие сэкономить.

Перед этим хотелось бы остановиться на преимуществах электрического отопления:

  1. Компактность. Не нужно искать место для крупных газовых и твердотопливных котлов, которые зачастую требуют обустройства целых котельных помещений.
  2. Не требует доставки дров, угля и других энергоресурсов, а также места для их хранения.
  3. Электричество не взрывоопасно.
  4. Простота в установке и нетребовательность в чистке, эксплуатации и обслуживании.

Особенности выбора

После принятия решения о покупке электрического котла, нужно разобраться с видами и техническими параметрами, которые отличают различные модели.

Технические характеристики отопительных электрических котлов ЭВП Stanless

Виды котлов

Электрические котлы бывают:

  1. ТЭНовые.
  2. Индукционные.
  3. Электродные.

ТЭновые котлы – самые распространенные. Работают так же, как чайник. Передача тепла в комнату происходит за счёт перегона по трубам воды, прогретой ТЭНами котла. В разных моделях котлов может быть от 1 до 3 ТЭНов. Мощность, указанная для электрокотла – это суммарная мощность всех его ТЭНов. Воду в трубах гоняет циркуляционный насос.

На рынках, модели уже давно – работа отлажена, конструкция продумана.

ТЭновый котел отопления – схема

Индукционный котёл. У него есть трубка из диэлектрика, обмотанная проводом внутри которой расположен сердечник замкнутый сам на себя (сделанный из любого металла, к которому может прилипнуть магнит). Ток, проходя по катушке, создаёт электромагнитное поле и заставляет двигаться молекулы в сердечнике, разогревая его.

Индукционный котёл – очень надёжный прибор. Единственное, что может в нём поломаться – это электронный блок управления. Цена индукционных котлов выше, чем у других. Но заверения продавцов о новаторских технологиях и большой экономичности – основаны ни на чём и противоречат законам физики. Индукционные принципы были открыты почти 2 века назад и давно с успехом применялись в промышленности.

Индцукционный электрический котел

Электродные котлы греют за счёт того, что сквозь воду проходит ток. Проблема в том, что использовать можно только воду, которая может называться «питьевой» по ГОСТу.

Электроды в таких котлах со временем растворяются и требуют замены.

ТЭновые котлы не стоит подключать к проточной подаче воды – на ТЭНах образуется накипь, бороться с которой труднее, чем в чайнике. Поэтому лучше в системе использовать один и тот же теплоноситель. Присмотритесь так же к моделям, в которых есть фильтры.

Мощность

От габаритов помещения, которое предстоит отапливать, будет зависеть мощность агрегата.

Немаловажную роль будет играть качество утепления и теплопроводность стройматериалов, использованных при постройке дома.

Приблизительный расчёт для надёжно утеплённого дома с высотой потолков около 3 метров:

На 10м2 площади требуется 1 кВт электроэнергии.

Если дом расположен в районах с суровыми зимами, к получившимся показателям мощности, нужно добавить 10%.

Выбирайте агрегаты, в которых мощность можно регулировать с учётом погоды (термостат может быть встроен, а может подключаться отдельно). Тогда теоретические затраты на электричество на деле окажутся гораздо ниже.

Напряжение и кабель

В обоих случаях требуется подключаться через отдельный автомат на счётчике, который защитит сеть.

Прежде чем покупать мощные котлы оцените реальные возможности ваших электросетей.

Сечение кабеля должно быть тем больше, чем выше на него нагрузка и чем больше приборов одновременно будет работать в доме.

Например, медный провод 4мм2 при напряжении 220 v сможет питать котёл 8 кВт, а при напряжении 380 v– мощностью 19кВт. Медный провод сечением 6 мм2 при напряжении 220 v потянет 10 кВт мощности, а при напряжении 380 v – 26 кВт.

Для экономии энергии очень выгодно накапливать тепло, а затем его расходовать. Теплоаккумулятор для котлов отопления предназначен как раз для этих целей. Читайте о том, как сделать самодельный аккумулятор.

Читайте также:  Водяная тепловая пушка: обзор моделей и принцип их работы

Принцип работы автоматики для котлов отопления рассмотрен тут.

А вы знали, что такое устройство как трехходовой кран для отопления, может быть очень полезно? Здесь -otopleniya/montazh-sistem-otopleniya/ вы узнаете, что из себя представляет деталь и для чего ее используют.

Производитель

Самые доступные, при этом хорошо себя показавшие в работе котлы, отечественных фирм – РусНит, Невский, Эван.

Дороже всех обойдутся немецкие агрегаты (Bosch). Они напичканы автоматикой и славятся надёжностью.

Котел отопления настенный Эван

Другие популярные производители:

  • Eleko, Elbeva, Protherm (Словакия) – адаптированы под Российский климат;
  • Dacon (Чехия) – около 30 котлов мощностью от 4 до 60кВт;
  • Kospel (Польша).

Комплектация котла

Приобретая котёл, обратите внимание на сопутствующие приборы. Либо узнайте у продавца о возможности подключения этих приборов. Какие-то из них обязательны (например, циркуляционный насос для ТЭНовых котлов). Другие же устанавливаются по желанию, для удобства.

Обязательно должны быть:

  • Циркуляционный насос;
  • расширительный бак;
  • программатор.

Дополнительно на некоторых моделях могут быть:

  • Фильтры от накипи;
  • термостат;
  • терморегулятор;
  • световые индикаторы режимов работы;
  • дистанционное управление;
  • каскадное включение ТЭНов;
  • стабилизатор напряжения;
  • лопастное реле потока;
  • всевозможные датчики и контроллеры.

Стараясь как можно больше удешевить прибор, некоторые фирмы заменяют металлические детали пластиковыми, которые могут плавиться под действием высоких температур.

Обогрев дома электроконвекторами

Конвекторы электрические для отопления дома представляют собой устройства настенного или напольного расположения, в которых воздух нагревает электрический ТЭН, заключенный в керамический корпус.

Основные достоинства обогрева дома электроконвекторами: установка в любом удобном для этого месте; при правильно рассчитанной мощности, прогрев помещения происходит достаточно быстро и без участия человека. Минусы: сравнительно низкая мощность одного конвектора, которая варьируется от 0,5 до 3 кВт.

Особенности ТЭНового электрокотла

ТЭНовый котел содержит всю пускорегулирующую аппаратуру и не занимает много места.

Данный электрокотел для отопления дома работает по принципу электрочайника. Разогрев воды осуществляется с помощью ТЭНов. Этот нагревательный элемент имеет свою отличительную особенность: нагревание теплоносителя осуществляется при помощи проточного режима. С его же помощью обеспечивается нормальная циркуляция воды в системе отопления дома.

Многие специалисты будут советовать вам выбрать именно такой электрокотел, так как он обладает множеством преимуществ. Прежде всего выбрать такое оборудование стоит из-за его великолепного дизайна, благодаря которому агрегат можно повесить на стену и он не будет занимать много места. ТЭНовый электрокотел достаточно просто монтировать, он имеет в своем арсенале пусковую и терморегулирующую арматуру, которая дает возможность поддерживать нужную вам температуру воды в желаемом режиме.

В зависимости от конструкции, на этом оборудовании используются сразу 2 типа датчиков. Один из них позволяет поддерживать в помещении изначально заданный температурный режим, на основании того, до какой температуры нагрет системный теплоноситель. А при помощи другого датчика вы сможете сами выбрать и установить желаемую температуру воздуха в комнате.

Если вы ищете недорогое, качественное и универсальное оборудование, отдайте свой выбор в пользу ТЭНового электрокотла. Вы сможете отключать и включать определенные ТЭНы, регулируя тем самым употребляемую мощность.

Конечно же, у такой системы есть и определенные недостатки. Самый главный — появление накипи на нагревательных элементах, что приводит к постепенному уменьшению тепловой отдачи и увеличению употребления электроэнергии.

