Якщо немає можливості провести в будинок газ, вирішувати проблему з автономним опаленням і нагріванням води доводиться за допомогою альтернативних джерел енергії. Можна встановити сонячні генератори, топити дровами або пелетами. Однак кращим рішенням може стати двоконтурний електричний котел.
У представленій нами статті докладно описаний принцип роботи і різновиди обладнання, переробного електричну енергію в теплову. Перераховано орієнтири, які варто врахувати майбутнім власникам агрегату перед його покупкою. Надані рекомендації щодо економічно експлуатувати.
Принцип роботи пристрою
Конструкція двоконтурного котла передбачає розміщення в одному приладі двох нагрівальних елементів для нагріву води і теплоносія. Працює ж система завдяки перетворенню електричного струму в теплову енергію.
Конструкційні особливості двоконтурного котла
Для обігріву приміщення до котла підключається опалювальний контур замкнутого типу, по якому рухається теплоносій. Другий трубопровід призначений для подачі гарячої води, яка підігрівається у вбудованій накопичувальної ємності або по проточним принципом.
У теплу пору року обігрів можна виключати і використовувати котел тільки як бойлер.
Два контури електричного котла можуть функціонувати як незалежно один від одного, так і одночасно, опалюючи будинок і нагріваючи воду
Складається прилад з наступних основних елементів:
- корпусу з теплоізоляцією, вхідний і вихідний арматурою;
- теплообмінника, по якому циркулює теплоносій;
- системи управління і блоку автоматики, що дозволяє встановлювати температурні параметри і відключати / включати прилад;
- нагрівального пристрою;
- розширювального бака для скидання тиску;
- запобіжного клапана;
- повітрявідводчика (автоматизованого або ручного) для виведення повітряних пробок;
- циркулярних насосів для системи ГВП і опалення;
- групи безпеки з температурними датчиками і реле.
Принцип роботи електрокотла полягає в теплообміні: циркулярний насос закачує всередину бака воду, яка прогрівається до певної температури термоелементом і виводиться або в опалювальний контур, або в систему ГВП.
По суті, двоконтурний електроприлад, як і його газовий аналог, може виконувати функцію і домовик котельні, і проточного нагрівача для води.
Переваги та недоліки електрообладнання
Електроопалення ставитися до екологічно чистим способам обігріву, адже воно не забруднює повітря димом і кіптявою подібно твердопаливного котла, чадним газом та іншими шкідливими «відробітками», як газове обладнання.
Крім того, особливість роботи опалення на електриці практично виключає аварійні форс-мажори при витоку води - якщо теплоносія в системі не буде, обладнання автоматично відключається.
У електричного котла відмінний показник ККД - 95-99%, але навіть така висока тепловіддача не компенсує велике споживання електрики, тому в порівнянні з газовим котлом електроприлад програє
Також до загальних плюсів електрообладнання можна віднести:
- Простий монтаж - немає потреби обладнати димохід, систему примусової вентиляції, підводити газовий трубопровід і оформляти купу дозволів, як при установці газового котла.
- Безпека - ймовірність протікання або закипання електричного котла дуже мала, крім того, конструкція приладу не передбачає використання відкритого полум'я, легкозаймистих матеріалів і вибухонебезпечного газу.
- Компактні розміри - важливий момент для маленьких приміщень. Крім того, прилад можна встановлювати не тільки в спеціально передбачених проектом місцях (як газове обладнання), а в будь-якому зручному місці, де є можливість підключення до електромережі та опалювальній системі.
- Безшумність - електрокотел працює без вібрацій, «вихлопів» »та інших звуків, якими грішать твердопаливні та газові прилади.
- Доступна вартість як самого приладу, так і його монтажу, обслуговування.
Що стосується недоліків, то один із найважливіших - вартість споживаної енергії. Якщо мова йде про електричний опаленні та ГВП для великого котеджу, суми будуть значні.
Тому не зайвим буде перед покупкою зробити хоча б приблизний розрахунок споживання, проаналізувавши інформацію про площі, витраті води і потужності приладу. А потім вирішувати - чи варто «овчинка» таких витрат.
Істотно знизити витрати допоможе установка спеціальних контролерів, накопичувальних пристроїв і диференційованих лічильників, які працюють в режимі «день-ніч»
Інші мінуси:
- Залежність від енергопостачання - в місцевості з постійними перебоями з електрикою установка такого опалювального приладу втрачає сенс. Втім, якщо відключення носять випадковий характер, а не є нормою життя, вирішити проблему допоможе покупка генератора, накопичує енергію.
- Скачки напруги згубно впливають на чутливу автоматику котла, тому перед установкою обладнання коштує придбати хороші стабілізатори енергії.
- Відкладення осаду. Так як для ГВП використовується проточна вода, теплонагревающіе елементи поступово покриваються накипом, яку потрібно видаляти з обладнання. Рішенням може стати установка фільтрів на вході холодної води і регулярне сервісне обслуговування.
Крім того, перш ніж встановити електричний котел, варто дізнатися, чи розрахована ваша будинкова мережа на таке навантаження. Наприклад, для площі в 200 квадратів буде потрібно не менше 16-20 кВт.
І це тільки на опалення, без урахування інших електроприладів. І якщо в нових котеджних селищах така потужність передбачена підключенням до трифазної мережі, то для дачної ділянки зазвичай виділяють не більше 10 кВт.
Види електричних котлів
Сучасні електрокотли комплектуються нагрівачами з різним принципом роботи. Але одночасно використовуватися і для опалення, і для гарячого водопостачання можуть тільки прилади з тенів конструкцією.
Підключення електричного котла до системи опалення та ГВП найчастіше передбачає установку бойлера з теплообмінником або ємності для накопичення гарячої поди
Інші види обладнання можна використовувати для ГВП тільки якщо підключити до опалювального контуру бойлер непрямого нагріву.
Електроприлади з ТЕНами
У найпоширеніші моделі електрокотлів вбудовані нагрівальні елементи - ТЕНи, які виготовлені з кераміки або металу, мають форму стрижнів, спіралі або вигнутого дугою полого прута, всередині якого вміщено нитка певного опору. Вони і виступають «посередниками», нагріваючись при проходженні електричного струму і передаючи тепло воді.
Схема пристрою двоконтурного електрокотла. Кількість елементів залежить від потужності приладу і його внутрішнього об'єму, але додаткові Тени не тільки збільшують швидкість нагріву, а й витрати на електроенергію і сервісне обслуговування
Основний недолік приладу - швидке утворення накипу на ТЕНах, яке погіршує його працездатність. Наприклад, при товщині накипу всього в 0, 5 мм, ККД приладу зменшується на 10% від номінального, а при 2 мм - на 35-40%!
В результаті пристрій повільніше нагріває воду, тому витрата електрики при цьому збільшується. Тому котел потребує постійних чистках і періодичну заміну поламаних нагрівальних елементів.
Щоб продовжити термін служби Тена рекомендується використовувати систему очищувальних фільтрів або додавати в теплоносій спеціальні пом'якшувальні засоби, а в контур опалення заливати дистильовану воду.
Крім того, котли з Теном вимагають регулярного сервісного обслуговування, адже мова йде про безпечне використання обладнання. Нагрівальний елемент поступово зношується і може перегоріти.
Якщо це станеться з розгерметизацією корпусу - ще півбіди. В цьому випадку розігрітий ніхром просто розсиплеться від контакту з водою і небезпеки для людини не представляє. Але якщо ж від'єднати елемент залишиться в непошкодженому корпусі і продовжить роботу, весь металевий корпус завдяки провіднику-воді опиниться під напругою.
Индукционное опалювальне обладнання
Робота індукційного котла заснована на магнітної індукції, яка дозволяє перетворювати електрику в теплову енергію. Усередині корпусу розташовується первинний контур з індуктивної котушкою, яка при подачі напруги створює змінне магнітне поле.
В результаті виникають так звані струми Фуко (або вихрові), які нагрівають метал, а той передає своє тепло циркулюючому носію.
Перевірені часом ТеНові котли можна без побоювання встановлювати навіть в житловій кімнаті, а ось для індукційних приладів краще передбачити окреме приміщення - незважаючи на рекламні заяви виробників, медициною не доведено нешкідливість електромагнітних полів для людини
Переваги індукційних котлів в порівнянні з ТЕН-овимі приладами:
- Найвищий рівень ККД - 98-99%.
- Велика площа нагріву і, відповідно, більш швидка передача тепла.
- На нагрівальному елементі не утворюється накип.
- Повністю автономні, і не вимагають сервісного обслуговування.
- Крім води в якості теплоносія можна використовувати нафтопродукти і масло.
Основний недолік таких приладів - висока ціна і необхідність підключення бойлера непрямого нагріву або накопичувальної ємності для забезпечення будинку гарячою водою. Тому, незважаючи на ряд переваг індукційного обладнання, пальму лідерства споживчого попиту міцно утримують двоконтурні ТеНові котли.
Котли з електродними нагрівачами
Робота електродного котла заснована на високих показниках теплопровідності у води. Усередині корпусу розташовують мінусові і плюсові електроди, що виробляють електричний струм, між ними циркулює теплоносій.
Нагрівання відбувається за рахунок енергії, яка виділяється при розщепленні молекул на заряджені іони, і їх руху до електрода відповідної полярності. Завдяки цьому нагрів води в камері котла відбувається практично миттєво.
Обов'язкова умова для електродного котла - хороше заземлення, оскільки прилади відносяться до потенційно небезпечних пристроїв і корпус може «пробивати» сильним зарядом струму
Переваги електродних котлів в порівнянні з ТЕН-овимі приладами:
- Нагрівають воду в 10 разів швидше.
- Витрачають на 20-30% менше електроенергії.
- Мають компактні розміри навіть при високій продуктивності (найчастіше моделі представлені в настінному виконанні).
- Не виходять з ладу при скачках напруги.
Але через істотних недоліків електродні котли поки не набули широкого поширення. В основному їх використовують для опалення, але організувати другий контур для ГВС можна за умови дообладнання системи бойлером непрямого нагріву.
Ці прилади дуже вимогливі до складу рідини, яка є теплоносієм. Звичайна водопровідна вода виключена, рекомендується використовувати спеціальну рідину зі збалансованим сольовим складом. Крім того, електроди в процесі роботи поступово розчиняються і вимагають заміни.
Електродні котли дуже компактні, але не відрізняються високою потужністю, тому для опалення великих площ передбачені модулі з кількома послідовно підключеними приладами
Для безпечного використання електродний котел рекомендується оснастити додатковим комплектом автоматики, який реалізується окремо і часто коштує дорожче самого пристрою. Перш за все, це циркуляційний насос і електронний регулятор температури, який управляє температурою нагріву.
Необхідний і контролер струму, який регулює силу струму, з можливістю відключати обладнання, щоб не допустити закипання води.
На що звернути увагу при покупці?
Коли ви розібралися, який саме вид приладу хочете купити, саме час подумати про його розмірах і технічних параметрах.
Найчастіше електрокотли встановлюють на кухні, але можна обладнати і міні-котельню, яка дозволить заховати малопривабливі комунікації і додаткове обладнання (накопичувальну ємність, бойлер непрямого нагріву і т.д.).
Вибір приладу за способом монтажу
Незалежно від виду конструкції, все двоконтурні котли можна розділити на дві великі групи - настінні і підлогові. Габарити і вибір моделі безпосередньо залежать від площі, яку вам необхідно опалювати, та ще й від кількості вільної місця під сам прилад.
Настінний котел відрізняється від підлогового малими розмірами - при необхідності, його можна заховати в навісну тумбу або шафу, але навіть незамаскованими прилад не виглядає громіздко і прекрасно гармонує з іншою побутовою технікою
Навісні прилади призначені для обігріву відносно невеликих площ - до 100 м2, тому найчастіше встановлюються в квартирах або маленьких дачних будиночках. Їх кріплять на спеціальні кронштейни до будь-якої вертикальної поверхні, яка витримає таке навантаження.
Стаціонарні котли - досить громіздкі пристрої, зате можуть забезпечити будинок площею до 200 м2 теплом і безперебійною подачею води, причому накопичувальні ємності можуть або вбудовуватися в сам прилад (що значно збільшує його габарити), так і монтуватися окремо
Якщо квадратура котеджу перевищує 200 м 2, можна обладнати котельню з декількома електрокотлами або використовувати додаткові джерела опалення - твердопаливні обладнання або сонячні батареї.
Розрахунок необхідної потужності
Найпростіший спосіб - розділити опалювальну площу на 10. Вважається, що при обігріві 10 м 2 буде витрачено 1 кВт, але отримана цифра буде досить умовною, адже такий розрахунок має сенс тільки для приміщень з висотою не більше 3 метрів.
Крім того, витрати тепла в чому залежать від наявності утеплення, якості вікон і їх розмірів, кліматичних особливостей місцевості і матеріалів, застосованих в будівництві будинку.
Якщо ж в будинку високі стелі, потрібно спочатку визначити обсяг приміщення (площа помножити на висоту). Потім вже обчислити необхідну потужність з розрахунку, що на 1 м3 потрібно 35 Вт.
При покупці розглядайте моделі, потужність яких на 15-20% перевищують ваші розрахункові показники - краще встановити котел на слабший режим, ніж мерзнути холодною зимою при працюючому на межі обладнанні
До отриманого результату необхідно додати «запас»:
- 10% - при великій площі скління (панорамні вікна, веранда і т.д.).
- 15% - при відсутності будинкового утеплення.
- 10-15% - для місцевості з холодними зимами.
- 20% - на додаткове навантаження при роботі ГВС в режимі проточного нагріву.
При розрахунку необхідної потужності для котлів з вбудованим накопичувачем орієнтуватися потрібно на зазначені виробником дані в техдокументації.
Від технічних параметрів котла залежить і спосіб його харчування. Прилади до 10 кВт можна підключити до звичайної мережі в 220 В, а більш потужні котли - в трифазну мережу (причому, на це може знадобитися дозвіл від місцевих енергомереж, якщо в будинок не підведена лінія в 380).
Інші важливі нюанси
За принципом нагріву води двоконтурні електрокотли можна розділити на проточні та накопичувальні. Перші - хороший варіант для невеликого будинку і сім'ї, він зможе спокійно обслужити 1-2 точки водорозбору до того ж до опалення. Але незважаючи на компактність і комфорт в експлуатації, прилад «2 в 1» має значний недолік - високе навантаження на електромережу.
А ось накопичувальний агрегат займає куди більше місця через додаткового резервуару, в якому зберігається запас гарячої води. Перевага такого типу обладнання в тому, що він зможе постачати водою у великих кількостях і дозволяє заощадити до 10% на електриці, оскільки не витрачає енергію на постійний нагрів, а тільки підтримує її температуру.
Завдяки утеплювальні кожуха, тепловтрати води в ємності за годину складуть не більше 0, 5 градуса. У технічному паспорті пристрою, призначеного для підключення до системи ГВС, повинна бути вказана його пропускна здатність - температурний мінімум і максимум, обсяг води і необхідний час для його нагрівання.
Сучасні електричні котли дозволяють управляти пристроєм і контролювати температуру опалення в приміщенні за допомогою смартфонів або системи «розумний дім»
Додатково котел може бути укомплектований:
- Блоком автоматики для дистанційного керування з пульта або через мережу.
- Захистом від замерзання, яка дозволить підтримувати мінімальну температуру в системі, що актуально для дачних і заміських будинків, де немає постійних мешканців.
- Датчиками, які відстежують зміна погоди, включають прилад при зниженні температур і вимикають в сонячний годинник.
- Обладнанням, що знижує температуру води для підключення до системи «тепла підлога».
- Датчиками з можливістю програмування мікроклімату в усьому приміщенні або окремих кімнатах на свій розсуд.
Зрозуміло, «бонуси» від виробника підвищують вартість приладу, але з їх допомогою експлуатувати котел куди комфортніше.
Способи економії при експлуатації
Щоб зменшити витрати на електроенергію при використанні електричного котла в якості опалювального приладу і водонагрівача, потрібно знизити загальні тепловтрати будинку.
Перш за все, варто замінити старі дерев'яні рами сучасними вікнами з 2-3 повітряними камерами і подбати про утеплення стін (найкраще зовнішньому) пінопластом, мінватою або іншими матеріалами з низькою теплопровідністю
Інші варіанти економії:
- Додаткове підключення або окремі пристрої, що працюють на альтернативної енергії (сонячні батареї, вітрогенератори, дров'яної камін), значно зменшать споживання електрики.
- Багатотарифний лічильник дозволить менше платити за нічне опалення, а на період ранкових і вечірніх «годин пік» прилад можна і відключити (найдорожче коштує електроенергія, витрачена в проміжках 8.00 - 11.00 та 20.00 - 22.00). А якщо доповнити систему зовнішнім теплоаккумулятором, можна накопичувати нічну «дешеву» енергію, щоб витрачати її днем.
- Рекуператор у вентиляційній системі допоможе зберегти нагріте повітря всередині будинку.
- Тижневий програматор збере дані про роботу системи за вказаний період часу, щоб підібрати найбільш комфортний і економічний режим експлуатації з мінімальною витратою енергії.
- Кімнатні терморегулятори контролюватимуть зміни в мікрокліматі будинку і передавати дані на вбудований всередині котла датчик, який буде відключати / включати опалення, оберігаючи від перегріву повітря і зайвих тепловтрат.
При правильній організації роботи електричного котла можна знизити споживання електроенергії і супутні витрати до 40%.
З енергозберігаючими варіантами опалення заміської власності ознайомить наступна стаття, детально розбирає цей вельми цікаве питання.
Висновки і корисне відео по темі
Пропонуємо Вам ознайомитися з добіркою оглядів і практичних порад щодо застосування електрокотлів різної конструкції для опалення та гарячого водопостачання будинку.
Нюанси електричного опалення - котли та інші електроопалювальними приладами, розрахунок потужності обладнання і витрат на опалювальний сезон:
Хоча двоконтурні електрокотли здаються вельми комфортними у використанні, перш ніж вирушати за покупкою, підрахуйте витрати на електрику за холодний період року або зверніться до теплотехнікам.
Можливо, вам порадять більш економну систему з одноконтурним котлом з бойлером непрямого нагріву або спроектують комбіноване опалення, де «ненажерливість» електроприладу буде компенсуватися додатковими джерелами енергії.
Пишіть, будь ласка, коментарі в розташованому нижче блоці. Розкажіть, що для вас стало вирішальним аргументом у виборі моделі двоконтурного котла. Діліться корисними відомостями, які стануть в нагоді відвідувачам сайту, задавайте питання.