Нагревательный котел для отопления электрический

Как выбрать электрический котел: виды, отличия, принцип работы

Что такое электрический котел

Электрический котел – это устройство отопления, преобразующие электроэнергию в тепловую. Электрокотлы используются для обогрева жилых помещений, коммерческих и промышленных объектов.

Плюсы электрокотлов

Электрические котлы характеризуются рядом преимуществ по отношению к котлам на других видах топлива
Высокая эффективность – КПД электрического котла отопления достигает 99%, в то время как другие отопительные устройства выдают от 60 до 93% тепла.
Возможность установки в любых помещениях. Электрокотлы гораздо компактнее и легче других отопительных устройств, они не требуют специального помещения для размещения и пожаробезопасны, так как не имеют открытого пламени. Часто монтируются на стене — в ванной или на кухне, позволяя экономить пространство.
Комфорт в эксплуатации. Не нуждаются в специальном обслуживании — чистке, доставке и хранении топлива, установке дымохода, т.к. не вырабатывают продукты сгорания.
Электрические котлы имеют высокую степень автоматизации работы, возможность дистанционного управления и ступенчатого регулирования мощности котла.
Почти все современные котлы укомплектованы циркуляционным насосом и расширительным баком, а также элементами группы безопасности.
Могут использоваться в качестве дополнительного источника тепла
Станут оптимальным решением, когда нет доступа к возможности подключиться к газовой магистрали.

Стоит помнить, что электрокотлы напрямую зависят от электроэнергии, поэтому покупать их стоит только при наличии достаточной электрической мощности, если у Вас нет перебоев с электроснабжением.

Виды электрических котлов

Какие бывают электрические котлы?

Электрокотлы различаются по мощности:

6 — 30 кВт — подходят для обогревания квартир и частных домов;
30 — 100 кВт — полупромышленное оборудование;
От 100 кВт — промышленные электрические котлы.

По напряжению в подключаемой сети котлы бывают однофазные (220 В) и трехфазные (380 В). Модели небольшой мощности обычно бывают универсальными – они могут работать от обоих типов сетей.

По конструкции электрические котлы отопления делятся на тэновые, электродные и индукционные.

В тэновых электрокотлах теплоносителем является жидкость, нагрев которой происходит в проточном режиме за счет наличия ТЭНов. Это дешевые котлы, способные работать с различными видами теплоносителей, в том числе, и с незамерзающими жидкостями. Они имеют возможность регулировать потребляемую мощность, отключая или включая в работу определенного количество ТЭНов. Но в котлах с такой конструкцией постепенно образовывается накипь, что приводит к ухудшению теплоотдачи и к увеличению потребления электроэнергии.
В электродных котлах теплоносителем является вода, подогреваемая электродом, который отдает жидкости электрический заряд, чем вызывает ее сопротивление и провоцирует высвобождение ионов. Электродные электрические котлы компактны, недороги, безопасны в случае утечки воды, имеют плавный выход на номинальную мощность. Но данные котлы потребляют только переменный ток, выдвигают высокие требования к электролитическим характеристикам воды и к отопительным приборам, нуждаются в обязательном заземлении и установке циркуляционного насоса. Кроме того, электроды периодически придется заменять. Также недостатком таких котлов является то, что нужен контроль за электропроводностью теплоносителя.
Работа индукционных котлов основана на принципе индукционного нагрева. Катушка индуктивности герметично упакована и напрямую не контактирует с теплоносителем. Индукционные котлы исключают поломку нагревательного элемента и течи, в них минимально образование накипи. Электрически безопасны и могут использовать любые теплоносители. Но цена данных электрокотлов выше, чем электрических котлов отопления с другой конструкцией.

Отличия тэновых, электродных и индукционных котлов

Производители и продавцы приборов отопления всегда пытаются манипулировать показателем КПД в свою пользу. Нам же просто нужно усвоить, что у всех типов котлов он отличается незначительно, и составляет 95 — 98%. Все утверждения о том, что какому-то производителю удалось создать суперэкономный котел в связи с применением особых инновационных технологий, не что иное, как рекламный трюк, направленный на увеличение продаж.

Еще никому не удалась (и не удастся никогда) обмануть физический закон сохранения энергии, который гласит, что любая энергия не может появляться ниоткуда, а только может превращаться из одного вида в другой. В нашем случае, из электрической — в тепловую энергию.

Тэновые котлы

Достоинства тэновых котлов

Простое устройство и монтаж
Низкая стоимость
Способны работать с различными видами теплоносителей, в том числе, и с незамерзающими жидкостями.
Предоставляют возможность регулировать потребляемую мощность, в зависимости от конкретных потребностей, отключая или включая в работу определенное количество ТЭНов.
Ремонтопригодность — при неисправности ТЭНы легко заменяются

К недостаткам тэновых котлов можно отнести

Образование накипи на ТЭНах, что приводит со временем к ухудшению теплоотдачи, а, следовательно, и к увеличению потребления электроэнергии.
Относительно большие габаритные размеры.

Электродные котлы

Достоинства электродных котлов

Стоит рассматривать, как и любой другой котел, с точки зрения, присущих им достоинств и недостатков. К достоинствам электродных котлов надо причислить:

Компактность. Эти котлы действительно очень компактны и, практически, незаметны в общей конструкции системы.
Плавный выход котла на номинальную мощность.
Низкую стоимость
Невозможность аварийной ситуации в случае утечки воды. Если в системе исчезнет вода, то котел просто не будет работать, не вызвав при этом никаких опасных последствий.

Недостатки электродных котлов

Потребляет только переменный ток, при постоянном токе произойдет электролиз воды.
Высокие требования к электролитическим характеристикам теплоносителя, при их изменении качество работы (выработка тепла) резко снижается. Необходим контроль за электрической проводимостью теплоносителя.
Требует обязательного заземления (впрочем, как и любой нагревательный прибор с водяным тэном). При этом риски поражения электротоком в случае пробоя изоляции выше, чем у тэновых водонагревателей.
Температура нагрева теплоносителя не должна превышать 75°С, иначе энергопотребление котла серьезно возрастет.
Образование накипи на электродах снижает мощность котла, поскольку препятствует ионизации теплоносителя.
Высокие требования к качественным характеристикам отопительных приборов.
Обязательное оснащение отопительной системы циркуляционным насосом.
Износ электродов, вызванный переменным напряжением тока, требующим их периодической замены.
В завоздушенном отопительном контуре, содержащем теплоноситель-электролит, многократно ускорятся коррозийные процессы.
В одноконтурной системе использование нагретой воды для бытовых нужд недопустимо.
Пусконаладочные работы требуют привлечения специалистов — самостоятельно понизить омическое сопротивление воды с повышением ее проводимости до оптимального уровня, практически невозможно.
Электропроводность теплоносителя в процессе эксплуатации изменяется, необходимо ее контролировать, а значит, обладать соответствующими знаниями и оборудованием.

Индукционные котлы

Достоинства индукционных котлов

Отсутствие нагревательного элемента. Важный фактор, исключающий поломки, из-за выхода со строя нагревательного элемента.
Полное отсутствие в конструкции котла разъемных соединений, что исключает течь и необходимость какого-либо ремонта и обслуживания.
Образование накипи сведено к минимуму.
Использование любых теплоносителей, в том числе незамерзающих жидкостей.
Электрическая безопасность.

Недостатки индукционных котлов

Высокая стоимость, по сравнению с тэновыми и электродными котлами.
Относительно большие габариты.
Высокая стоимость монтажа

Исходя из баланса достоинств и недостатков, мы считаем классические ТЭНовые электрокотлы оптимальным вариантом для широкого применения.

Устройство и принцип работы электрического тэнового котла

В термоизолированной емкости расположены несколько трубчатых электронагревателей (ТЭНов). Циркуляционный насос подкачивает теплоноситель в емкость, ТЭНы нагревают его. Далее горячий теплоноситель через выходной патрубок поступает в отопительную систему и отдает тепло отопительным приборам — радиаторам, конвекторам.

ТЭНы могут включаться одновременно, для достижения максимальной мощности нагрева, или отдельно, в целях ступенчатой регулировки.

Как выбрать электрический котел для отопления дома

Первое, на что следует обратить внимание — мощность котла. Упрощенно считается что 1 кВт способен обогреть 1 кв.м площади, но это грубый расчет — чтобы быть уверенным, что мощности будет достаточно, вы не замерзнете или не переплатите за лишние киловатты — лучше сделать тепловой расчет. Далее необходимо определиться с назначением электрокотла. Если необходимо только отопление, подойдет любой одноконтурный электрический котел. Если требуется также подготовка горячей воды, подойдет электрический котел со встроенным бойлером (или можно к одноконтурному котлу докупить и подключить бойлер косвенного нагрева). В зависимости от бюджета и желаемых возможностей устройства подбирается комплектация котла — устройства безопасности, автоматика и т.д.

Если вы не нашли ответа на свой вопрос, пожалуйста, оставьте его в комментариях под статьей — и мы обязательно ответим вам.

Как работает электрический котел для отопления частного дома

Отопление дома или квартиры с помощью электричества отличается простотой и высоким КПД. Этот способ экологически безопасен и не требует сжигания топлива. При подборе оборудования важно понимать принцип работы электрокотла, чтобы правильно организовать обогрев помещения. Нужно быть готовым к тому, что содержание приборов потребует затрат.

Критерии выбора электрического котла для частного дома

При подборе отопительной установки необходимо учитывать несколько факторов:

Мощность зависит от площади обогреваемого помещения.
1-контурные модели предназначены только для теплоснабжения дома или дачи, а 2 линии способны обеспечить потребителя горячей водой.
Принцип работы. Распространение получили электродные, индукционные и модели с ТЭНами.
Наличие дополнительных функциональных возможностей, позволяющих упростить управление котлом.
По типу монтажа могут быть напольные или настенные.
Производитель оборудования. На рынке представлены аппараты российских, итальянских, немецких, словацких компаний.

Разновидности электронагревателей

В быту нашли применение три типа устройств:

ТЭНовый. Жидкость нагревается в трубчатом теплообменнике. Агрегаты отличаются невысокой ценой и простотой в обслуживании. Чувствительны к образованию накипи на стенках нагревательного элемента.
Электродный. Нагрев осуществляется за счет ионизации теплоносителя под воздействием тока.
Индукционный. Устройства используют эффект электромагнитной индукции для повышения температуры жидкости. Особенность установки — высокая стоимость и низкое энергопотребление.

Для организации теплоснабжения частного дома или дачи подойдет любой тип отопительного прибора.

Преимущества и недостатки оборудования

Использование электрокотлов для обогрева помещений имеет следующие достоинства:

высокая эффективность, которая сочетается с небольшими размерами — КПД установок индукционного типа достигает 99%;
электрические теплогенераторы являются альтернативным вариантом при отсутствии подводки газа к дому;
хорошая ремонтопригодность;
бесшумная работа;
отсутствие открытого пламени;
безопасность;
не требуется наличие вытяжки в помещении;
отсутствие выбросов в атмосферу;
длительный срок службы приборов.

Имеется и ряд существенных недостатков:

создается большая нагрузка на электрическую сеть, что предъявляет высокие требования к качеству проводки в доме;
при отключении электроснабжения помещение остается без обогрева;
необходимость осуществлять предварительную подготовку теплоносителя;
затраты на оплату электроэнергии выше, чем на природный или сжиженный газ.

Также характерны недочеты для каждого типа отопительного прибора. Для ТЭНовых установок это:

образование накипи на нагревательных элементах, что приводит к падению эффективности;
большие размеры установки;
включение котла сопряжено со скачками в электросети, вызванного высокими пусковыми токами;
модели начального уровня оснащаются минимумом автоматики, поэтому часто требуется ручная настройка параметров;
вольфрамовая нить имеет ограниченный срок службы и может перегореть, поэтому периодически ТЭНы приходится менять.

В индукционных агрегатах имеются недостатки:

высокая стоимость установки;
требовательность к качеству теплоносителя;
сложность монтажа.

Несовершенство электродных приборов заключается в следующем:

требовательность к химическому составу жидкости;
обильное образование накипи;
электроды со временем частично растворяются и требуют замены;
сложная схема подключения и монтажа аппарата;
котел всегда работает на максимальной мощности и требует наличия автоматической системы включения и выключения.

Устройство электрокотла

Агрегат представляет собой корпус, внутри которого размещены главные узлы прибора:

блок нагрева котловой жидкости: ТЭН, электроды или индукционная катушка;
емкость, к которой подведены прямой и обратный трубопровод воды;
циркуляционный насос, обеспечивающий ток теплоносителя в системе;
блок управления и автоматики, предназначенный для контроля за работой прибора.

Установки оснащаются системами безопасности. Их назначение — обеспечить выключение прибора при возникновении нештатных ситуаций.

2-контурные агрегаты способны не только отапливать, но и обеспечивать помещение горячей водой. Такие установки сложнее в эксплуатации и потребляют больше энергии. Контуры работают независимо друг от друга, что важно в летнее время, когда отопление помещения не требуется

Принцип работы

Назначение котла — повышение температуры теплоносителя в отопительном контуре. Способ нагрева зависит от конструктивных особенностей аппарата.

ТЭНовые котлы

Нагревательный элемент установки представляет собой трубку из металла, внутри которой помещена керамическая крошка или кварцевый песок. В середине расположен стержень из нихрома или вольфрама. Контакты подключаются к электрическим проводам. В рабочем режиме на спираль подается напряжение. За счет высокого сопротивления она начинает нагреваться и передает тепловую энергию воде. ТЭНы размещаются внутри бака, заполненного жидкостью.

Внимание! В качестве теплоносителя производители рекомендую использовать антифризы или обессоленную воду.

Емкость может размещаться вертикально или горизонтально. При работе котла ТЭН всегда скрывается под жидкостью, иначе нагревательный элемент быстро выйдет из строя. Для контроля температуры и давления внутри бака применяются датчики, передающие рабочие параметры в блок управления. Для обеспечения циркуляции теплоносителя в контуре, многие модели снабжены электрическим насосом.

Запуск в работу сопровождается резким скачком энергопотребления, т.к. одновременно включаются все ТЭНы. При достижении теплоносителем заданных параметров котел поддерживает температуру воды на постоянном уровне.

Индукционные котлы

Приборы данного вида используют эффект электромагнитной индукции. В катушку с заданным числом витков помещается металлический стержень. При этом образуются вихревые токи, вызывающие повышение температуры элемента. Сердечник нагревает циркулирующий теплоноситель.

Аппарат представляет собой цилиндр, по всей высоте которого встроена катушка индуктивности. Внутри располагается металлический сердечник. Свободное пространство заполнено теплоносителем. Для регулировки мощности применят тиристорные пускатели.

При подаче напряжения на катушку начинает нагреваться сердечник, передавая энергию жидкости.

Индукционные установки отличаются надежностью и продолжительной эксплуатацией. КПД аппаратов достигает 99%. Использование в качестве теплоносителя обессоленной воды или антифриза избавляет потребителя от проблем с накипью.

Установки компактны, что позволяет монтировать приборы на стене помещения. Встречаются производительные аппараты, мощность которых достигает 60 кВт.

Электродные котлы

Работа этих установок основана на проводимости воды, содержащей соли металлов. Через теплоноситель пропускается ток, который вызывает ионизацию раствора. Заряженные частицы двигаются к электродам. За счет внутреннего сопротивления молекул жидкость начинает нагреваться.

Внимание! В электродных котлах нельзя использовать дистиллированную воду. Соли металлов обеспечивают электрическую проводимость теплоносителя.

Аппарат состоит из цилиндрического резервуара, внешняя часть которого покрыта изоляцией. Внутри установлен электрод, подключенный к фазе. Корпус присоединяется к нулевому кабелю. При подаче напряжения температура теплоносителя начинает резко возрастать.

Приборы, работающие на принципе ионизации раствора, отличаются компактными размерами и высокой надежностью. Мощные установки предназначены для подключения к 3-фазной электрической сети. Допускается последовательный монтаж нескольких котлов. Особенностью электродных генераторов является невозможность управления мощностью прибора. Аппарат способен работать только с полной производительностью. Регулировка температуры воды достигается отключением и включением устройства.

Особенности установки

Перед монтажом прибора требуется подобрать подходящее место. Оно должно позволять пользователю:

контролировать работу агрегата;
осуществлять плановое обслуживание и проведение ремонтных работ;
обеспечивать удобное подключение к коммуникациям и электрической сети.

Для этого составляют план-схему разводки отопительных коммуникаций и радиаторов. Многие модели электрических котлов имеют небольшие габариты и массу и предназначены для настенного монтажа. Для крепления используются специальные дюбели и анкерные болты.

Электродные установки монтируются на трубах отопления и фиксируются хомутами. Приборы индукционного типа чаще всего за счет большой массы предполагают напольный способ монтажа.

Подключение агрегата к сети допускается только через отдельный автомат, расположенный в распределительном щитке. Обязательно должен быть предусмотрен заземляющий контур.

Как рассчитать мощность электрического котла при отоплении дома

Данный метод позволяет оценить ориентировочную производительность аппарата. Для домов или квартир с высотой потолка до 3 м на 10 кв. м площади должно приходиться около 1 кВт мощности.

Для эффективного процесса котлу нужно генерировать энергии не меньше, чем помещение ее теряет. Установка не должна работать постоянно, это приведет к росту затрат и снижению ресурса службы устройства. Генератор в номинальном режиме включается периодически, нагревает воздух и затем отключается.

Для точного расчета мощности учитывают величину теплопотерь помещения. Следует выяснить:

материал и толщину стен и межэтажных перекрытий;
площадь оконных проемов.

Для вычисления теплового сопротивления ширина стен делится на коэффициент теплопроводности. Для каждого материала выполнятся отдельный расчет, затем полученные значения суммируются.

Чтобы узнать величину потерь, нужно объем помещения умножить на разницу температур на улице и дома. Полученный результат делят на тепловое сопротивление. Температурная дельта берется для холодного времени года. Такой способ вычисления мощности дает самый точный результат. С его помощью можно подобрать установку, которая обеспечит надежное теплоснабжение помещения круглый год.

Электрокотлы являются эффективным способом организовать обогрев дачи или загородного дома. Приборы отличаются надежностью и безопасностью, но требуют высоких затрат на содержание.

Обогрев дома электрическим котлом

Вступление

Если вам знакомо устройство электрочайника, то вам будет понятно, почему обогрев дома электрическим котлом называют самым простым способом отопления. Принцип работы электрического котла, очень похож на нагревание воды в чайнике. Источником тепла является ТЭН, который нагревается при прохождении по нему электрического тока. Возникает вопрос, если это так, почему электрокотлы не используются повсеместно и зачем выпускают котлы на других видах топлива. Ответим на этот вопрос в этой статье.

Об электрических котлах и доступности электричества

Итак, электрический котел. Для обогрева среднего дома 100 кв. метров, требуется электрокотёл мощностью 10 кВт (о расчете мощности ниже). Простой расчет из курса физики, дает, что при напряжении питания 220 Вольт, токовая нагрузка сети для питания одного такого котла, составит 45 Ампер. Если к 10 кВт прибавить 10 кВт нужных для работы другого электрооборудования и освещения в доме, то получаем мощность, которую нужно запрашивать для подключения 20 кВт.

Отсюда первая проблема использовать электрический котел для отопления: не везде такие мощности доступны для подключения.

Важно! Перед покупкой электрического котла отопления нужно согласовать его мощность и возможность подключения в надзорных органах (Энергонадзоре) вашего района. Возможно, потребуется проект монтажа котла.

Принцип работы электрического котла

Несомненным плюсом электрокотла, является простота его конструкции. Опять напрашивается сравнение котла с чайником. Нагрев жидкого теплоносителя, происходит в баке котла при помощи одного или нескольких ТЭНов. Жидкость, нагретая в баке котла до температуры почти 100 градусов, либо естественно, либо принудительно циркулирует в системе отопления. Бак котла изготовлен из нержавеющей стали.

Довершает удобство, выпуск одноконтурных и двухконтурных котлов. Одноконтурный котел служит только для обогрева дома, а двухконтурный котел имеет два теплообменника и два независимых контура отопления. Один контур обеспечивает горячее водоснабжение (ГВС) в доме, а второй контур – отопление.

Конечно, современные котлы снабжены умным управлением, которое позволяет включать и выключать котел по мере надобности, регулировать температуру нагрева, что значительно экономит электроэнергию.

Отсюда первый плюс электрокотла. Отсутствие сложных технических элементов в котле, делаю его самым надежным и дешевым в обслуживании котлом отопления. Кстати, установка и запуск электрокотла, тоже, простые и доступны своими руками.

Электропитание электрического котла

Выше я упомянул, что для Энергонадзора может понадобиться проект монтажа котла. Это нужно для электробезопасности. Мощность и токи котла большие, отсюда повышенная опасность возгораний от неправильно выполненной электропроводки.

Для подключения электропитания котла нужна отдельная проводка, правильно называемая группа, имеющая заземление. В продаже есть котлы однофазные, они питаются от сети 220 Вольт, а трехфазные питаются от сети 380 Вольт. Трехфазные устройства обладают большей мощностью.

Чтобы рассчитать сечение жил питающего кабеля, воспользуемся практичной формулой электрика: на 5 кВт мощности, берем 1 кв. мм сечения медного провода в кабеле. То есть: Для котлов мощностью до 7,5 кВт, нужен медный кабель сечениями жил 2,5 мм. Для котлов от 7,5 до 20 кВт нужен кабель с жилами 4 мм. Для колов 20-30 кВт нужен кабель 6 мм.

Примечание! Сечение жил электрических кабелей не обозначается в мм, а обозначается в кв. миллиметрах. Маркировка кабеля ВВГнг 3×2,5, означает, что кабель в двойной виниловой изоляции с тремя жилами сечение каждой жилы 2,5 кв.мм.

Для более точного расчета сечения кабеля используем такую таблицу из ПУЭ,7 (правили устройства электроустановок изд.7).

В некоторых котлах предусмотрена ступенчатая регулировка мощности. Это позволяет экономить электроэнергию, переключая котел с предельной мощности. Регулировка мощности котла осуществляется либо автоматически, либо в ручном режиме. Электрические котлы оснащены термометрами, манометрами, термостатами.

Исполнение электрокотлов

Конечно, современный электрокотел это не чайник и он наполнен различным дополнительным оборудованием. Есть котлы, в которых установлена автоматическая защита от перегрузки. Есть оснащение встроенным ограничителем температуры. Выпускаются котлы в напольном и настенном вариантах исполнения. Всё это нужно читать в описаниях котла и обращать на это внимание.

Типы электрокотлов

Нужно упомянуть, что выпускаются настенный и напольные электрические котлы.

Также, кроме ТЭНовых элеткрокотлов, широкое применение нашли более эффективные котлы на электричестве: электродные и индукционные электрокотлы.

Сколько стоит обогрев дома электрокотлом

Все это была теория, мало затрагивающая кошелек. Сколько же будет стоить обогрев дома электрокотлом? Кстати, стоимость самих электрокотлов ниже по сравнению с другими котлами обогрева.

Дано: Для расчета вернемся к моему примеру выше. Дом 100 кв. метров, электрический котел 10 кВт (на 10 метров берем 1 кВт котла).

Вопрос: Сколько будет стоить отопление дома таким котлом в зимний период с октября по май.

Решение:

Расчет 1. Считаем, что котел работает постоянно. Потребляемая мощность 10 кВт в час, в сутки 240 кВт, в месяц 7200 кВт. По ценам 2017 года, 1 кВт/час =5,38 рубля (одно тарифный Москва). Получаем за месяц при постоянной работе котла, что на практике не бывает, 38736 рублей.
На практике, на полную мощность котле будет работать 10-14 дней за весть зимний период. В остальное зимнее время (декабрь-февраль) котел будет работать на 50 % мощности. В остальные месяцы котел будет работать на 30 % мощности.

Получаем: За весь сезон, в московских ценах котел «съест» 116190 рублей за 8 месяцев. Что в среднем составляет 14523 рубля в месяц. Вот такая математика.

Вывод

Несмотря на все плюсы электрического котла, мы видим, что стоимость отопления электрокотлом классического типа (ТЭН), большая. Газовое отопление будет дешевле, хотя рентабельность газового отопления появится на третий — четвертый год после вложения в газификацию дома.

Кроме этого возможны перебои с электроэнергией. Именно по этому, профессионалы советуют использовать электрокотел в паре с дополнительным котлом отопления, например, на твердом топливе.

Как выбрать котел отопления для дома

Я живу в частном доме, поэтому вопросы с теплом и горячей водой мне пришлось решать самостоятельно.

Поскольку центрального отопления у нас нет, один из вариантов решения проблемы — это котел. В статье расскажу, что узнал, когда выбирал котел, и какой в итоге установил.

Устройство котла

Котел отопления — это мини-котельная , которая превращает топливо в тепло. Котлы отличаются по виду используемого топлива, но принцип работы примерно одинаковый: в котел подается топливо, которое сжигается в камере сгорания, а выделяемое тепло через теплообменник передается теплоносителю, например воде, и дальше по трубам идет к радиаторам отопления или кранам с горячей водой.

Виды котлов

В первую очередь котлы отличаются по виду используемого топлива — от него зависит устройство котла. У каждого топлива свои особенности. Разберу наиболее популярные виды котлов.

Газовые — оптимальный вариант для жителей России. Газовые котлы в качестве топлива используют природный газ. Стоимость газа при пересчете на выделяемое тепло ниже, чем у других материалов. Поэтому экономия — это основное преимущество газовых котлов.

Но чтобы использовать газовый котел, нужно, чтобы к дому был подведен или мог быть подключен газ. Если газ уже подведен — сразу выбирайте газовый котел. Если еще нет — учитывайте стоимость подключения, когда будете составлять смету. Например, в моем поселке только стоимость проекта, оборудования и работ вне дома — от 300 тысяч рублей. В некоторых случаях будет дешевле использовать другой котел.

Если выберете вариант с подключением газа, нужно обязательно регистрировать дом, оборудовать вентиляцию и котельную с дымоходом, а затем получать разрешение газовых служб. Это длительный процесс, который занимает несколько месяцев.

Газовый котел необходимо обслуживать один раз в год — это делают специалисты газовых служб. Например, в Мособлгазе такое обслуживание обойдется от 500 рублей.

Электрические котлы — более простой вариант: не требует согласований и легок в установке. Котел не требует ежегодного обслуживания, как в случае с газовым агрегатом. Достаточно раз в несколько лет его чистить.

Здесь для нагрева используется электричество — это и есть основной минус. Несмотря на коэффициент полезного действия (КПД) такого котла, близкий к 100%, из-за стоимости электричества отапливать дом таким котлом значительно дороже, чем, например, газовым.

Если рядом с домом проложен газопровод и есть возможность подключиться, электрический котел станет хорошим временным решением до пуска газа. А когда газ подключат, электрический котел будет резервным на случай временного отключения газа.

Подключить электрический котел не получится, если не хватит электрической мощности. Например, к дому подведено только 5 кВт, а котел — на 9 кВт. Нужно или увеличивать мощность — писать заявление в энергоснабжающую компанию — или ставить котел меньшей мощности, которой может не хватить для отопления.

Твердотопливные котлы для получения тепла сжигают дрова и уголь. Их устанавливают, когда ни газ, ни электричество использовать нельзя. У таких котлов есть специальная загрузочная камера, куда помещается топливо для сжигания. Если топить дровами — камера больше, если углем — меньше, а стенки камеры толще, потому что температура горения угля выше.

Для работы котла нужно заложить в него топливо. В зависимости от размера камеры и вида топлива одной закладки хватает от нескольких часов до нескольких дней. Некоторые угольные котлы работают в автоматическом режиме.

Котлы на твердом топливе дешевы и просты в использовании. Топливо для них найти проще и они работают без электричества. Но такие котлы нужно обслуживать: загружать уголь и дрова, а затем чистить котел от сажи и пепла — такую ручную работу нужно выполнять каждый цикл работы котла. Кроме того, нужно где-то хранить сухие дрова или уголь.

Пеллетные — это разновидность твердотопливных котлов. В пеллетных котлах для получения тепла используются цилиндрические топливные гранулы — пеллеты. Это биотопливо, которое производят из древесных отходов, торфа и сельскохозяйственных отходов.

Пеллеты упрощают загрузку топлива в котел — он может работать автономно несколько дней.

Жидкотопливные котлы используют жидкое топливо — обычно дизельное топливо (солярку). Такие котлы не требуют постоянного контроля и обслуживания. Минусы таких котлов — высокая стоимость топлива и необходимость установки в теплом проветриваемом помещении.

Некоторые котлы на жидком топливе можно перенастроить на сжигание природного газа.

Комбинированные — это котлы, которые работают на нескольких видах топлива. Такие котлы позволяют совмещать плюсы разных вариантов топлива, в нужный момент переключаясь между ними.

Один из вариантов — твердое топливо с электрическими ТЭНами: когда дрова или уголь заканчиваются, котел переключается в режим использования электроэнергии. Другой вариант: твердое и жидкое топливо.

Основные критерии выбора

Некоторые особенности каждого вида котлов я уже описал. Теперь подробнее о критериях, которые важно учитывать при выборе.

Вид и принцип сжигания топлива. Электрические и газовые котлы наиболее удобны, потому что топливо для сжигания подается автоматически и не требует обслуживания. В эту же группу с натяжкой можно отнести и пеллетные котлы — они могут работать без обслуживания неделями. Все остальные котлы — твердо-, жидкотопливные и комбинированные — требуют ручной подачи.

Энергозависимость. Устройство твердотопливных котлов очень простое, они не требуют электричества. Некоторые напольные газовые котлы также энергонезависимы. Остальные газовые и, конечно, электрические котлы без электроэнергии работать не будут.

Количество контуров, которые может нагревать котел, — это количество отдельных периметров, по которым передается тепло. Например, отопление дома радиаторами — это один контур, а горячая вода в кране — это уже другой контур. Иногда отопление также делают в несколько контуров: например, разные контуры на разных этажах дома.

Одноконтурные котлы только обогревают помещение, а двухконтурные — обогревают помещение и нагревают горячую воду в кране для бытовых нужд. Современные одноконтурные котлы также могут нагревать воду, но для этого к нему нужно подключить бойлер.

Мощность котла, наличие регулировки, правила расчета. При выборе котла нужно правильно выбрать мощность: если мощности не хватит — будет холодно, а если больше, чем нужно — переплатите за котел. Для расчета требуемой для отопления мощности в средней полосе России обычно используют правило: 0,1 кВт мощности на 1 м² площади дома + 10—20% запаса.

Для функционирования горячего водоснабжения мощность учитывается отдельно — примерно по 5 кВт на каждый кран с горячей водой. На 4 крана получится 20 кВт — это максимальная требуемая мощность, если все краны одновременно будут открыты.

Например, если дом на 100 м² хотите оборудовать двумя санузлами и раковиной на кухне, тогда мощность котла с запасом для одновременного использования отопления и горячей воды во всех кранах:

W = 0,1 кВт × 100 × 1,2 + 5 кВт × 3 = 27 кВт

У современных газовых и электрических котлов есть регулировка мощности: можно ограничить максимальную потребляемую мощность или задать желаемую температуру нагрева.

Материал теплообменника в котле влияет на нагрев теплоносителя. Теплообменники делают из чугуна, стали или меди. Чугунные тяжелее и дороже, но им не страшна коррозия. Стальные — дешевле, легче, но боятся коррозии. Медные теплообменники компактны, используются в небольших котлах, но не так долговечны, как чугунные.

Открытая и закрытая камера сгорания — это характеристика котлов, которым требуется воздух для сжигания топлива. Если камера сгорания открытая — воздух для горения берется из помещения, в котором установлен котел. В таких помещениях обязательно должна быть приточная вентиляция и дымоход, чтобы выводить продукты горения. При использовании закрытой камеры котлы берут воздух снаружи, поэтому дополнительная вентиляция не требуется.

Способ установки и вид размещения. Котел может быть настенным или напольным. Более компактный и удобный вариант — настенный котел. Для него не требуется отдельное помещение и его можно повесить в ванной или в другом удобном помещении.

Напольные котлы обычно более мощные и громоздкие. Их используют, когда настенного котла недостаточно для обогрева большого дома.

Вес котла зависит от материалов, из которых он сделан. Настенные котлы чаще всего делают из стали, их вес составляет около 30—50 кг . Напольные котлы более мощные, при их изготовлении иногда используется чугун, поэтому вес таких котлов может достигать сотен килограммов.

Экономичность котлов зависит не только от КПД, но и от стоимости топлива. Газовые котлы наиболее экономичные, но стоимость подключения может окупаться 10—20 лет . Наиболее дорогой вариант — отапливать дом электрическим котлом, но здесь стоимость зависит от тарифа в конкретном регионе.

Безопасность при работе котлов зависит от грамотной установки и правил эксплуатации. При установке котла важно выполнить все требования безопасности, которые рекомендует производитель, и согласовать подключение с надзорными органами, если это требуется. Все автоматические котлы будут безопасны, если их правильно использовать и вовремя обслуживать. Безопасность использования котлов с твердым и жидким топливом также зависит от правильности загрузки и хранения топлива.

Гарантия и срок службы котла отличается у разных производителей: это может быть и 1 год, и 10 лет. Когда производитель уверен в качестве своего котла, гарантия будет больше. При этом срок службы при правильном обслуживании может значительно превысить срок гарантии.

Стоимость котлов начинается от нескольких тысяч рублей. Цена зависит от устройства котла (вида используемого топлива) и его мощности.

Помимо стоимости котла надо учитывать стоимость подключения. Приведу примерную смету подключения в моем поселке. Смета не учитывает газовое оборудование внутри дома — например, котел.

Электрический котел для отопления частного дома — особенности, устройство, полезные советы

Принято считать, что обогревать дома с помощью электрических приборов слишком разорительно. Это устоявшаяся точка зрения, которая многими принимается как непреложная истина. Однако, практика показывает, что отопление с помощью электрических котлов не требует слишком больших денежных вложений. Тем более, что такие установки можно использовать в паре с системами теплого пола, не использующими теплоноситель с высокой степенью нагрева. Рассмотрим особенности и возможности электрических отопительных котлов.

Что это такое?

Электрический котел — это нагревательный прибор, обеспечивающий подготовку теплоносителя для отопительного контура или системы теплого пола.

Это устройство, которое обычно используется при отсутствии возможности подвести к дому газ, или использовать котел другой конструкции.

Такой подход обусловлен высокими ценами на электроэнергию и опытом использования других нагревательных электроприборов — чайников, утюгов и т.п. При этом, современные модели могут работать в достаточно экономичном режиме, а отсутствие других источников тепловой энергии (газа, твердого или дизельного топлива) позволяют сократить расходы до минимума.

Особенности конструкции

Электрокотел — это устройство, состоящее из нескольких основных элементов:

бак с водой, которая поступает в него и выводится после получения определенной температуры;
нагревательный элемент (существуют разные виды);

термостат (датчик температуры и устройство регулировки);
циркуляционный насос, обеспечивающий стабильное перемещение жидкости в системе.

Есть более простые модели, состоящие из обычного бака, двух патрубков для присоединения прямой и обратной линий отопления и патрубка для подпитки (подключение к водопроводу).

Есть более сложные устройства, способные выполнять программы и менять режим работы в соответствии с ними.

Наиболее распространены котлы, в которых использован ТЭН. Как правило, устанавливается несколько штук, чтобы можно было регулировать режим нагрева, включая поочередно один или несколько нагревателей.

Эти агрегаты считаются самыми малоэффективными, так как расход электроэнергии у них большой, а долговечность относительно малая.

Другим видом нагревательных элементов являются электроды. В воду просто опускаются металлические стержни, на которые подана фаза и ноль. Чаще всего на металлический корпус подают ноль, а фаза — на стержне, погруженном в воду внутри емкости.

Вода проводит электроэнергию, возникает разница потенциалов. Вода нагревается естественным способом выводится из бака. Такие котлы очень надежны и долговечны, но и у них электроды понемногу растворяются и требуют замены.

Самым новым видом является индукционный нагреватель. Он состоит из катушки с массивным диэлектрическим сердечником, который нагревается при подключении катушки к источнику электропитания. Эта конструкция обладает высоким КПД и является самым долговечным устройством из всех ныне существующих разновидностей.

Выбирая тот или иной агрегат, необходимо учесть режим его работы и степень нагрузки. Если она велика, модели с ТЭНами не подойдут. Лучшим вариантом станет индукционный котел, но он довольно дорогой.

Достоинства и недостатки

К положительным качествам электрических котлов следует отнести:

полная бесшумность во время работы;
отсутствуют запахи, опасность воспламенения топлива и прочие угрозы;
котлы поддаются ремонту, а затраты на него намного меньше, чем на восстановление агрегатов другого типа;
размеры котлов малы и позволяют размещать их в любой удобной точке отопительного контура;
нет необходимости в отведении отдельного помещения;
не нужен дымоход, узлы прохода сквозь стены или перекрытия.

Недостатками электрокотлов принято считать:

мощность агрегата более 5 кВт требует использования подключения на 380 В, что получить непросто;
полная зависимость от электросетей;
для подключения нужна отдельная линия с качественной проводкой и автоматами защитного отключения;
КПД электрокотлов сравнительно низок;
тарифы на электроэнергию высоки и различаются в зависимости от региона.

Способы подключения

Электрический котел можно использовать по-разному:

в системе с естественной циркуляцией теплоносителя;
в контуре с принудительной циркуляцией;

комбинированный способ.

Выбор того или иного варианты зависит от модели и особенностей конструкции нагревателя. Некоторые котлы попросту невозможно использовать в связке с циркуляционным насосом, так как нагрев воды в них происходит не проточным, а замещающим способом.

Это означает, что нагретые слои воды выходят из емкости с ТЭНами (или другими нагревателями), а на их место поступают более холодные слои.

Есть модели, где нагрев производится с достаточной скоростью, чтобы можно было запустить процесс принудительной циркуляции. Как правило, это установки с мощными и многочисленными ТЭНами или индукционными элементами.

Электродные модели действуют довольно медленно, поэтому циркуляцию в них если и запускают, то извне. Это и есть комбинированный способ, когда движение потока организуется не в самом котле, а с помощью внешнего циркуляционного насоса.

Есть еще один вариант подключения — к системе «теплый пол». Это низкотемпературная сеть трубопроводов (петель), где температура теплоносителя на выходе из котла не превышает 50°. При такой связке возникает немалая экономия на электроэнергии, появляется возможность использовать маломощные нагревателя, что снижает нагрузку на сеть.

Необходимо учитывать, что мощность агрегата при подключении к сети 220 В ограничена 5 кВт. Более мощные модели требуют подключения к линиям 380 В. Если учесть потери тепловой энергии при низкой скорости циркуляции, 5 кВт хватит на обогрев примерно 30-40 м 2 .

Если есть необходимость сэкономить деньги и получить максимальный эффект, теплый пол будет оптимальным решением. Он не требует высокой мощности от нагревателя, может быть разделен на большое число петель для повышения эффективности. Кроме того, низкотемпературные системы позволяют увеличить скорость циркуляции, что даст меньшую разницу температур прямой и обратной линий и позволит еще больше сэкономить на подогреве теплоносителя.

Производители электрокотлов

Среди наиболее известных и надежных изготовителей электрических котлов следует назвать следующие фирмы: