Электрическое отопление и горячее водоснабжение

Д. Сытов

Современный рынок оборудования тепло- и горячего водоснабжения представлен различными технологиями, использующими в качестве топлива газ, твердое топливо и другие источники энергии. Одним из перспективных в украинских условиях является использование электричества. О том, как применять соответствующее оборудование с наибольшей эффективностью и пойдет речь в данном материале

Электрический котел традиционно является альтернативой газовым и твердотопливным источникам тепла. Также популярность электрокотла основана на возможности его использования как дополнительного оборудования в комбинированных системах отопления и ГВС (горячего водоснабжения). Об экономичности электрических теплогенераторов и их энергоэффективности можно судить по коэффициенту полезного действия (КПД), который напрямую отражает количество затраченной энергии на получение единицы тепла. В электрических котлах КПД находится в пределах от 95 до 98%, не более, а все уверения производителей о некоем «новейшем и инновационном» котле с большим КПД, не что иное, как маркетинговые хитрости. Но и эти цифры свидетельствуют о том, что использование такого оборудование в качестве источника тепла и горячей воды достаточно оправдано.

Классификация

Электрические котлы различаются по способу нагрева теплоносителя в системе отопления. На сегодняшнем рынке отопительного оборудования они представлены тремя основными видами: ТЭНовыми котлами, электродными и индукционными. Каждый из них имеет как свои преимущества, так и соответствующие недостатки.

В свою очередь, каждый вид электрических котлов делится на группы. По способу питания разделяют однофазные (220 В) и трехфазные (380 В) котлы. По функциональности теплогенераторы распределяются на одноконтурные (отопительные) и двухконтурные (отопление + горячая вода).

Но основными причинами популярности электрических котлов для создания автономного отопления и комбинированных систем ГВС как в домах, так и в городских квартирах является то, что для них не нужно отдельного помещения, им не нужна принудительная вентиляция и разрешение на установку этого оборудования не требуется. Главным условием для их нормальной работы является соответствие электропроводки с мощностью выбранного оборудования.

Традиционные ТЭНовые

Каждый знаком с принципом работы обычного электрического чайника. Электрический ТЭН — расшифровывается как трубчатый электрический нагреватель — нагревает воду в чайнике буквально за несколько минут. Точно по такому же принципу теплоноситель в электрическом котле прогревается ТЭНами до заданной температуры и подается в систему отопления. Только происходит это в проточном режиме, хотя в котле все равно имеется емкость — теплообменник, — где и происходит сам процесс отдачи теплоносителю части тепла электрических ТЭНов. Также некоторые модели котлов имеют встроенный циркуляционный насос, обеспечивающий ток теплоносителя по системе отопления. Хотя его отсутствие нисколько не мешает работе котлов в системах отопления с естественной циркуляцией — открытых отопительных системах. Электробезопасность и управление такими котлами осуществляются группой датчиков и регуляторов.

Явные преимущества этого вида отопительных котлов заключены в простоте их монтажа, эксплуатации и обслуживания. Они не требуют дополнительных помещений и дымоходов, используют любой тип теплоносителя, имеют простую и удобную терморегулирующую и пусковую аппаратуру. Также есть возможность при использовании выносных датчиков температуры сделать работу всей системы отопления автоматической, а, значит, и более экономичной. А возможность использования этих котлов в комбинированных системах отопления и ГВС, причем и с источниками возобновляемой энергии, добавляют этому оборудованию дополнительный плюс.

Из недостатков ТЭНовых электрических котлов можно назвать только один — при использовании в системе отопления неподготовленной воды, со временем на ТЭНах образуется накипь, что заметно уменьшает теплопередачу и снижает эффективность работы всей системы.

Комбинированные системы

Использование ТЭНовых электрических котлов для получения тепла и горячей воды носит массовый характер. Промышленностью для этих целей выпускаются двухконтурные электриче- ские котлы. Но и одноконтурные модели вполне могут использоваться в комплексе с проточными электрическими и газовыми нагревателями, баками косвенного нагрева, а также совместно с традиционными твердотопливными и газовыми котлами.

На рис. 1 показана схема совместной работы ТЭНового котла и электрического водонагревателя для получения горячей воды. Основная проблема, которую необходимо решить в этой схеме — не допустить одновременную работу котла и водонагревателя, что достигается применением электроники и реле. Котел в данном случае имеет меньший приоритет. Это позволит не перегружать электросеть и не выйти за пределы лимита по потребляемой мощности.

Рис. 1. Схема работы электрокотла и проточного водонагревателя:
1 — электрокотел; 2 — регулятор температуры; 3 — расширительный бак; 4 — радиаторы; 5 — проточный нагреватель; 6 — шаровый кран; 7 — сетчатый фильтр

Схема совместного подключения электрического котла и накопительного бойлера представлена на рис. 2. Она позволяет иметь в хозяйстве большой объем горячей воды — до нескольких сот литров. Особенностью этой схемы является наличие расширительных баков в каждом контуре — нагревающем и нагреваемом — и включение регулятора температуры котла в максимальное положение. Котлами небольшой мощности можно обогревать помещения большой площади — их необходимо подключать каскадом. Это еще один плюс электрических котлов такого типа.

Рис. 2. Совместная работа электрокотла с бойлером косвенного нагрева:
1 — электрокотел; 2 — накопительный бойлер; 3 — термостат; 4 — расширительный бак; 5 — обратный клапан; 6 — насос; 6 — шаровый кран; 7 — сетчатый фильтр, 8 — шаровый кран

Возможно применение в системе двух отопительных котлов, один из которых электрический ТЭНовый, а другой использует иное топливо — газ (рис. 3а) или твердое топливо (рис. 3б).

Рис. 3 а. Совместная работа двух отопительных котлов — электрического и газового:
1 — электрокотел; 2 — газовый котел; 3 — регулятор температуры; 4 — расширительный бак; 5 — обратный клапан; 6 — спускной клапан; 7 — шаровый кран; 8 — сетчатый фильтр, 9 — шаровый кран

Рис. 3 б. Совместная работа электрического и твердотопливного отопительных котлов:
1 — твердотопливный котел; 2 — электрокотел; 3 — накопительный бойлер; 4 — группа безопасности твердотопливного котла; 5 — манометр, 6 — термометр; 7 — расширительный бак твердотопливного котла; 8 — расширительный бак бойлера; 9 — группа безопасности бойлера

На рис. 4 представлена схема двух отопительных котлов и солнечных коллекторов. Эффективность таких систем проявляется в моменты, когда электрокотел используется во время действия пониженного тарифа. Также в этой схеме электрокотел служит еще и резервным источником тепла.

Рис. 4. Совместная работа двух отопительных котлов и солнечных коллекторов:
1 — газовый котел; 2 — обратный клапан; 3 — воздухоотводчик автоматический, 4 — гидрострелка, 5 — магистральная гребенка; 6 — угловой терморегулятор; 7 — радиаторы; 8 — шаровый кран; 9 — фильтр угловой сетчатый; 10 — циркуляционные насосы; 11 — коллекторная группа; 12 — трехходовой клапан; 13 — кран Маевского, 14 — расширительный бак; 15 — группа безопасности; 16 — штатный предохранительный клапан; 17 — счетчик ХВС; 18 — бойлер косвенного нагрева; 19 — полотенцесушитель; 20 — гидроаккумулятор; 21 — солнечный коллектор; 22 — резервный электрический котел; 23 — коллектор ХВС; 24 — коллектор ГВС; 25 — предохранительный клапан; 26 — циркуляционный насос ГВС

Использование электрического котла позволяет устранить такие недостатки, присущие отопительным системам на базе твердотопливных котлов или термокаминов, как циклический характер нагрева теплоносителя и трудность регулирования его температуры (рис. 5). В этом случае твердотопливный аппарат отдает тепло в систему через дополнительный теплообменник. Комфортная температура в обогреваемом помещении поддерживается комнатным термостатом, управляющим работой электрокотла.

Рис. 5. Использование электрического котла и камина:
1 — электрокотел; 2 — твердотопливный камин; 3 — радиаторы; 4 — расширительный бак; 5 — обратный клапан; 6 — циркуляционный насос; 7 — шаровый кран; 8 — сетчатый фильтр; 9 — теплообменник; 10 — открытый расширительный бак; 11 — циркуляционный насос

Электродные котлы

Совершенно иной принцип работы у других электрических котлов — ионного или, как его называют иначе, электродного типа. Многие прекрасно знакомы с самодельным кипятильником из двух бритвенных лезвий, между которыми проложен диэлектрик. Именно такая конструкция стала прототипом электродного — ионного — котла. В нем нагревательные элементы отсутствуют, а нагрев теплоносителя происходит посредством расщепления молекул воды электрическим током на положительно и отрица-тельно заряженные ионы, стремящиеся к противоположно заряженным электродам. А так как частота переменного тока в сети равна 50 Гц, то и колебания тех или иных ионов также происходит 50 раз в секунду, что создает повышенное «трение» и вызывает нагрев жидкости. Особо стоит отметить, что электродный — ионный — котел работает только от сети переменного тока, и, благодаря этому фактору, на электродах и стенках теплообменника не образуется накипь. Электродные котлы выпускаются как одно-, так и трехфазные с мощностью в диапазоне от 3 до 20 кВт.

Читайте также:  Чем отличается клапан от задвижки

Особенностями этого типа котлов являются:

  • компактность;
  • способность плавно набирать мощность;
  • безопасность в эксплуатации в случаях отсутствия теплоносителя (нет воды — нет электричества, электрическая цепь автоматически разрывается).

К недостаткам котлов этой группы можно отнести:

  • необходимость тщательно подбирать теплоноситель по солевому составу — только определенные значения удельного сопротивления жидкости гарантируют эффективную работу котла, а это 9,75 Ом/м, при температуре 70 °С. Добиться этого в обыденных условиях непросто;
  • использовать в качестве теплоносителя незамерзающие жидкости категорически запрещено;
  • обязательная циркуляция теплоносителя, причем с нормальными характеристиками (если скорость тока теплоносителя будет меньше нормы, то произойдет закипание воды в теплообменнике, если же скорость будет больше — котел вообще не заработает).

Неправильный подбор теплоносителя может оказаться причиной сильного падения мощности из-за покрытия электродов солевыми отложениями. Кроме того, требуется периодическая замена электродов в связи с их медленным, но постоянным растворением.

Особенности конструкции электродных — ионных — котлов создают и особые условия их эксплуатации и подключения. Особое внимание стоит обратить на используемые приборы электрической защиты, такие как устройства защитного отключения (УЗО), контролирующие токи утечки. В связи с тем, что теплоноситель является частью электрической цепи, то образуется ток утечки, который благодаря специальной конструкции изоляторов находится в пределах от 20 до 40 мА. Это необходимо принимать в расчет при подключении котла к электрической сети, уже имеющей установленные УЗО. Ионный котел подключается через отдельный автомат выключения, минуя устройства защитного отключения. Сама же конструкция ионного котла предусматривает достаточно эффективные меры безопасности, такие как заземление — требование для всех видов электрооборудования, защита от обрыва «нуля» с помощью реле или электроники и одновременное отключение «нуля» и «фазы» электромагнитным пускателем.

Гидравлические схемы подключения электродных котлов мало чем отличаются от аналогичных схем для ТЭНовых моделей (рис. 6). Их можно также применять комбинированно с другими теплогенераторами.

Рис. 6. Схема подключения электродного котла в системе с радиаторами и «теплым полом»:

1 — электрокотел; 2 — шаровый вентиль; 3 — насос циркуляции; 4 — фильтр; 5 — спускной вентиль; 6 — расширительный бак; 7 — автоматика; 8 — группа безопасности; 9 — трёхходовой вентиль с сервоприводом; 10 — контур отопления пола; 11 — автоматика отопления пола

Безопасность прежде всего

Отдельным пунктом по эксплуатации электрических котлов всегда была безопасность, которая обеспечивается требованиями «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭЭП), «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ), «Правил техники безопасности электроустановок для потребителей» (ПТБ) и «Правил безопасной эксплуатации электроустановок потребителей» ДНАОП 0.00-1-21-98.

Все эти документы предписывают безопасный порядок действий при монтаже и подключении электрокотлов, а также и в процессе их эксплуатации. Каждому, кто приобрел в пользование электрический котел, необходимо руководствоваться следующими правилами.

При монтаже и подключении:

  • электрическое питание котла осуществляется медным проводом с сечением не меньше, чем требуемое для данной модели котла;
  • в помещении, где устанавливается котел, должно быть смонтировано заземление, соответствующее требованиям ПУЭ, которое обязательно должно проходить проверку не реже одного раза в год;
  • для подключения котла от счетчика прокладывается отдельный кабель, на который монтируется устройство разъединения всех полюсов и автоматический защитный выключатель.

Включать котел можно только после проверки наличия неповрежденной линии заземления, закрытой крышки котла и наличия в котле (системе) теплоносителя. В случае возникновения каких-либо нарушений в работе теплогенератора, необходимо срочно отключить его от электрической сети и обратиться к специалистам сервисного центра. Категорически запрещается:

  • снимать крышку котла при подключенном питании;
  • использовать в качестве заземления трубы систем газо- и водоснабжения, а также канализации;
  • при долгосрочных перерывах в работе котел необходимо отключать от сети питания;
  • эксплуатация котла в системе отопления без датчика ограничения давления и манометра;
  • проводить работы по монтажу и ремонту лицам без специальной подготовки;
  • вносить изменения в электрический монтаж или конструкцию котла;
  • включать котел в случае замерзания теплоносителя в котле или системе отопления;
  • выполнять ремонт при подключенном питании.

Важным вопросом безопасной работы электрических котлов является и пожарная безопастность, требующая, в частности, не размещать теплогенератор в непосредственной близости от легковоспламеняющихся предметов; использовать только стандартные коммутационные приспособления и соединители; размещать автоматический выключатель в доступном месте; не складывать в помещениях, где установлен электрический котел, горючие материалы и т.д.

Больше важных статей и новостей в Telegram-канале AW-Therm. Подписывайтесь!

На фото — электрическая котельная с основным и резервным котлами

Будет ли электрический котел для отопления и водоснабжения выгоднее, чем центральное отопление и централизованная подача ГВС? Что представляют собой так называемые экономичные электрокотлы?

Можно ли уменьшить затраты на приготовление горячей воды и отопление при использовании нагревательного электрооборудования? Сегодня мы постараемся ответить на эти вопросы.

Устройство ТЭНового электрокотла

Как устроены ТЭНовые (то есть использующие для нагрева воды ТЭНы — трубчатые электрические нагреватели) электрические котлы отопления и горячего водоснабжения?

Устройство ТЭНового котла

  • Собственно ТЭН представляет собой нагревательную спираль в керамическом изоляторе, помещенная в трубку из коррозионно-стойкого металла;
  • Котел комплектуется несколькими ТЭНами и термостатом, ступенчато регулирующим их мощность в зависимости от текущей температуры теплоносителя и ГВС;
  • Теплообмен между ТЭНами и водой проходит в теплоизолированных емкостях с минимальным рассеиванием тепла.

Обратите внимание: абсолютное большинство продающихся в настоящее время электрокотлов — ТЭНовые. Они недороги, конструктивно просты и исключительно ремонтопригодны. Как правило, ремонт сводится к замене дефектного ТЭНа и занимает не более 15-30 минут.

Замена ТЭНа в отопительном котле

Немного физики

Теперь мы позволим себе переключиться с устройства отопительного электрооборудования на… основы школьного курса физики. Конкретно — на закон сохранения энергии, сформулированный больше двух с половиной веков назад. Согласно классической формулировке, энергия не берется ниоткуда и не исчезает в никуда, а лишь переходит из одного состояния в другое.

А теперь давайте посмотрим, что происходит с электроэнергией в электрическом котле и вообще в любом нагревательном приборе.

Она может трансформироваться в следующие виды энергии:

  1. Тепловую, избыток которой передается теплоносителю и далее воздуху в отапливаемом помещении;
  2. Энергию электромагнитного излучения: благодаря конфигурации нагревательной спирали в ТЭНе она способна наводить в близко расположенных проводниках паразитные токи.

Заметьте: электрические котлы отопления и водоснабжения даже при обилии проводящих цепей вблизи их расположения теряют за счет эффекта электромагнитной индукции доли процента мощности. Мало того: с учетом ненулевого сопротивления проводников и эта энергия превращается в конечном счете в нагрев проводов — в тепло, остающееся в отапливаемом доме.

Для тех, кто забыл школьный курс физики

Механической работы (то есть перемещения обладающего массой объекта в противоположном вектору гравитации направлении) ТЭН не совершает. Ах да, циркуляционный насос… не обольщайтесь: все потраченное им электричество в конечном счете тоже преобразуется в нагрев труб из-за трения о них движущегося теплоносителя.

Итого: ТЭНовый электрокотел для отопления и водоснабжения практически полностью преобразует всю израсходованную электроэнергию в тепло. Его тепловую мощность можно считать равной номинальной электрической мощности.

Но позвольте, почему же производители всегда указывают для нагревательного оборудования КПД, близкий к 100%, но не равный им?

Все очень просто: электрокотлы отопления и горячего водоснабжения рассеивают часть тепла в окружающем пространстве, не отдавая его теплоносителю или воде в системе ГВС. Теплоизоляция баков теплообменников и корпуса не обладает абсолютной эффективностью. Но говорить о потерях мощности здесь все же некорректно: рассеивающееся тепло тоже расходуется на обогрев дома.

Читайте также:  Как должен работать газовый котёл навьен

Сравнение источников тепла

Какие источники тепла может использовать система отопления и водоснабжения для коттеджей для нагрева воды?

Вот список популярных решений:

  • Газ (магистральный, в газгольдерах и в баллонах);
  • Дрова;
  • Уголь;
  • Пеллеты (гранулированные опилки);

Пеллеты — дешевое топливо, производящееся их отходов деревообработки

  • Дизельное топливо;
  • Электроэнергия.

