Электрокотлы для отопления частного дома

ТЭНовые

В качестве нагревательного элемента используются ТЭНы, способные преобразовать практически без потерь электричество в тепло. Представляют собой тугоплавкий проводник с низким омическим сопротивлением. Он способен выдержать большой ток и при этом не расплавиться. Для защиты проводника используется изолятор, чаще керамический, и металлическая оболочка, чаще медная, для защиты всего устройства от воздействия воды или другого теплоносителя.

Нагревательные элементы закрепляются внутри накопительного резервуара. Контакты для питания выводятся наружу, а места стыков корпуса резервуара и ТЭНов герметично запаиваются, исключая вытекание теплоносителя.

Основной процесс в котле – это непосредственный теплоперенос от нагревательного элемента к воде. Используется от одного до трех, иногда четырех, ТЭНов, способных обеспечить должную мощность.

Схема устройства тэнового электрического котла

Характеристики ТЭНовых котлов отопления для частного дома:

• КПД – 96-99%;
• Мощность от 1.5 кВт до 60;
• Питание однофазное(220), трехфазное (380), 50-60 Гц;
• Источник тепла – ТЭН с тугоплавким проводником, изолированным керамическим диэлектриком и медной оболочкой;
• Вариант исполнения теплообменника – с накопительной емкостью, проточный.

Особенности

Ступенчатая регулировка мощности 1/2, 1/3, 2/3 и полная мощность при задействовании различного числа ТЭНов.

Пожарная и электрическая безопасность. Полное изолирование электрической части от теплоносителя и окружающей среды.

Котел мощностью 10 кВт произведет 1 Гкал тепла за 116 часов, потратив на это в целом 1163 кВт/ч электроэнергии, при практически 100% КПД.

Доступная цена.

Исходя из стоимости одного киловатта энергии, можно подсчитать затраты на производство одной гигакалории тепла. Это важный показатель, который позволит в итоге сравнить эффективность электрических котлов   различной конструкции и работающих на других типах топлива.

Недостатки

Часто озвучивается проблема с накипью на ТЭНах. Однако сама по себе накипь даже не снижает КПД, только повышает риск выхода нагревательного элемента из строя. Снижает срок его службы. Тепло все равно будет поступать в теплоноситель, просто потому, что ему больше некуда деваться. В условиях автономного отопления частного дома эту проблему легко решает подготовка теплоносителя. Использование деминерализованной воды и специальных наполнителей для увеличения теплоотдачи защитит более чем полностью ТЭНЫ от появления накипи.

Бренды

Среди самых популярных и ответственных производителей электрических котлов называют:

• Protherm (Словакия) – электрические котлы серии СКАТ с мощностью 6-28 кВт. Надежные и эффективные модели с широким функционалом и безупречными отзывами благодарных клиентов.
• Vaillant (Германия) – проверенная временем ответственная компания, предлагающая клиентам компактный настенный котел eloBLOCK для отопления дачи, квартиры, дома или коттеджа. Бесшумная конструкция с простым управлением.
• Kospel (Польша) – популярный европейский бренд с качественным и удобным в использовании оборудованием. Представлен 7 сериями электрических котлов с различными вариантами мощности, работающими с системой «теплый пол», имеющими наружную погодозависимую автоматику, работающими с бойлерами косвенного нагрева и т.д.
• Buderus (Германия) – бесшумные экологичные котлы с широким диапазоном мощности (4-60 кВт), компактными габаритами и высоким качеством. Созданы из нержавеющей высоколегированной стали.
• «ЭВАН» (РФ) – российский производитель теплового оборудования с большим ассортиментом электрических котлов разной мощности. Модели экономкласса для широкого круга потребителей отличаются раздельным конструктивным исполнением пульта управления и котельного агрегата, а агрегаты класса «стандарт» подходят как для домов, так и для небольших складских помещений в качестве основного или резервного источника теплоснабжения. Котлы класса «комфорт» — это достойная энергоэффективная альтернатива зарубежным производителям, которую ценят также за легкость монтажа, простой интерфейс и плавное регулирование мощностей. Ну, а котлы класса «люкс» и «VIP» — это эффективные мини-котельные с минимальными затратами для помещений площадью 75-270 м2.
• ZOTA (РФ) – отечественный производитель с широкой линейкой электрических котлов для отопления помещений площадью 30-4000 м2. Модели надежные и экономичные, адаптированные к различным условиям эксплуатации. Производитель предлагает клиентам от недорогих агрегатов серии Econom, Smart и MK до более продвинутых и серьезных устройств серий Lux, Balance и Prom.
• «РЭКО» (РФ) – отечественные электрически котлы, представленные 2 модельными рядами – серии РЭКО П и ПМ. У РЭКО П нет насоса и расширительного бака, в отличие от ПМ, который укомплектован циркуляционным насосом, экспанзоматом, предохранительным клапаном и воздухоотводчиком. Возможны варианты как для бытовых, так и для промышленных площадей.

При грамотном подходе можно легко избежать основных недостатков электрических котлов – дороговизну использования и вероятность поломок. Так, сократить расходы можно, подобрав программируемый котел, позволяющий регулировать мощность, основательно утеплив жилое помещение, а также используя льготные тарифы. Длительную и бесперебойную работу оборудования обеспечат установка стабилизаторов, регулярное техобслуживание, а также внимательное отношение к качеству теплоносителя.

При сомнениях за помощью в выборе оборудования всегда можно обратиться к профессионалу.

Минусы

К сожалению, даже самые совершенные механизмы имеют свои недостатки.

Где взять столько электричества

Для каждого дома или квартиры существует ограничение в потребляемой мощности тока. В постройках 80-х годов ограничение в 1,5—2 кВт, в новых домах 3—4 кВт. Потребление электроэнергии современных электрических котлов колеблется от 3,5 до 100 кВт.

Естественно, мощность, выделяемую для помещения, придется увеличить, ведь, кроме электрического котла, в доме работает и другая техника. Для этого придется обратиться в горэлектросеть.

Если возможность есть, то мощность увеличат бесплатно. В противном случае придется готовить новый проект электропроводки, что потребует больших финансовых вливаний.

Увеличение мощности до 15 кВт — 70 тыс. руб., каждый следующий кВт сверху еще 10 тыс. руб.

Такое отопление влетает в копеечку

Предположим, в доме установлен электрический котел, мощностью 5 кВт. Для поддержания температуры теплоносителя, при хорошей теплоизоляции помещения, он будет потреблять половину своей мощности, 2,5 кВт ч. Во включенном состоянии нагревательный элемент находится примерно 12 часов. Получается, что в сутки электрический котел потребит 30 кВт ч. Если взять стоимость кВт/ч равной 5,38 руб., получится, что сутки работы котла обойдутся в 161,4 руб.

Отопительный период в России длится с 15 октября по 15 апреля, 180 дней. Умножим количество дней на стоимость одного дня работы электрического котла. Получим, что за отопительный сезон придется потратить 13068 руб. И это только в случае, когда правильно подобрана мощность котла.

Без розетки никак

Еще один недостаток — энергозависимость. Если в доме на длительное время отключат электричество, это негативно отразится не только на температуре в помещении. Теплоноситель, замерзший в системе отопления, может расколоть трубы или повредить сам электрический котел.

Мощность электрокотла

Тем, кто хочет выбрать экономичный вид отопления, электрические системы отопления могут не понравиться, поскольку потребляют много электроэнергии. Поэтому экономичность, как таковую, можно не рассматривать, а вот правильно подобранная мощность позволит не переплачивать за тепло

Тем не менее, важно узнать у продавца, сколько потребляет электрический котел отопления в месяц, и как можно сэкономить

Для выбора мощности котла учитывают:

1. площадь помещения;
2. насколько холодные зимы в регионе;
3. возможные теплопотери.

Определившись с перечисленными факторами, можно по формуле определить подходящий по мощности электрокотел для отопления. На обогрев 1 кв. м помещения затрачивается около 40Вт электричества. Умножаем эту цифру на площадь помещения, затем – на коэффициент теплопотерь (1,5) и коэффициент региона (в южных регионах – 0,7, в северных – 2, в средней полосе -1,5).

Сколько придется платить за электроэнергию?

Перед покупкой важно просчитать примерный расход электричества в месяц, общую стоимость затрат на весь сезон, когда понадобится обогрев дома. Пример вычислений для дома в 100 м2 приведен ниже

Учитывая, что КПД электрокотлов примерно 100%, то на 1 кВт тепла нужно потратить примерно 1 кВт электроэнергии. В среднем, 1 кВт в России, в зависимости от региона, обойдется в 3,2 рубля. Для дома в 100 кв. метров понадобится для обогрева около 10 кВт тепла в час, за сутки – 240 кВт. Если электрокотел будет безостановочно работать круглые сутки в течение месяца, то затраты составят 7200 кВт * 3,2 рубля = 23040 рублей в месяц.

Приведенные выше расчеты – это результат работы котла без отключения. На практике сумма будет меньше в два раза, как минимум. Значит, на дом площадью 100 кв. метров нужно будет затратить около 12 тыс. рублей в месяц (в зависимости от цены на электроэнергию). Еще нужно учесть, что хорошо утепленные стены потребует меньшей работы котла. Значит, следует вовремя позаботиться о качественных окнах, дверях, утеплении стен, перекрытий, крыши.

Критерии выбора

В отличии от газового котла, электрический работает без топлива. Ему не требуется дымоход и вентиляция. Электрические агрегаты не нужно устанавливать в отдельной котельной. Прибор позволяет снизить затраты на отопление и платить за тепло по тарифам на электричество.

При выборе отопительного котла учитывают множество параметров. Главный критерий – тепловая мощность агрегата. Расчет мощности зависит площадь здания, на которой аппарат сможет поддерживать необходимую температуру. На 10 квадратных метров площади требуется 1 кВт тепловой мощности.

В представленном ниже ТОПе, модели классифицируются в зависимости от типа питания:

1. Однофазные – подключают к электросети 220 В
2. Однофазно/трехфазные – подходят для сети 220В и 380 Вольт
3. Трехфазные – подключают к сети 380 В

Этот параметр важен для владельцев загородных домов из-за частых перебоев и скачков напряжения.

По принципу работы выделяют такие виды:

1. Индукционные. Нагревательные элементы в конструкции отсутствуют. Температура теплоносителя увеличивается по принципу электромагнитной индукции. Эту функцию выполняет встроенный индукционный трансформатор.
2. ТЭН. Котлы на основе трубчатого электрического нагревателя. Работает за счет прямого контакта теплоносителя с нагревателем.
3. Электродные. Вода греется за счет прохождения через нее электрического тока между электродами. Жидкость ионизируется, выделяя тепловую энергию.

Большинство электрических котлов имеют электронное управление и функцию самодиагностики

При выборе также учитывают:

1. Способ монтажа и обвязки. Выделяют подвесные и напольные. Настенные агрегаты компактны и их можно устанавливать в жилых комнатах. Напольные используют для отопления больших зданий и монтируются в отдельных помещениях.
2. Коэффициент полезного действия (КПД). Параметр, отражающий эффективность работы прибора.
3. Количество контуров и наличие водонагревателя. Большинство электрокотлов предназначены только для отопления, то есть одноконтурные. Редко встречаются двухконтурные модели со встроенным бойлером, которые подключают к двум контурам. Они обеспечивают не только нагрев стальных радиаторов, но и подачу в трубы водоснабжения.

Немаловажный критерий – производитель электрокотла. На рынке представлен широкий выбор одноконтурных и двухконтурных котлов от отечественных и иностранных брендов

Перед покупкой рекомендуется обратить внимание на наличие официальной гарантии и ознакомиться с отзывами потребителей о товаре

Чем хорош электрокотел

Изучив тонкости внутреннего строения электрического котла, пора переходить к положительным моментам его использования.

Минимальные риски использования

Электрические аппараты обладают высокой степенью безопасности. Такой котел не обожжет пользователя пламенем, не ударит током. Он не выжигает кислород в помещении, не выделяет угарный газ. В целом никак не влияет на здоровье человека.

Фото 1. Электрический котел модели ЭВП-6м, 11 кг, 220 В, производитель – «Stanless».

Отсутствие шума

Самой шумной частью электрокотла является циркуляционный насос. Но и он способен «выдавать» лишь менее 50 дБ. Это значит, что даже ночью аппарат не потревожит хозяина, спящего в одном с ним помещении.

Не только отопление, но и ГВС

Электрокотлы также производятся в двухконтурном исполнении. Что позволит пользователю не только отапливать помещение, но и организовать собственное горячее водоснабжение. Причем простота управления электрическим котлом допускает отключение неиспользуемого контура в теплое время года. Значит, электрический котел можно использовать как автономную систему ГВС, без лишних затрат энергии.

Без топлива

Электрическим котлам, в отличие от газовых и твердотопливных, не нужно дополнительное пространство для хранения топлива.

Нет необходимости оборудовать специальную комнату для электрокотла и поддерживать в ней определенные условия, для хранения баллонов со сжиженным газом, или угля.

Забота об окружающей среде

Газовые и твердотопливные котлы в процессе работы выбрасывают в атмосферу продукты горения. Электрические аппараты напрочь лишены этого недостатка. Они в процессе работы лишь переводят один вид энергии в другой без выделения вредных веществ.

Преимущества электрических котлов

Уровень использования ЭК растет из года в год, и если ранее они устанавливались в основном районах с недоступными централизованными системами газо и теплоснабжения, то теперь они устанавливаются везде, особенно, в схемах солнечной и термальной генерации электроэнергии, используя выработанную зеленую энергию. В такой схеме пользователь получит самый экономичный электрический котел отопления.

ЭК с щитком управления

Преимущества отопительных электрокотлов для индивидуального жилищного строительства:

1. Высокий уровень безопасной эксплуатации, по сравнению котлами, работающими на природном топливе (газ, мазут, уголь), поскольку отсутствуют причины для взрыва газа или топливной смеси.
2. Экономичное устройство для домовых систем отопления, без вредных выбросов дымовых газов.
3. Энергосберегающее устройство, имеют малый срок установки нового оборудования, монтажа и наладки, просты в использовании, поскольку на 100% автоматизированы.
4. Экономия транспортных и складских расходов на приобретение и хранения жидкого и твердого топлива.
5. Бесшумность во время работы.
6. Экологическая безопасность.
7. Низкая стоимость покупки, монтажа и эксплуатации дачного электрокотла.

Идеальных отопительных систем в мире не существует и электрокотлы не исключение, поэтому справедливости ради, нужно отметить их недостатки:

1. В случаях перебоев с электроэнергией в аварийных случаях, оборудования котельной работать не будет и возможна полная или частичная заморозка систем отопления. Конечно, такой риск сегодня не велик, учитывая государственные требования к аварийным остановкам в электросетях. Для систем солнечной генерации электроэнергии эта проблема не существует.
2. Высокие затраты на электроэнергию пожалуй самый высокий недостаток, но применение дифтарифного учета электроэнергии снижает эти затраты, особенно, когда в схему теплоснабжения добавляют баки-аккумуляторы горячей воды, которую нагревают в ночные часы минимального тарифа.

Необходимо также отметить, что данный показатель зависит от типа ЭК, чем он дороже, тем удельные расходы электроэнергии на нагрев единицы воды ниже. Поэтому дорогие ЭК обеспечивают в будущем экономию на оплату электричества

Классификация оборудования и принцип работы

Электрокотел преобразует электрическую энергию в тепловую и в зависимости от особенностей конструкции может быть:

• ТЭНовым;
• электродным;
• индукционным.

Независимо от вида современные модели снабжены термостатом, с помощью которого можно корректировать мощность устройства и степень нагрева теплоносителя.

Обычно есть и возможность получать сведения с внешнего датчика, чтобы контролировать температуру воздушной массы в конкретном помещении.

Устройство с нагревательным ТЭНом

Внутри емкости, предназначенной для воды, устанавливают нагревательные элементы – ТЭНы. Они могут быть выполнены в виде трубок или пластин. Чтобы регулировать степень нагрева, нагреватели включаются поочередно.

Вода поступает в бак, нагревается, затем передается на контур. По мере ее остывания или нагрева отдельные ТЭНы включаются или выключаются. Движением теплоносителя управляет встроенный циркуляционный насос.

В зависимости от размеров и типа ТЭНовые электрокотлы бывают настенными или напольными. Нужно подобрать такое место установки прибора, чтобы его было удобно обслуживать

Можно выбрать двухконтурные модели таких котлов, они подогревают воду не только для отопления, но и для водопровода. ТЭНовые устройства популярны за счет простой конструкции и относительно невысокой цены. При правильной эксплуатации они ломаются крайне редко.

Помимо воды в качестве теплоносителя применяются различные по концентрации антифризы или масляные составы. Но размеры у таких устройств обычно достаточно большие, что ограничивает возможности при выборе места для их установки. Со временем на ТЭНах оседает налет, периодически нагревательные элементы нужно заменять.

Электродный котел для отопления

Для нагрева здесь используется разница потенциалов на двух электродах и естественное сопротивление воды, возникающее благодаря растворенным в ней солям. Это компактные устройства, которые могут быстро нагревать небольшие объемы воды.

Электродные котлы очень компактные, их просто установить, но работают такие приборы только с водой, имеющей определенное удельное сопротивление

Встроенный циркуляционный насос здесь не нужен. Это простой прибор, который почти никогда не ломается. А если такое и случится, его не сложно отремонтировать. Цену на устройства этого типа можно назвать демократичной.

Но масло и антифриз для такого котла не подойдут, в качестве теплоносителя приемлема только вода, но не дистиллированная. Со временем электроды изнашиваются, растворяются в воде. Их нужно периодически заменять новыми элементами.

Прибор с индукционным нагревом

В таких котлах нагревательный элемент выполнен из диэлектрического корпуса с навитой на него катушкой и сердечником. Ток в катушке вызывает разницу потенциалов в сердечнике, который достаточно быстро нагревается. Тепловая энергия передается теплоносителю.

Котлы с индукционным принципом действия устойчивы к износу, они обладают высоким КПД и служат исключительно долго. Конструкция настолько простая, что ее можно изготовить из подручных средств

Это котел с высоким КПД и длительным ресурсом эксплуатации. Промышленные модели довольно дорогие, но при желании можно изготовить самодельный индукционный аналог. Подходит любой жидкий теплоноситель, а случаи поломок крайне редки.

Разновидности электрокотлов

Электрические котлы различаются в вариациях преобразования электричества в тепло. Суть их работоспособности может базироваться и на непосредственном согреве, и на непрямом. В нем, к слову, участвуют физико-химические процессы.

Электрокотлы для частного дома бывают индукционными, ТЭНовыми и электродными. В первом случае в электрокотел встраиваются нагреватели типа ТЭН. Во втором, как понятно из названия, для нагрева жидкости применяется электромагнитная индукция. Последние же работают при помощи электролиза.

Строение и размерность котлов, пополам с нюансами обслуживания, зависимы от типа и модели

Потому, перед чем избрать ту или иную разновидность электрокотла для отопления частного дома, важно разобраться в деталях, изучить поближе сильные и слабые стороны

Как рассчитать необходимую мощность электрического котла?

Прежде чем определить, как подобрать электрокотел для отопления, выясните, насколько хорошо проведены работы по сохранению тепла вашем доме. Для этого проведите такой тест: в зимний день измерьте температуру воздуха в каждой комнате на полу и под потолком. Двери в комнатах должны быть закрыты хотя бы с час, чтобы установилось стационарное состояние теплого воздуха. Разница должна быть в 2–4 градуса. При большей разнице нужно проверить все уплотнения на окнах, форточках, балконных и входных дверях. Если после приведения их в порядок ситуация не войдет в норму – нужно утеплять окна, двери, стены, потолок и даже пол.

Если утепление комнат сделано правильно, то выбор электрокотла для отопления можно сделать исходя из необходимой мощности для всего дома. Она рассчитывается исходя из условия наличия 80–100 Вт на 1 м2. Но это соотношение не учитывает климат в вашей местности, ваши предпочтения – мыть, например, руки и умываться теплой водой или каждый день иметь горячую ванну. Кроме того, на мощность котла и расходы электроэнергии сильно влияет то, как построена система отопления.

Если используется ночной тариф и аккумуляция тепла и горячей воды, то необходимая мощность может быть уменьшена.

Котлы для дачи, частного дома, квартиры, загородного трехэтажного особняка.

На выбор электрокотла прежде всего влияет степень автономности. Если он обеспечивает работу системы отопления и горячего водоснабжения для большого дома, то лучше выбирать котел индукционный соответствующей мощности.

Если дом небольшой, нетрудно заготовить или купить жидкое или твердое топливо, или провести газ, то лучше всего электрический котел (ТЕНовый или электродный) сделать дублирующим, подключить его параллельно к основному котлу и использовать при перебоях в подаче газа или при сильных морозах как дополнительный источник тепла.

В некоторых местностях страны использование электрических котлов весьма проблематично, прежде всего, из-за перепадов, бросков и провалов напряжения или частых и длительных отключений. Эту проблему можно решить использованием электрогенераторов с ДВС и частично – использованием стабилизаторов напряжения.

Отопление дома солнечными батареями – здесь больше полезной информации.

На какие параметры обратить внимание?

При покупке следует знать площадь комнаты, в которую приобретается электрокотел. Тогда клиент будет нагляднее представлять, каких размеров ему необходим агрегат.

Самые компактные электродные, но и с ТЭНами можно найти небольшие модели.

Использование котла в качестве основного источника обогрева — непозволительная роскошь, учитывая большую стоимость за электроэнергию. Для нагрева воды лучше иметь дополнительный бойлер или накопительного водонагревателя. Учитывая все особенности приборов, стоит проконсультироваться со специалистом и объяснить ему, в какое помещение будет устанавливаться нагреватель.

Тогда вероятность приобретения нужного агрегата повышается. Модели имеют разнообразные опции, от которых зависит стоимость приборов.

ВАЖНО!
Выбирая функционал, стоит брать в расчет только те, которые точно пригодятся при использовании котла.

С учетом всех особенностей и опций каждой модели электрические котлы становятся незаменимой покупкой для владельцев частного дома.

В основном, приобретаются приборы с ТЭН нагревателями, поскольку в этой линейке легче всего найти подходящую модель. Но другие варианты могут подойти больше для коммерческого помещения, завода или предприятия.