Двухконтурный электрокотел отопления. Двухконтурный электрический котел

В отличие от многоквартирных жилых домов обеспечение частного коттеджа горячим водоснабжением всегда было заботой самого домовладельца. Сейчас для этой цели приобретаются и устанавливаются водонагреватели различных типов, в том числе и электрические. Последние очень популярны, так как относительно недороги, надежны и просты в подключении. Но если вы задумали принять электроэнергию как дополнительный или основной энергоноситель для обогрева своего жилища, то почему бы сразу не приобрести двухконтурный электрический котел? Это поможет вам с ходу решить вопрос с подогревом воды на хозяйственные нужды.

Устройство и принцип действия

На современном рынке отопительного оборудования предлагаются двухконтурные электрические котлы отопления трех видов:

• с дополнительным проточным теплообменником;
• со встроенным накопительным бойлером;
• с возможностью подключения и совместной обвязки с выносным бойлером косвенного нагрева.

Во всех теплогенераторах с возможностью подачи воды для ГВС нагрев осуществляется с помощью трубчатых электронагревателей (ТЭНов). ТЭНы установлены внутри закрытой емкости, заполняемой теплоносителем. Нагревательные элементы должны быть постоянно погружены в воду, поэтому в верхней части емкости устанавливается автоматический воздуховыпускатель. Если воздух не будет сбрасываться, то часть трубки ТЭНа перестанет омываться теплоносителем, в результате чего его вольфрамовая спираль перегреется и перегорит за короткий промежуток времени.

Для справки: обычная водопроводная вода содержит некоторое количество воздуха, при нагревании в емкости он начинает скапливаться в ее верхней части, образуя воздушную прослойку. В промышленных котельных система отопления заполняется водой, прошедшей процедуру удаления пузырьков воздуха. Выполнять ее на бытовом уровне затруднительно по причине высокой стоимости оборудования.

Электрокотлы с проточным теплообменником

Теплообменник двухконтурного котла

В данных агрегатах подогрев воды для ГВС осуществляется от уже нагретого теплоносителя посредством дополнительного теплообменника. Здесь принцип работы следующий: в обычном режиме ТЭНы нагревают теплоноситель до необходимой температуры, он движется по основному контуру с помощью встроенного циркуляционного насоса.

Как только в доме открывается вентиль горячей воды, датчик протока фиксирует этот факт и передает импульс на блок управления. Затем поток теплоносителя переключается с главного контура на вторичный, отдавая команду электроприводу двухходового клапана, распределяющему потоки. При этом отопление дома перестает подпитываться, поскольку теплогенератор работает на ГВС.

Циркуляционные насосы для отопления

Во вторичный контур встроен теплообменник, в котором движутся два потока навстречу друг другу, обмениваясь теплом. То есть, теплоноситель интенсивно отдает теплоту для нагрева проточной воды. Как только кран закрывается, происходит обратный процесс: контроллер по сигналу датчика отдает команду электроприводу двухходового клапана и тот переключает потоки обратно, двухконтурный электрокотел снова функционирует в обычном режиме.

Теплогенератор подобного типа целесообразно использовать, когда в доме имеется 2 или 3 небольших потребителя горячей воды, например, санузел и кухня. Тогда производительности проточного теплообменника будет достаточно. Помимо этого электрические двухконтурные котлы с проточным нагревателем обладают и другими недостатками:

1. Наличие перепадов температуры горячей воды при одновременном использовании двух потребителей.
2. Отключение системы отопления во время работы контура ГВС начинает сказываться на микроклимате, когда происходит обогрев больших помещений, особенно в неутепленных зданиях.
3. Нагреватель требует обслуживания (промывки), поскольку на внутренних поверхностях со временем появляется накипь, препятствующая хорошему теплообмену.

Котлы с накопительным бойлером

Схема подключения проточного и накопительного бойлера

Недостатки, связанные с проточным нагревателем, отсутствуют у двухконтурных электрических котлов со встроенной накопительной емкостью для горячей воды. В этом случае ее расход и количество потребителей зависят от вместительности этой емкости и тепловой мощности агрегата. Производители предлагают настенные и напольные версии теплогенераторов для отопления дома и ГВС, в первых установлены бойлеры небольшой вместительности (до 100 л), в напольных же агрегатах емкость бака может достигать 300 л. Это позволяет обеспечить необходимый расход горячей воды для всех хозяйственных нужд при большом количестве проживающих в доме людей.

Принцип, по которому происходит работа электрокотла с бойлером, напоминает электроустановку с теплообменником. Разница заключается в том, что переключение потоков осуществляется, когда теплоноситель в системе набрал необходимую температуру.

Двухконтурные котлы Navien

В одноконтурных агрегатах при достижении требуемой температуры теплоносителя блок управления отключает ТЭНы и включает их после того, как вода остынет до минимального нижнего порога.

В двухконтурном аппарате ТЭНы продолжают работать, только нагревают они теперь воду в накопительном баке. Получается, что система ГВС всегда готова к работе с большим расходом горячей воды. Тем не менее здесь кроются свои недостатки:

1. Расход электроэнергии выше, так как ТЭНы постоянно подогревают воду в баке.
2. Габаритные размеры теплогенератора больше из-за наличия бака.
3. Электроника настроена на поддержание температуры в помещениях, а уже во вторую очередь нагревают воду в емкости. По этой причине в особо холодные дни температура воды в бойлере может понижаться, поэтому важно изначально правильно выбрать агрегат по мощности.

Присоединение бойлера косвенного нагрева

Схема подключения бойлера косвенного к электрическому котлу

Многие двухконтурные электрокотлы укомплектованы контроллерами, управляющими не только элементами самого агрегата, но и наружными устройствами. К таковым относится и выносной бойлер косвенного нагрева, вода в котором разогревается от теплоносителя, циркулирующего в системе отопления. Данный процесс может контролировать электронный блок теплогенератора, управляя электроприводом трехходового клапана, задействованного в схеме таким образом:

Здесь электрокотел работает по такому же алгоритму, как и со встроенным накопительным баком. Пока теплоноситель в системе не достигнет максимальной температуры, трехходовой клапан по команде контроллера направляет поток к радиаторам, а в остальное время переключается на змеевик бойлера. Соответственно, мощности электроустановки должно хватать на обеспечение теплом обеих систем.

Чтобы экономить электроэнергию для ГВС, некоторые контроллеры имеют функцию программирования на неделю вперед. Готовность горячей воды можно «заказать» на определенное время дня, тогда котел не будет подогревать ее круглосуточно.

Недостатками такой системы ГВС считается относительно высокая стоимость и необходимость выделять под отопительное оборудование специальное помещение.

Заключение

Двухконтурные электроотопительные установки могут успешно заменить собой отдельный электрический водонагреватель, особенно в тех случаях, когда расход горячей воды невелик. Если же расход требуется большой, то и здесь имеются варианты, освещенные выше. Поэтому покупка отдельного электрического бойлера не всегда оправдана.

Компания «Таваго» предлагает вашему вниманию современные электрические котлы отопления по доступным ценам и с хорошими отзывами от наших клиентов. Подобные системы позволят вам обеспечить ваш частный дом теплом, и при этом гарантировать бесперебойность работы котла при условии наличия электроэнергии. Котел электрический (электрокотел) способен дать именно то количество тепла, которое необходимо для полного и качественного отопления дома. Главное – правильно подобрать модель, рассчитать мощность и осуществить грамотный монтаж.

Особенности эксплуатации электрических котлов

Купить электрический котел отопления можно, как в качестве основного источника тепла для жилой или производственной площади, так и для обеспечения резервной отопительной системы. В основе подобной системы лежит электрический котел, который предоставляет массу преимуществ при его эксплуатации. Это дает возможность использовать электрические модели в качестве хорошей альтернативы для традиционных твердотопливных, газовых и пиролизных аналогов.

Электрокотлы простые в эксплуатации, не требуют никакого обслуживания при работе и обеспечивают площади теплом без необходимости постоянной дозагрузки топлива. Основным источником энергии здесь выступает электричество, и пока обеспечивается его бесперебойная подача, котел будет работать на полную мощность.

Чаще всего монтаж электрического котла отопления осуществляется в частных домах, загородных коттеджах и автономных производственных помещениях. Такой выбор обуславливается рядом преимуществ, обеспечиваемых подобного рода устройствами.

Достоинства и недостатки электрического котла отопления

Электрические котлы могут похвастать целым рядом весомых преимуществ:

1) Простота монтажа и дальнейшей эксплуатации, что минимизирует затраты временных и трудовых ресурсов на его обслуживание, настройку и использование в целом;

2) Небольшие размеры, благодаря чему котлы могут вполне свободно устанавливаться на стенах котельной. Котел не занимает много места и может быть смонтирован одним человеком;

3) Отсутствие необходимости в выводе дымоходной трубы или прочих элементов для отвода продуктов сгорания топлива. Оборудование это работает от электричества, и не выбрасывает в воздух никаких отходов и вредных испарений;

4) Удобство и безопасность, за счет чего управление котлом может осуществлять даже человек без соответствующих знаний и специальной подготовки. Достаточно будет прочесть инструкцию и получить консультацию по эксплуатации от специалистов-монтажников;

5) Высокая эффективность. Коэффициент полезного действия электрического котла нередко достигает отметки в 98%, так что вы получите максимум тепла и минимум неэффективных затрат;

6) Экологичность. Поскольку котел работает от электроэнергии, его можно станавливать в любых помещениях и учреждениях, даже при наличии особенно строгих требований к экологической чистоте.

Из недостатков можно отметить только потребность котла в постоянной подаче электричества, а также дороговизну энергоресурсов. Будьте готовы к тому, что счета за оплату электроэнергии существенно возрастут. Тем не менее, при сравнении с аналогичными затратами на автономное отопление другими источниками энергии расходы на эксплуатацию электрического котла уже не будут выглядеть столь отпугивающими.

Как выбрать электрокотел для отопления частного дома?

Выбор конкретного котла напрямую зависит от площади помещения, требующего отопления, а также от удельной мощности самого оборудования. Для питания электрокотла необходима обычная городская сеть 220-380В. При этом котлы совершенно невосприимчивы к перепадам напряжения, так что могут работать без перебоев даже при самых нестабильных условиях эксплуатации. Выбирать модель следует, исходя из предположения, что на 10 квадратных метров помещения требуется установка мощностью 1 кВт. Таким образом, если ваш дом имеет общую площадь в 200 квадратных метров, то установка должна иметь суммарную мощность в 20 кВт. Все просто. Остальные критерии выбора будут исключительно субъективными, и повлияют лишь на длительность эксплуатации системы и ее конечную стоимость. На электрические котлы отопления цена устанавливается, исходя из особенностей конструкции, производителя, а также удельной мощности.

Где купить?

Приобрести современный электрический котел для отопления частного дома, коттеджа или производственного помещения вы можете, обратившись в компанию «Таваго». Мы занимаемся реализацией технологичных систем отопления для физических и юридических лиц, и поможем вам подобрать модель, которая в полной мере удовлетворит ваши потребности в тепловой энергии. Спешите обращаться за профессиональной консультацией и оформлять заказ уже сегодня!

Электрокотел, эффективно решает вопрос автономного отопления квартиры или частного дома. Но, в большинстве случаев, потребитель нуждается не только в тепле, но и горячем водоснабжении. Двухконтурный электрический котел, одновременно решает два вопроса: обогрев жилых помещений и обеспечение потребности в ГВС.

Как работает двухконтурный электрокотел

В устройстве двухконтурного электрокотла, предусмотрено два нагревательных элемента, не соприкасающихся между собой. Особенность конструкции в том, что котёл, одновременно нагревает горячую воду и теплоноситель.

Принцип работы двухконтурного электрического котла отопления и ГВС, можно описать следующим образом:

• В корпусе находится трубчатый нагревательный элемент (ТЭН). При прохождении электрического тока, внутренняя спираль накаляется. Тепло, полученное в результате нагрева, передается греющей поверхности, соприкасающейся с теплоносителем.
• Передача тепла от поверхности ТЭНа теплоносителю, осуществляется посредством естественной или принудительной циркуляции жидкости в системе отопления. Теплоноситель, попадает в емкость с электронагревателем, проходя через которую соприкасается с разогретой поверхностью и аккумулирует тепло.
• Нагретая жидкость, поступает в систему отопления, отдавая тепло через радиаторы или теплые полы.

Контуры ГВС и отопления, работают практически идентичным образом. При открытии крана горячей воды, включается нагревательный элемент и начинает подогревать жидкость проточным способом.

Двухконтурные энергосберегающие электрические отопительные котлы, имеют встроенную накопительную емкость – бойлер. Нагретая вода хранится в накопителе, с теплопотерей, не более 1оС в несколько часов. После открытия крана, потребителю, сразу подается горячая вода. Экономия, достигаемая благодаря встроенной накопительной емкости, достигает 10-15%.

Современные бытовые двухконтурные электрокотлы многих европейских компаний, создаются с учетом подключения к низкотемпературным системам обогрева – «теплым полам», без необходимости в установке дополнительного оборудования.

Электрокотлы выпускаются в настенном и напольном (стационарном) исполнении.

Навесные 2-х контурные электрокотлы

Двухконтурный настенный электрический котел отопления, оптимальное решение обогрева квартиры, по причине следующих преимуществ:

• Небольшая занимаемая площадь – настенные котлы, отличают небольшие габариты. При необходимости, электрокотел можно встроить в шкаф.
• Отсутствие избыточной мощности – вырабатываемой тепловой энергии, достаточно для обогрева квартиры.
• Функциональность – двухконтурные модели, идут в комплектации с встроенным бойлером, автоматикой под управлением микропроцессора.
  Некоторые котлы, предназначены для подключения к низкотемпературным системам отопления, без необходимости в установке дополнительного оборудования: гидрострелки и узла подмеса.

Двухконтурные электрокотлы настенного типа, оптимальное решение обогрева квартиры многоэтажного дома.

Напольные электрокотлы с двумя контурами

Установка двухконтурного котла в напольном исполнении, оправдана для обеспечения теплом частного дома или коттеджа. Более мощные устройства, чем навесные аналоги, хорошо справляются с обогревом жилых помещений и приготовлением горячей воды в достаточном количестве.

Двухконтурные напольные электрокотлы, занимают много полезной площади. Выпускаются с минимальной производительностью в 10-18кВт (в зависимости от выбранного производителя), поэтому, в основном используются в частных домах или коттеджах.

Большая производительность в конструкции напольных котлов, сочетается с встроенным накопительным баком (присутствует не во всех моделях), автоматикой и высокой пропускной способностью ГВС. Популярностью пользуются решения, с дополнительным подключением внешнего теплоаккумулятора, что позволяет экономить на электричестве, не менее 25-30%.

Суть решения сводится к тому, что выполняется подключение к трехтарифному счетчику. Котел работает в полном объеме только ночью, когда электричество предоставляется по сниженной цене. За это время, нагреваемая вода поступает в теплоаккумулятор. В дневное время суток, котел отключается.

Теплоноситель подогревается за счет сохраненного ранее тепла. Решение оптимально подходит для низкотемпературных систем отопления.

Выбор двухконтурного электрокотла

Как уже отмечалось, современные электрические двухконтурные котлы для отопления и горячей воды, изготавливаются в настенном и напольном исполнении. В первую очередь, при подборе определяются именно с типом установки котла. Кроме этого, обращают внимание на следующие технические характеристики:

• Площадь отопления – потребуются теплотехнические расчеты.
• Пропускная способность ГВС и рабочие параметры. В документации описаны технические характеристики устройства: максимальный и минимальный нагрев воды, объем жидкости, которую электрокотел сможет нагреть в течение определенного временного периода.
• Дополнительные функции – котлы снабжаются дистанционным управлением, блоком GSM оповещения, погодозависимой автоматикой.

Чтобы подобрать котел, подходящий по техническим характеристикам дома и соответствующий запросам хозяев, определяют необходимую мощность, марку производителя, после чего, выбирают котельное оборудование в доступной ценовой категории.

Какой мощности нужен котел – делаем расчет

Порядок расчёта электрического двухконтурного котла, включает в себя необходимость подсчета общей мощности, достаточной отдельно для отопления и ГВС:

• Производительность 2-х контурного отопительного электрического котла, достаточную для обогрева жилых помещений, рассчитывают по формуле 1 кВт = 10 м2. К полученному результату, добавляют порядка 15% запаса.
• Дальше выполняется расчет ГВС – для классических двухконтурных электрических навесных котлов отопления и горячего водоснабжения, работающих в режиме проточного нагрева воды, к рассчитанной мощности + запас, добавляют еще порядка 15-20%.
• При расчете котла с встроенным бойлером, ориентируются на рекомендации производителя и указанные им показатели мощности, достаточные для нагрева воды и отопления.

Вычисления затрагивают еще одну область, связанную с объемом потребляемого электричества. Производители, в зависимости от энергопотребления, выпускают две базовых модели электронагревателей: однофазные и трехфазные.

Первые, однофазные, выпускают с мощностью до 8 кВт и подключаются к сети на 220В. В технической документации, однофазные котлы, классифицируются обычными водонагревателями (бойлерами), поэтому, при подключении не требуют получения дополнительных разрешений и выделения отдельной ветки напряжения.

Если потребляемая мощность превышает 8 кВт, устанавливают трехфазный котел. Подключение к электросети, выполняется посредством отдельной ветки в 380В. Если линия не подведена к дому, подают запрос на увеличение энергопотребления.

Основные производители – кого выбрать

Лидерами по производству двухконтурных котлов, остаются европейские компании. Предлагаемые концернами модели, отличаются высокой экономичностью, безопасностью и надежностью сборки. В конструкции, применяются новейшие технологии, обеспечивающие защиту нагревателя от накипи, предотвращающие выход из строя при скачках напряжения.

Отдельного упоминания заслуживают, отечественные электрокотлы с двумя контурами. Продукция российских компаний, полностью адаптирована к условиям эксплуатации. Хотя котлы уступают зарубежным аналогам функциональностью, но, по своей надежности и производительности не уступают, а в некоторых случаях и превосходят последние.

Выделяют несколько моделей, пользующихся неизменным спросом потребителя:

• Россия – ЭВАН Ecowatti, ТермоСтайл ЭПН, Savitr Premium.
• Европа – ACV E-tech S, Wespe Heizung Kombi, Jaspi FIL-B.
• Украина – РОСС АОЭ.

Большинство из указанных моделей, представлены в премиум классе и в своей работе используют энергосберегающие технологии.

Цены на электрокотлы с двумя контурами

Стоимость 2-х контурного электрокотла, зависит от нескольких факторов:

1. Комплектации.
2. Производителя и места сборки.
3. Производительности.

Отечественный электрический котел премиум класса, предлагается, начиная от 20 тыс. руб. Базовая модель европейского бренда, обойдется уже в 1,5-2 раза дороже. Цены стартуют, начиная от 30 тыс. руб. и выше.

Плюсы и минусы двухконтурных электрокотлов

Фактически, основное отличие одноконтурных и двухконтурных котлов, это количество нагревательных элементов, расположенных в корпусе. В модели с двумя контурами отопления, предусмотрено два ТЭНа. Именно в этой особенности и заключаются все достоинства и недостатки:

• Достоинства – двухконтурные котлы, работают и на нагрев воды, и на подогрев теплоносителя. Соответственно, нет необходимости в дополнительной установке бойлера или водонагревателя.
• Недостатки – проточный нагрев воды с помощью ТЭНа, не лучшее конструкторское решение по нескольким причинам. Два нагревательных элемента, работают в одновременном режиме, что создает пиковую нагрузку на электросеть. Даже с применением энергосберегающих технологий, затраты на электричество, значительные.

У всех конструкций корпус выполнен из нержавеющей стали и имеет компактные размеры.

Как известно 1 кВт мощности тока переходит в 1 кВт отопительной мощности. Для обогрева большей площади нужен котел мощностью более 17 кВт. В зависимости от мощности питание котлов может происходить от однофазной и трехфазной системы. Однофазные котлы используют для отопления частного дома ил дачи до 100 м 2 . Однофазная конструкция предполагает питание от обычной розетки в 220 В. Трехфазный котел используется для отопления площади более 100 м 2 , и требует питание от отдельной линии в 380 В.

Принцип работы двухконтурного генератора

Как любой электрический котел работает он на принципе преобразования электроэнергии в тепловую. Проходя через нагревающийся узел, жидкость под естественным или принудительным действием циркулирующего насоса, проходит через систему.

Все контролирующие операции осуществляются через блок управления. Если температура понижается, регулятор сигнализирует и включается насоса с системой подогрева. Те же действия происходят во втором контуре при включении горячей воды в кране. В этом случае на регулятор воздействует не понижающаяся температура, а пропускной напор воды. Подобную типовую схему можно увидеть на представленном рисунке, где красными линиями показана отдача, а синими обратка.

При повышении давления в системе отопления срабатывает предохранительный клапан. Перегрев исключен из-за вмонтированного термического выключателя.

Особенности монтажа

Главное при установке двухконтурного котла это сделать тепло систему безопасной и бесперебойной. Для этого нужно предусмотреть:

1. Заземление.
2. Защиту отключения.
3. Стабилизатор напряжения.

Обвязка двухконтурного котла

При монтаже двухконтурного электрического генератора главное правильно рассчитать схему (об этом мы уже рассказывали ТУТ) и выполнить обвязку. Правильно выполненная обвязка не даст создать больших перепадов температур на входе и выходе. Жидкость, нагреваясь, первоначально циркулирует в малом контуре, заем, достигая нужно температуры, поступает в трубы и радиаторы большего контура. А значит важно предусмотреть два контура в схеме.

В обвязку включают следующие элементы цепочки: Распределительный клапан, балансирующий кран, циркулирующий насос, манометр, радиаторы, проточный фильтр, трубы, тройники, клапаны (оборотный, воздушный, предохранительный), переходники, крепеж. Все это необходимо просчитать по схеме и приобрести перед монтажом.

Двухконтурные генераторы тепла можно монтировать по следующим вариантам схем:

1. Естественная циркуляция.
2. Принудительная циркуляция.
3. Классическая.
4. При помощи первичных и вторичных колец.

Для примера представляем рисунок-схему с принудительной циркуляцией жидкости в системе. На схеме представлены следующие элементы: 1- регулятор температуры в помещение, 2 — узел безопасности (манометр, предохранительный клапан), 3-батареи, 4- электрический двухконтурный генератор тепла, 5 — бак расширительный (закрытый), 6 — циркулирующий насос, 7 — кран наполнения водой системы, 8 — насос анти конденсатный, 9 — клапан обратки, 10 — датчик минимальной температуры.

Особенность монтажа двухконтурного генератора в том, что нужно выполнять прямую и смесительную одновременно.

Плюсы и минусы двухконтурного генератора

К основным плюсам электрических двухконтурных теплораспределителей относится:

1. Компактность. Дает возможность установить котел даже в небольших помещениях.
2. Экологичность. Не дает вредных выбросов и не поглощает кислород.
3. Не нужно дополнительно монтировать трубу-дымоход.
4. Бесшумность. Звуки издает лишь циркулирующий насос. Можно устанавливать даже в спальных помещениях.
5. Пожаробезопасен. Так как не используется открытый огонь, это лучший вариант для деревянного частного дома.
6. Монтаж и обслуживание можно выполнять самостоятельно.
7. Не нужно дополнительные разрешения на установку колонки для горячей воды.

Но отзывы пользователей говорят и о минусах:

1. Накипь, образующаяся внутри системы, может быстро вывести котел из строя.
2. Использовать для установки в больших помещениях невыгодно.
3. Нужна отдельная подводка электролинии. А это дополнительные расходы.
4. Не редко можно прочесть отзывы, что для отопления большей площади котел малоэффективен.
5. Если неправильно монтировать и выбрать мощность несоответствующую линии сети произойдет короткое замыкание, которое обесточит всю улицу.

Не смотря на отрицательные отзывы двухконтурный электрический котел — одно из оптимальных решений в частном доме с отсутствующим газоснабжением.

Как выбрать модель

Легкий вес, небольшие размеры и широкая линейка моделей дают возможность выбрать котел для любого частного дома. Отталкиваться при выборе нужно от тех требований, которым должен отвечать котел для определенной системы.

Если использование электрического двухконтурного котла подразумевается как основное, то мощность и экономичность должны стоять на первом месте. Эти показатели на высоте у Итальянских и Немецких теплогенераторов.

Если процессор планируется как резервное или дополнительное оборудование, то можно приобрети недорогой котел. Но забывать о мощности все равно не стоит. К таким моделям относятся котлы Российского производства. Отзывы о них как о дополнительном оборудовании не плохие.

Для садового или дачного домика можно воспользоваться самыми маломощными, так расход электроэнергии будет минимален.

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?

• 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.

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:

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.

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.

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);

• 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:

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
	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.
	уступают электрическим лишь тем, что требуют монтажа вблизи вентканала (при наличии атмосферной горелки) или на общей с улицей стене (турбированные, с коаксиальным дымоходом).
	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.
	Пеллетные и автоматические угольные котлы обеспечивают автономность до недели. Время автономной работы оборудования ограничено размером топливного бункера.
	Классические 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.

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.

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.

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.

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

Экономичные котлы

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

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

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.

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.

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.

Подключение

Как своими руками подключить электрокотел к системам отопления и водоснабжения?

Вот несколько возможных схем:

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;

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

Изображение	Описание
	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.
	Предохранительный клапан, сбрасывающий избыточное количество теплоносителя при опасном росте давления.
	Манометр для контроля давления.
	Автоматический воздушник, отводящий препятствующий циркуляции воздух.
	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.

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!