Экономичность

С точки зрения экономичности (то есть минимальной стоимости киловатт-часа тепла) на настоящий момент (середину 2017 года) они располагаются в следующем порядке:

Источник тепла Цена киловатт-часа тепловой энергии
Магистральный газ 70 коп.
Сухие дрова 1,2 р.
Уголь 1,6 р.
Пеллеты 1,5 р.
Газ из газгольдера 2,0 р.
Газ из баллонов 3,6 р.
Дизтопливо 4 р.
Электричество 5 р.

Тарифы на электроэнергию. Конец 2016 года, Севастополь

Обратите внимание: цены приблизительные и могут заметно меняться в зависимости от региона страны. Скажем, в Севастополе тонна пеллет обходится в 15000 рублей, а в Подмосковье — в 7-8 тысяч.

Удобство

Однако на экономичности список критериев оценки отопительного оборудования не заканчивается. Котел должен быть не только экономичным, но и максимально автономным, то есть по возможности не требующим внимания владельца и поддерживающим заданную температуру в доме самостоятельно.

Вот как выглядит наша табель о рангах при сравнении по этому параметру:

Изображение Вид отопительного оборудования

Электрокотел: время работы в автономном режиме ничем не ограничено

Электрический котел горячего водоснабжения и отопления — безусловный лидер.

Он работает без внимания со стороны владельца неограниченно долго, не требует отвода продуктов сгорания и, как правило, совместим с внешними термостатами, системами управления по Wi-Fi и GSM.

Современный газовый прибор с электронным розжигом и принудительной тягой

Газовые котлы уступают электрическим лишь тем, что требуют монтажа вблизи вентканала (при наличии атмосферной горелки) или на общей с улицей стене (турбированные, с коаксиальным дымоходом).

Напольный дизельный котел

Дизельное отопительное оборудование работает автономно до тех пор, пока не закончится запас топлива.

Однако в их недостатки можно записать шумную горелку и необходимость хранения нескольких сотен, а то и тысяч литров солярки.

Пеллетный котел с автоматической подачей топлива

Пеллетные и автоматические угольные котлы обеспечивают автономность до недели.

Время автономной работы оборудования ограничено размером топливного бункера.

Растопка требуется твердотопливному котлу каждые несколько часов

Классические твердотопливные котлы требуют растопки каждые несколько часов.

Рекорд автономности принадлежит котлам верхнего горения и равен всего лишь 31 часу.

Вывод: газовые котлы совмещают минимальные эксплуатационные расходы с удобством пользования. Электрическое отопительное оборудование сделает обогрев дома и приготовление ГВС куда более дорогим, зато обеспечит владельцу максимальный комфорт.

Газовое отопление сочетает дешевизну и удобство использования

Электроотопление против ЦО

Что выгоднее — электрокотел или центральное отопление?

Вначале — вводные данные на примере города Челябинска:

  • Стоимость отопления одного квадратного метра жилой площади в январе-апреле 2017 года составила 44 (с округлением) рубля в месяц;
  • Киловатт-час электроэнергии по одноставочному тарифу обходится потребителю примерно в 3 рубля;
  • На обогрев одного квадратного метра жилья при средней высоте потолков 2,5 метра и качественном внешнем утеплении дому нужно около 100 ватт тепла.

Дальше — простая арифметика:

  1. Часовой расход электричества на обогрев одного квадрата жилой площади составит 0,1 кВт·ч, суточный — 24 х 0,1 = 2,4 кВт·ч, месячный — 2,4 х 30 = 72 кВт·ч;
  2. Затраты на электроотопление в месяц составят 72 х 3 = 216 рублей на квадратный метр, или почти впятеро больше, чем на центральном отоплении.

Вывод: переход с центрального на электрическое отопление крайне невыгоден.

Электрокотел — невыгодная замена центральному отоплению

Электрический бойлер против централизованной подачи ГВС

Теперь давайте сравним с точки зрения расходов электрический котел для горячего водоснабжения с централизованной подачей ГВС. Начнем опять-таки со статистических данных для все того же Челябинска.

  • Кубометр горячей воды стоит 56 рублей;
  • ХВС вместе с водоотведением обходится в 34 рубля;
  • Для нагрева кубометра воды на 50 градусов (с типичных для магистрали ХВС зимой +10°С до предусмотренных СНиПами +60°С) требуется 58 киловатт-часов тепла.

Как несложно подсчитать, расходы на нагрев куба холодной воды составят 58 х 3 = 174 рубля. Вместе со стоимостью самой воды расходы составят 174 + 34 = 208 рублей.

Вывод: отказываться от услуг централизованной подачи горячей воды для перехода на электрический котел для водоснабжения определенно не стоит.

Электрический водонагреватель полезен лишь в отсутствие централизованной подачи ГВС

Экономичные котлы

В продаже можно встретить две разновидности электрокотлов, которые позиционируются производителями и продавцами как экономичные:

Изображение Описание

Один из вариантов исполнения индукционного котла

Индукционный: помещенный в диэлектрическую оболочку сердечник нагревается вихревыми токами, наведенными внешней обмоткой.

Принцип работы электродного котла

Электродный: вода нагревается при протекании через нее тока между двумя электродами.

Подробнее о котлах в видео:

Ключевые особенности обоих котлов прямо вытекают из их устройства:

  • Преимущество индукционного котла — крайняя отказоустойчивость и способность неограниченно долго работать без обслуживания. В нем нет изнашивающихся или деградирующих при работе узлов;
  • Достоинства электродного котла — максимальная мощность при минимальных размерах и абсолютная безопасность. При разгерметизации контура и осушении электродов нагрев воды прекратится не благодаря срабатыванию систем безопасности котла, а просто в силу физического принципа его работы.

Электродный «Галан Очаг» мощностью 3 кВт (слева внизу)

Потенциальному покупателю полезно знать две особенности электродных котлов:

  • Они работают только с водой, причем лишь с определенным минеральным составом;
  • Электроды постепенно растворяются и нуждаются в периодической замене.

Могут ли эти электрокотлы для водоснабжения и отопления оказаться экономичнее ТЭНовых?

Нет. Это классические приборы прямого нагрева: электроэнергия практически полностью преобразуется в них в тепло. Дополнительных источников тепловой энергии у них нет и быть не может. Закон сохранения энергии конкретно для этих двух приборов никто не отменял.

Мало того: обмотка индукционного котла будет греться при прохождении больших токов и рассеивать в окружающем пространстве больше тепла, чем ТЭНы в теплоизолированном теплообменнике.

Текущие через обмотку токи разогревают ее до сравнительно высокой температуры

Вывод: так называемые экономичные электрокотлы существуют только в воображении продавцов и маркетологов.

Реальная экономия

Можно ли сократить расходы на электроотопление и приготовление ГВС с помощью электричества?

Да. Ключевые слова — «ночной тариф».

Мощность генерации в энергосистеме страны и отдельных регионов в течение суток меняется незначительно, а вот энергопотребление ночью падает в разы. Аккумулировать большое количество электроэнергии при нынешнем технологическом уровне невозможно.

Чтобы дать потребителю стимул пользоваться приборами с большим потреблением электричества ночью, в период низких нагрузок, энергетические компании вводят раздельную тарификацию:

  • Днем киловатт-час стоит дороже;
  • Ночью стоимость электроэнергии снижается в 1,5-3 раза.

Для учета расхода электроэнергии нужен двухтарифный счетчик

Но позвольте, разве электрокотел для горячего водоснабжения и отопления можно использовать только по ночам?

Можно, если дополнить контур теплоаккумулятором и бойлером косвенного нагрева. Теплоаккумулятором называется бак для воды объемом 300-3000 литров с внешней теплоизоляцией и несколькими выводами для подключения контуров водоснабжения и отопления.

При объеме 3 кубометра он способен запасти без малого 200 киловатт-часов тепла, чего достаточно для отопления дома площадью около 100 квадратов в течение суток. Ночью работающий на полную мощность котел греет воду в баке, а днем накопленная энергия используется для поддержания температуры отопительных приборов.

Теплоаккумуляторы, или буферные емкости

Бойлер косвенного нагрева позволяет использовать теплоту теплоносителя из системы отопления для нагрева ГВС. Летом, когда отопление выключено, теплоноситель циркулирует между ним и котлом или теплоаккумулятором.

Напольный бойлер косвенного нагрева

Подключение

Как своими руками подключить электрокотел к системам отопления и водоснабжения?

Вот несколько возможных схем:

Так подключаются электрокотлы двухконтурные отопление — горячее водоснабжение. Два вывода используются для присоединения розливов отопления, два — для подключения к подпитке от ХВС и розливу горячей воды

Благодаря бойлеру косвенного нагрева вы можете использовать одноконтурный электрокотел для водоснабжения

У монтажа современных электрокотлов для нужд отопления есть пара тонкостей:

  • Настенные ТЭНовые котлы обычно комплектуются группой безопасности, циркуляционным насосом и расширительным баком, размещенными в корпусе прибора. Такая комплектация превращает котел в полноценную котельную: он подключается непосредственно к розливу отопления;
Читайте также:  Подложка для тёплого пола водяного

Полный комплект обвязки находится внутри корпуса котла

  • Компактные котлы (индукционные и электродные) поставляются без дополнительной комплектации. Их обвязка должна включать:
Изображение Описание

Мембранный расширительный бак

Расширительный бак. Он вмещает избыточный объем теплоносителя при его тепловом расширении, препятствуя росту давления в замкнутом контуре. Объем бачка обычно берется равным 1/10 от объема теплоносителя в контуре.

Клапан обычно настраивается на срабатывание при давлении в 3 атмосферы

Предохранительный клапан, сбрасывающий избыточное количество теплоносителя при опасном росте давления.

Манометр должен иметь разметку шкалы как минимум до 4-6 атмосфер

Манометр для контроля давления.

Автоматический воздушник, отводящий препятствующий циркуляции воздух.

Циркуляционный насос для отопления

Циркуляционный насос, обеспечивающий движение теплоносителя.

Где монтируются элементы обвязки:

  1. Группа безопасности (воздушник, предохранительный клапан и манометр) — на выходе котла. Инструкция связана с тем, что именно там при остановке циркуляции в контуре быстрее всего растет давление;
  2. Расширительный бак — в любой точке контура на удалении от циркуляционного насоса;
  3. Насос — на обратке перед котлом, там, где температура теплоносителя минимальна. Чем ниже температура, тем дольше прослужат резиновые уплотнители и пластиковые детали прибора.

Циркуляционный насос установлен на обратке перед электродным котлом

Заключение

Надеемся, что нам удалось развеять некоторые связанные с электрическими котлами заблуждения. Узнать больше о том, как работают и как монтируются котлы отопления — горячего водоснабжения, вам позволит видео в этой статье. Успехов!

Один из способов организовать обогрев загородного дома – использовать для этого электрический двухконтурный котел для отопления. Кроме обогрева жилища, такие приборы в состоянии обеспечить горячее водоснабжение.

Особенности устройства и работы

Сердцевиной практически любого электрического котла является ТЭНая схема. Она состоит из внутренних ТЭН, к которым коммутируются автоматические блоки. С их помощью осуществляется нагревание теплоносителя, транспортирующего тепло в отопительный контур. Подача электричества осуществляется от однофазных и трехфазных электрических сетей. Эффективность электрических котлов такова, что они практически полностью преобразуют электрическую энергию в тепловую: КПД устройств приближается к 99%.

Для классических котлов характерны небольшие габариты, что позволяет избежать загромождения жилого пространства. Однако в таком случае не решается проблематика отсутствия горячей воды. Как известно, централизованным горячим водоснабжением могут похвалиться только городские квартиры в многоэтажных домах.

Для жителей загородных коттеджей остается вариант с подогревом воды вручную или применением электрического проточного и накопительного водонагревателя. Двухконтурные электрические котлы для отопления дома ненамного сложнее своих одноконтурных аналогов. При этом они в состоянии подогревать воду дополнительным теплообменником с ТЭНом.

Такая конструкция состоит из следующих элементов:

  • Два ТЭНа.
  • Расширительны бак.
  • Группа безопасности (иногда заменена предохранительным клапаном).
  • Циркуляционный насос.

Включение питающего отопительного контура основного ТЭНа происходит согласно установленных температурных показателей. При этом ТЭН для контура ГВС запускается только после открывания крана с горячей водой. Что касается других типов внутреннего устройства двухконтурных отопительных котлов, то они не прижились на рынке сантехнического оборудования из-за несовершенной конструкции и целого ряда слабых мест. В одном из подобных вариантов предполагается нагрев воды в контуре ГВС от отопительного контура.

Электрические двухконтурные котлы для отопления и водоснабжения по типу монтажа разделены на две группы:

Большей мощностью отличаются модели для напольного монтажа: по этой причине они используются для обогрева крупных домовладений. За потерю жилищного пространства переживать не нужно, т.к. они занимают немного места, отличаясь компактностью. В небольшом жилище рекомендуется применять миниатюрные настенные электрокотлы для отопления и горячей воды. Отдельные модели данного типа отличаются хорошей мощностью, которой достаточно для обогрева обширных площадей.

Новинкой рынка котельного оборудования являются т.н. «энергосберегающие» двухконтурные электрические котлы для отопления частного дома. В их конструкции имеются альтернативные элементы. К таковым устройствам относятся электродные котлы типа «Скорпион». Благодаря наличию автоматики появляется возможность быстро и недорого прогревать жилье. Характерной чертой индукционных приборов является их безопасность и длительный срок службы.

Сильные и слабые стороны электрических двухконтурных котлов

Для электрических двухконтурных котлов для дома характерно значительное удобство и практичность. Благодаря этому хозяева загородных домов избавляются от необходимости организовывать горячее водоснабжение.

Достоинства приборов следующие:

  • Компактность. По габаритам электрические двухконтурные котлы заметно уступают газовым нагревателям.
  • Отсутствие шума. Работа устройств не сопровождается гулом и шумом, что позволяет монтировать их в любой комнате.
  • Экологичность. Во время эксплуатации не происходит выделения вредных веществ и углекислого газа.
  • Скорость установки. При монтаже меньше приходится возиться с трубами и другими узлами.
  • Пожарная безопасность. Отсутствует угроза утечки газа, воспламенения и взрыва.
  • Простота обслуживания. Все, что потребуется – время от времени смахивать с корпуса пыл.
  • Возможность монтажа в любом месте. Специальная котельная в этом случае не понадобится: прибор можно устанавливать на кухне, в кладовке или в подвале.
  • Высокий КПД (практически 99%).
  • Возможность использования сетей с напряжением 220 В и 380 В. Решающее значение при этом играет мощность используемого котла.

К недостаткам двухконтурных электрокотлов для отопления дома обычно относят:

  • Чтобы подключить мощный прибор, потребуется прокладка автономной линии. В первую очередь это касается котлов мощностью более 3 кВт. Местом запитки такой линии выступает общий электрощиток.
  • Дороговизна, по сравнению с газовыми или твердотопливными агрегатами.
  • Высокий расход электрической энергии при одновременном включении дух контуров. Именно по этой причине и нужна автономная линия питания.
  • Дороговизна потребляемого электричества. Как известно, электроэнергию нельзя назвать дешевой.

Перечисленные недостатки не являются критическими, особенно в тех ситуациях, когда двухконтурные электрокотлы для отопления выступают единственным вариантом отопления жилых помещений и организации ГВС. Это в первую очередь касается регионов, где отсутствует газификация и стабильный подвоз твердого топлива.

Рекомендации по выбору

Главным критерием при подборе подходящего электрического котла для отопления и горячего водоснабжения выступает площадь обогреваемых помещений. При расчете отталкиваются от того, что на каждые 10 м 2 жилой площади требуется 1 кВт тепловой мощности. Кроме этого, следует помнить о тепловых потерях. Что касается контура ГВС, то рекомендуется приобретать оборудование производительностью примерно 10-14 л/мин.

Определиться с производителем непросто, т.к. рынок котельной продукции изобилует качественными приборами от разных фирм. Это касается как зарубежных, так и отечественных брендов. Стоимость котлов российского производства на порядок ниже, однако качество отдельных моделей оставляет желать лучшего. В то же время электрические двухконтурные котлы западного производства отличаются надежностью, поэтому потраченные на их покупку деньги полностью окупаются. Рассматривая варианты электродных и ТЭНовых нагревателей, лучше отдавать предпочтение последним: они более надежны и неприхотливы к качеству используемого теплоносителя.

Установка и обвязка

Особые требования к тому, где именно установить электрический котел для отопления и горячей воды, отсутствуют. Для этих целей может использоваться как отдельное помещение, так и ниша на кухне, коридоре или подвале. При этом необходимо обеспечить естественную вентиляцию устройства и защитить его от прямого воздействия влаги. Приобретенную напольную модель необходимо монтировать на пол. Для настенных моделей должно быть гарантировано должное качество настенного крепления.

Коммутации электрической части проводится проводкой нужного сечения: указания этих параметров имеется в сопроводительной документации. Для приборов мощностью более 3 кВт потребуется наличие персональной электрической линии. Автоматы УЗО подключают в непосредственной близости к котлу. Для недопущения поражения электрическим током прибор необходимо в обязательном порядке заземлить. Указания по организации надежного заземления содержаться в специальной литературе. Главное ― не использовать для этих целей трубы отопления и водопровод.

Чтобы подключить котел к системе отопления, особенные навыки не понадобятся. Все, что нужно ― подсоединить трубы и убедиться в герметичности соединений. Что касается приобретения и установки циркуляционного насоса, то потребность в этом обычно не возникает. Дело в том, что подобные системы обычно изначально оснащаются насосными аппаратами. Это справедливо также по отношению к расширительному бачку. При отсутствии группы безопасности ее рекомендуется установить. По окончанию всех монтажных мероприятий в систему заливают теплоноситель и производят тестовый запуск. Если нет уверенности в своих силах, для реализации монтажных работ лучше пригласить специалистов.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *