Если нет возможности провести в дом газ, решать проблему с автономным отоплением и нагревом воды приходится с помощью альтернативных источников энергии. Можно установить солнечные генераторы, топить дровами или пеллетами. Однако лучшим решением может стать двухконтурный электрический котел.
В представленной нами статье подробно описан принцип работы и разновидности оборудования, перерабатывающего электрическую энергию в тепловую. Перечислены ориентиры, которые стоит учесть будущим владельцам агрегата перед его покупкой. Даны рекомендации по экономной эксплуатации.
Принцип работы устройства
Конструкция двухконтурного котла предусматривает размещение в одном приборе двух нагревательных элементов для нагрева воды и теплоносителя. Работает же система благодаря преобразованию электрического тока в тепловую энергию.
Конструкционные особенности двухконтурного котла
Для обогрева помещения к котлу подключается отопительный контур замкнутого типа, по которому движется теплоноситель. Второй трубопровод предназначен для подачи горячей воды, которая подогревается во встроенной накопительной емкости или по проточному принципу.
В теплое время года обогрев можно выключать и использовать котел только как бойлер.
Два контура электрического котла могут функционировать как независимо друг от друга, так и одновременно, отапливая дом и нагревая воду
Состоит прибор из следующих основных элементов:
Принцип работы электрокотла заключается в теплообмене: циркулярный насос закачивает внутрь бака воду, которая прогревается до определенной температуры термоэлементом и выводится либо в отопительный контур, либо в систему ГВС.
По сути, двухконтурный электроприбор, как и его газовый аналог, может выполнять функцию и домовой котельной, и проточного нагревателя для воды.
Преимущества и недостатки электрооборудования
Электроотопление относиться к экологически чистым способам обогрева, ведь оно не загрязняет воздух дымом и копотью подобно твердотопливному котлу, угарным газом и другими вредными «отработками», как газовое оборудование.
Кроме того, особенность работы отопления на электрике практически исключает аварийные форс-мажоры при утечке воды – если теплоносителя в системе не будет, оборудование автоматически отключается.
У электрического котла отличный показатель КПД – 95-99%, но даже такая высокая теплоотдача не компенсирует большое потребление электричества, поэтому в сравнении с газовым котлом электроприбор проигрывает
Также к общим плюсам электрооборудования можно отнести:
Что касается недостатков, то один из самых существенных – стоимость потребляемой энергии. Если речь идет об электрическом отоплении и ГВС для большого коттеджа, суммы будут внушительны.
Поэтому не лишним будет перед покупкой сделать хотя бы приблизительный расчет потребления, проанализировав информацию о площади, расходе воды и мощности прибора. А потом решать – стоит ли «овчинка» таких затрат.
Существенно снизить затраты поможет установка специальных контроллеров, накопительных устройств и дифференцированных счетчиков, работающих в режиме «день-ночь»
Другие минусы:
Кроме того, прежде чем установить электрический котел, стоит узнать, рассчитана ли ваша домовая сеть на такую нагрузку. К примеру, для площади в 200 квадратов потребуется не менее 16-20 кВт.
И это только на отопление, без учета других электроприборов. И если в новых коттеджных поселках такая мощность предусмотрена подключением к трехфазной сети, то для дачного участка обычно выделяют не более 10 кВт.
Виды электрических котлов
Современные электрокотлы комплектуются нагревателями с различным принципом работы. Но одновременно использоваться и для отопления, и для горячего водоснабжения могут только приборы с ТЭНовой конструкцией.
Подключение электрического котла к системе отопления и ГВС чаще всего предусматривает установку бойлера с теплообменником или емкости для накопления горячей поды
Другие виды оборудования можно использовать для ГВС только если подключить к отопительному контуру бойлер косвенного нагрева.
Электроприборы с ТЭНами
В самые распространенные модели электрокотлов встроены нагревательные элементы – ТЭНы, которые изготовлены из керамики или металла, имеют форму стержней, спирали или изогнутого дугой полого прута, внутри которого помещена нить определенного сопротивления. Они и выступают «посредниками», нагреваясь при прохождении электрического тока и передавая тепло воде.
Схема устройства двухконтурного электрокотла. Количество элементов зависит от мощности прибора и его внутреннего объема, но дополнительные ТЭНы не только увеличивают скорость нагрева, а и расходы на электроэнергию и сервисное обслуживание
Основной недостаток прибора – быстрое образование накипи на ТЭНах, которое ухудшает его работоспособность. К примеру, при толщине известкового налета всего в 0,5 мм, КПД прибора уменьшается на 10% от номинального, а при 2 мм – на 35-40%!
В результате устройство медленней нагревает воду, поэтому расход электричества при этом увеличивается. Поэтому котел нуждается в постоянных чистках и периодической замене вышедших из строя нагревательных элементов.
Чтобы продлить срок службы ТЭНа рекомендуется использовать систему очищающих фильтров или добавлять в теплоноситель специальные смягчающие средства, а в контур отопления заливать дистиллированную воду.
Кроме того, котлы с ТЭНом требуют регулярного сервисного обслуживания, ведь речь идет о безопасном использовании оборудования. Нагревательный элемент постепенно изнашивается и может перегореть.
Если это произойдет с разгерметизацией корпуса – еще полбеды. В этом случае разогретый нихром просто рассыплется от контакта с водой и опасности для человека не представляет. Но если же отсоединившийся элемент останется в неповрежденном корпусе и продолжит работу, весь металлический корпус благодаря проводнику-воде окажется под напряжением.
Индукционное отопительное оборудование
Работа индукционного котла основана на магнитной индукции, которая позволяет преобразовывать электричество в тепловую энергию. Внутри корпуса располагается первичный контур с индуктивной катушкой, которая при подаче напряжения создает переменное магнитное поле.
В результате возникают так называемые токи Фуко (или вихревые), которые нагревают металл, а тот передает свое тепло циркулирующему носителю.
Проверенные временем ТЭНовые котлы можно без опасения устанавливать даже в жилой комнате, а вот для индукционных приборов лучше предусмотреть отдельное помещение – несмотря на рекламные заявления производителей, медициной не подтверждено безвредность электромагнитных полей для человека
Преимущества индукционных котлов по сравнению с ТЭН-овыми приборами:
Основной недостаток таких приборов – высокая цена и необходимость подключения бойлера косвенного нагрева или накопительной емкости для обеспечения дома горячей водой. Поэтому, несмотря на ряд преимуществ индукционного оборудования, пальму лидерства потребительского спроса прочно удерживают двухконтурные ТЭНовые котлы.
Котлы с электродными нагревателями
Работа электродного котла основана на высоких показателях теплопроводности у воды. Внутри корпуса располагают минусовые и плюсовые электроды, вырабатывающие электрический ток, между ними циркулирует теплоноситель.
Нагрев происходит за счет энергии, которая выделяется при расщеплении молекул на заряженные ионы, и их движения к электроду соответствующей полярности. Благодаря этому нагрев воды в камере котла происходит практически мгновенно.
Обязательное условие для электродного котла – хорошее заземление, поскольку приборы относятся к потенциально опасным устройствам и корпус может «пробивать» сильным зарядом тока
Преимущества электродных котлов по сравнению с ТЭН-овыми приборами:
Но из-за существенных недостатков электродные котлы пока не получили широкого распространения. В основном их используют для отопления, но организовать второй контур для ГВС можно при условии дооборудования системы бойлером косвенного нагрева.
Эти приборы очень требовательны к составу жидкости, которая является теплоносителем. Обычная водопроводная вода исключена, рекомендуется использовать специальную жидкость со сбалансированным солевым составом. Кроме того, электроды в процессе работы постепенно растворяются и требуют замены.
Электродные котлы очень компактны, но не отличаются высокой мощностью, поэтому для отопления больших площадей предусмотрены модули с несколькими последовательно подключенными приборами
Для безопасного использования электродный котел рекомендуется оснастить дополнительным комплектом автоматики, который реализуется отдельно и зачастую стоит дороже самого устройства. Прежде всего, это циркуляционный насос и электронный регулятор температуры, который управляет температурой нагрева.
Необходим и контроллер тока, регулирующий силу тока, с возможностью отключать оборудование, чтобы не допустить закипания воды.
На что обратить внимание при покупке?
Когда вы разобрались, какой именно вид прибора хотите купить, самое время подумать о его размерах и технических параметрах.
Чаще всего электрокотлы устанавливают на кухне, но можно оборудовать и мини-котельную, которая позволит спрятать малопривлекательные коммуникации и дополнительное оборудование (накопительную емкость, бойлер косвенного нагрева и т.д.).
Выбор прибора по способу монтажа
Вне зависимости от вида конструкции, все двухконтурные котлы можно разделить на две большие группы – настенные и напольные. Габариты и выбор модели напрямую зависят от площади, которую вам необходимо отопить, да еще и от количества свободной места под сам прибор.
Настенный котел отличается от напольного малыми размерами – при необходимости, его можно спрятать в навесную тумбу или шкаф, но даже незамаскированный прибор не выглядит громоздко и прекрасно гармонирует с другой бытовой техникой
Навесные приборы предназначены для обогрева относительно небольших площадей – до 100 м2, поэтому чаще всего устанавливаются в квартирах или маленьких дачных домиках. Их крепят на специальные кронштейны к любой вертикальной поверхности, которая выдержит такую нагрузку.
Напольные котлы – довольно громоздкие устройства, зато могут обеспечить дом площадью до 200 м2 теплом и бесперебойной подачей воды, причем накопительные емкости могут либо встраиваться в сам прибор (что значительно увеличивает его габариты), так и монтироваться отдельно
Если квадратура коттеджа превышает 200 м2, можно оборудовать котельную с несколькими электрокотлами либо использовать дополнительные источники отопления – твердотопливное оборудование или солнечные батареи.
Расчет необходимой мощности
Самый простой способ – разделить отапливаемую площадь на 10. Считается, что при обогреве 10 м2 будет затрачено 1 кВт, но полученная цифра будет весьма условной, ведь такой расчет имеет смысл только для помещений с высотой не более 3 метров.
Кроме того, затраты тепла во многом зависят от наличия утепления, качества окон и их размеров, климатических особенностей местности и материалов, примененных в строительстве дома.
Если же в доме высокие потолки, нужно сначала определить объем помещения (площадь умножить на высоту). Затем уже вычислить необходимую мощность из расчета, что на 1 м3 потребуется 35 Вт.
При покупке рассматривайте модели, мощность которых на 15-20% превышают ваши расчетные показатели – лучше установить котел на более слабый режим, чем мерзнуть холодной зимой при работающем на пределе оборудовании
К полученному результату необходимо добавить «запас»:
При расчете требуемой мощности для котлов со встроенным накопителем ориентироваться нужно на указанные производителем данные в техдокументации.
От технических параметров котла зависит и способ его питания. Приборы до 10 кВт можно подключить к обычной сети в 220 В, а более мощные котлы – в трехфазную сеть (причем, на это может потребоваться разрешение от местных энергосетей, если в дом не подведена линия в 380В).
Другие немаловажные нюансы
По принципу нагрева воды двухконтурные электрокотлы можно разделить на проточные и накопительные. Первые – хороший вариант для небольшого дома и семьи, он сможет спокойно обслужить 1-2 точки водоразбора вдобавок к отоплению. Но несмотря на компактность и комфорт в эксплуатации, прибор «2 в 1» имеет значительный недостаток – высокую нагрузку на электросеть.
А вот накопительный агрегат занимает куда больше места из-за дополнительного резервуара, в котором хранится запас горячей воды. Преимущество такого типа оборудования в том, что он сможет снабжать водой в больших количествах и позволяет сэкономить до 10% на электричестве, поскольку не тратит энергию на постоянный нагрев, а только поддерживает ее температуру.
Благодаря утеплительному кожуху, теплопотери воды в емкости за час составят не более 0,5 градуса. В техническом паспорте устройства, предназначенного для подключения к системе ГВС, должна быть указана его пропускная способность – температурный минимум и максимум, объем воды и необходимое время для его нагрева.
Современные электрические котлы позволяют управлять устройством и контролировать температуру отопления в помещении с помощью смартфонов или системы «умный дом»
Дополнительно котел может быть укомплектован:
Разумеется, «бонусы» от производителя повышают стоимость прибора, но с их помощью эксплуатировать котел куда комфортнее.
Способы экономии при эксплуатации
Чтобы уменьшить затраты на электроэнергию при использовании электрического котла в качестве отопительного прибора и водонагревателя, нужно снизить общие теплопотери дома.
Прежде всего, стоит заменить старые деревянные рамы современными окнами с 2-3 воздушными камерами и позаботиться об утеплении стен (лучше всего наружном) пенопластом, минватой или другими материалами с низкой теплопроводностью
Другие варианты экономии:
- Дополнительное подключение или отдельные устройства, работающие на альтернативной энергии (солнечные батареи, ветрогенераторы, дровяной камин), значительно уменьшат потребление электричества.
- Многотарифный счетчик позволит меньше платить за ночное отопление, а на период утренних и вечерних «часов пик» прибор можно и отключить (дороже всего стоит электроэнергия, израсходованная в промежутках 8.00 – 11.00 и 20.00 – 22.00). А если дополнить систему внешним теплоаккумулятором, можно накапливать ночную «дешевую» энергию, чтобы расходовать ее днем.
- Рекуператор в вентиляционной системе поможет сохранить нагретый воздух внутри дома.
- Недельный программатор соберет данные о работе системы за указанный период времени, чтобы подобрать наиболее комфортный и экономичный режим эксплуатации с минимальным расходом энергии.
- Комнатные терморегуляторы будут контролировать изменения в микроклимате дома и передавать данные на встроенный внутри котла датчик, который будет отключать/включать отопление, уберегая от перегрева воздуха и лишних теплопотерь.
При правильной организации работы электрического котла можно снизить потребление электроэнергии и сопутствующие расходы до 40%.
С энергосберегающими вариантами отопления загородной собственности ознакомит следующая статья, детально разбирающая этот весьма интересный вопрос.
Выводы и полезное видео по теме
Рекомендуем ознакомиться с подборкой обзоров и практических советов по применению электрокотлов различной конструкции для отопления и горячего водоснабжения дома.
Нюансы электрического отопления – котлы и другие электроотопительные приборы, расчет мощности оборудования и затрат на отопительный сезон:
Хотя двухконтурные электрокотлы кажутся весьма комфортными в использовании, прежде чем отправляться за покупкой, подсчитайте расходы на электричество за холодный период года или обратитесь к теплотехникам.
Возможно, вам посоветуют более экономную систему с одноконтурным котлом с бойлером косвенного нагрева или спроектируют комбинированное отопление, где «прожорливость» электроприбора будет компенсироваться дополнительными источниками энергии.
Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке. Расскажите, что для вас стало решающим аргументом в выборе модели двухконтурного котла. Делитесь полезными сведениями, которые пригодятся посетителям сайта, задавайте вопросы.