Экономия электроэнергии — причины и цели

Традиционно население стран бывшего СССР считает европейцев поголовно богатыми, транжирящими денежные суммы направо и налево. Поэтому-то «новые русские» из 90-х годов обзаводились дорогими авто и многоэтажными особняками, сияющими электрическим светом круглые сутки — пытались походить на состоятельных европейцев, не считаясь с расходами. Между тем даже состоятельные европейцы предпочитают экономить на любых коммунальных благах: практически не пользуются для купания ванной — только душем; никогда не стирают белье и не моют посуду днем — только ночью, программируя стиральную и посудомоечную машинки для этого (ночные тарифы на электроэнергию более дешевы); не пользуются электроприборами на кухне для разогрева пищи и т.д., предпочитая использовать в этих целях газовую плиту. И еще — европейцы никогда не будут поддерживать электроосвещение внешней подсветки участка подле дома круглую ночь, активируя его лишь при необходимости. Выходит, что ситуация с уровнем богатства населения Европы и СНГ с позиции коммунальных платежей обратная в корне — транжиры здесь не европейцы, а наши сограждане!

С середины 90-х годов правительство РФ предпринимает шаги в области энергосбережения, однако связанный с ним комплекс мер воспринимается населением негативно. Зачем необходимо экономить энергию и энергоносители? Рассмотрим этот вопрос на примере мероприятий, направленных на экономию электроэнергии.

С 1996 — года в России внедряется система учета электроэнергии по двум тарифам — дневному (с 7 утра до 23 часов вечера) и ночному (соответственно, с 23 до 7 часов), учет потребления электроэнергии ведется особым электросчетчиком, запрограммированным на два тарифа. По двухтарифной системе киловатт ночной электроэнергии стоит примерно в два раза дешевле дневного. Потребность во введении данной системы учета связана с неравномерностью суточной нагрузки на производителя электроэнергии — электростанцию. Как правило, пиковое электропотребление приходится ежедневно на утро и вечер, поэтому система двойной тарификации призвана побудить население перенести часть нагрузок на энергосистему на ночное время, поскольку это будет выгодно и потребителю и поставщику. Выравнивание нагрузки на энергосистему за счет пользования электроэнергией ночью позволит снизить расходы на ремонтные работы оборудования электростанций, сократить потребление энергоносителей, улучшить экологическую обстановку (каждая сожженная тонна угля дает около 2-х тонн углекислого газа).

Читайте также:  Проектирование и установка системы отопления многоквартирного дома

В числе мер по экономии электроэнергии — запрет производства и продажи на территории России ламп накаливания мощностью от 100 Вт и более, в перспективе будут запрещены и лампы меньшей мощности. Кстати, в Евросоюзе полный запрет на производство и использование ламп с нитью накаливания введен уже с сентября этого года.

Типы электрокотлов

Все они делятся на большие группы в зависимости от того, каким способом осуществляется нагревание теплоносителя:

  • ТЭНовые;
  • индукционные;
  • электродные.

В котлах первой группы используются ТЭНы (трубчатые электронагревательные элементы).

Принцип работы электрокотла для обогрева дома с использованием электродов основан на способности теплоносителя нагреваться, когда через него проходит электрический ток.

Принцип действия индукционного котла базируется на способности ферромагнетиков нагреваться под воздействием индукционного тока.

Различаются ОК по величине используемого электрического напряжения. Котлы небольшой мощности (до 6 киловатт) работают на одной фазе (220 вольт), ОК большей мощности подключаются к трехфазной сети напряжением 380 вольт.

Котлы бывают одно- и двухконтурные. Одноконтурные предназначены исключительно для отопления, двухконтурные для отопления и подогрева воды для бытовых нужд.

Электрокотел на ТЭНах

ТЭНовые котлы

Устройство электрокотла для отопления на ТЭНах довольно простое. Один или несколько трубчатых нагревателей располагаются в теплообменнике, через которые циркулирует вода или другой теплоноситель. В корпусе ОК находится автоматика, регулирующая температуру воды, а также включающая и выключающая нагревательные элементы.

ТЭН

ТЭН – это трубка в форме латинской буквы U, сделанная из меди или нержавеющей стали. Внутри проложена спираль, изготовленная из вольфрама или нихрома. В качестве изолятора используется керамика или кварцевый песок.

Как работает электрокотел такого типа? Напряжение подается на концы ТЭНа. Ток, проходя по спирали, нагревает ее. Тепло отдается через песок или керамику, металлический корпус теплоносителю. Циркуляцию теплоносителя по контуру отопления обеспечивает циркуляционный насос.

Типы электрокотлов

Чем хорош ТЭНовый агрегат? Прежде всего простотой установки и низкой ценой котла. В плюс можно записать быстрый нагрев жидкости. Существенным недостатком является образование накипи на ТЭНах, что снижает эффективность установки. Чтобы накипь образовывалась в меньших количествах, в воду добавляют сульфат натрия, кальцинированную соду или используют дистиллированную воду.

Электрокотел индукционного типа

Типы электрокотлов

Индукционные котлы

Бытовые котлы индукционного типа появились в 90-х прошлого столетия. Его основные элементы: индукционная катушка и сердечник. Катушка под воздействием электротока генерирует переменное магнитное поле, порождающее вихревые токи в сердечнике. Под их действием сердечник нагревается и передает тепло теплоносителю.

Типы электрокотлов

Котлы индукционные хороши тем, что они очень надежны и долговечны. ОК индукционного типа может прослужить три десятка лет. Он безопасен в эксплуатации. В качестве теплоносителя можно использовать любую подходящую жидкость. Недостатки — довольно высокая цена и значительная масса. Даже небольшой котел весит около двадцати килограммов.

Электродный или ионный электрокотел

Типы электрокотлов

Электродные электрокотлы

Иногда такие ОК называют ионными. В роли проводника тока выступает теплоноситель. Ток возникает из-за разницы потенциалов на помещенных в теплоноситель электродов. Текущий через теплоноситель ток вызывает его нагревание.

Типы электрокотлов

Принципиальная схема

К достоинствам относят высокую экономичность, надежность и быстроту нагрева электрокотлов. В минусы можно записать необходимость в специальном теплоносителе, поскольку обычная вода не годится.

Типы электрокотлов

Электрическое отопление в своем доме – основные преимущества и недостатки

Под понятием электрическое отопление следует понимать достаточно широкий спектр технических средств и возможностей. Электроэнергия является уникальным видом искусственно получаемой энергии, которую можно с успехом использовать в бытовых целях. Электрическое отопление может быть двух типов:

  • с промежуточным теплоносителем;
  • с прямой теплоотдачей.

В первом случае речь идет о системе, в основе которой лежит электрический котел, разогревающий теплоноситель и распространяющий его по системе трубопроводов. Во втором случае, мы говорим  о самостоятельных нагревательных элементах и приборах, работающих от электрической сети. Для обогрева дома, как и любого другого помещения активно используются конвекторы, тепловые электровентиляторы, спиральные и инфракрасные обогреватели. Подобный способ отопления намного проще с технической точки зрения. Единственный минус – это значительный перерасход электроэнергии, которую придется оплачивать. Отдельного разговора заслуживает теплый пол, технология, благодаря которой можно по-настоящему добиться  комфорта в обогреве жилых помещений.

Если рассматривать соотношение возможностей и преимуществ, получаемых от использования электрического отопления с другими видами отопления, то электричество будет выглядеть предпочтительнее. Главное преимущество электрических систем отопления – высокий КПД. К другим  положительным моментам следует отнести:

  • долговечность работающих систем;
  • простота в обслуживании и эксплуатации;
  • достаточно приемлемые расходы на покупку оборудования, установку и подключение.
  • бесшумная работа и высокий уровень безопасности современных электронагревательных установок;
  • отсутствие разрешительных документов на установку электрических систем отопления.

Экономический эффект достигается за счет установки на электрообогревательных приборах терморегуляторов, благодаря которым происходит автоматическое включение, выключение электропитания.

Не забудьте ознакомиться с основной статьей про .

Перечисленные плюсы нивелируются одним минусом. Для установки в доме достаточно мощных обогревательных электроприборов, электрического котла потребуется дополнительное оснащение жилого дома электрораспределительными приборами и устройствами.