Электрокотел для отопления: как установить в частном доме

Принцип действия электрокотла

Практически все электрокотлы действуют по одному и тому же принципу: в теплообменнике размещается нагревательный элемент, который после подачи на него электрического тока начинает выделять тепло. Поступающий в теплообменник теплоноситель (обычно простая водопроводная вода, а в замкнутых нагревательных контурах вода со специальными присадками или антифриз) нагревается после контакта с ТЭНом.

Кстати, вода может нагреваться не только традиционным ТЭНом (то есть нагревающейся спиралью, заключенной в защитных кожух), но и индукционным или электродным способами. Однако наибольшее распостранение, как среди импортных, так и среди отечественных моделей получили именно электрокотлы с ТЭНами.

схема отопления

Электропитание нагревательных котлов также бывает самое разнообразное. Они могут запитываться от стандратных бытовых 220 вольт, а могут иметь промышленное питание тремя фазами на 380 вольт. Существуют даже модификации, питающиеся от аккумуляторов.

Что влияет на потребление электричества

Все котлы превращают используемую энергию в тепло в соотношении 1:1. Со 100-процентным КПД мизерными потерями в проводах и соединениях пренебрегают. Исключение составляют тепловые насосы, но они пока применяются редко.

Таким образом, есть лишь 2 способа снизить потребление электричества:

Сократить теплопотери. Для этого жилище оклеивают минеральной ватой или пенопластом, заделывают щели.
Оптимизировать работу котла с целью исключить перерасход энергоресурса.

Вторая задача тоже решается 2 путями:

Использованием погодозависимой автоматики. Такая система своевременно предупреждает котел о начавшемся потеплении, и тот успевает снизить мощность, не перегревая помещение.
Программированием. Модель с такой функцией, согласно настройкам пользователя, уменьшает теплопроизводительность, когда жильцы на работе или спят. В остальное время прибор выходит на нормальный режим.

Можно, не снижая потребления, уменьшить финансовые затраты. Переходят на дифференцированный учет расхода электроэнергии с большой скидкой ночью (1,68 руб. вместо 3,89). Систему отопления оснащают накопителем тепла — большой емкостью, в которой котел за льготное время нагоняет температуру рабочей среды до +98˚С. Днем кипяток из нее понемногу подается через смесительный узел в контур по мере необходимости, обогреватель в это время не работает.

В таком случае за сезон придется заплатить 17388 × 1,68 = 29 212 руб. Но есть нюанс: номинальная мощность котла должна вдвое превосходить расчетную, ведь ночью он работает и на обогрев, и на «зарядку» теплоаккумулятора. Для приведенного примера потребуется агрегат на 20 кВт.

Дополнительные сведения

Схема установки котла будет отличаться в зависимости от разновидности используемого агрегата. Для отопления можно использовать ТЭНовые индукционные или электронные установки. Если осуществляется монтаж котла с ТЭНами, то в комплекте устройства должен быть циркуляционный насос, нагревательный элемент для горячего водоснабжения, а также средства безопасности и автоматизации.

Благодаря подобной конструкции установка будет упрощена. А вот индукционные или электродные теплогенераторы представляют собой водонагревательные элементы, предполагающие необходимость наружной обвязки.

Типы электроктолов для отопления частных домов

Для того, чтобы понять, какой именно котел с электрическим нагревом может стать основой для строительства системы отопления и горячего водоснабжения в вашем жилище – необходимо понять их принципиальное устройство.

Основные элементы электрокотлов

Вне зависимости от мощности электрокотла и его основного предназначения – он состоит из следующих основных элементов:

Корпуса, который служит вместилищем всех составных частей.
Теплообменника, который служит для переноса тепла от нагревательного элемента к баку с теплоносителем,
Управляющих, контрольных и регулировочных блоков.

Ряд моделей электрокотлов, кроме того может иметь встроенные циркуляционные насосы для обеспечения перемещения теплоносителя, клапаны, перенаправляющие его потоки.

Современный электрокотел – это высокотехнологичное устройство, которое нагревает протекающую воды с максимальной эффективностью, работая при этом в полностью автономном режиме. Управлять таким оборудованием может даже ребенок – настолько оно безопасное и простое. Также современные электрокотлы имеют довольно высокий КПД, что позволит вам избежать лишних счетов за потраченную электроэнергию.

Большое разнообразие имеется и среди дизайна таких электрических нагревательных приборов. Они бывают самой различной формы, с настенным или напольным размещением.

Принцип действия электрокотлов

Модели электрокотлов

Принцип любого электрокотла – превращение электроэнергии в тепло. Электрические агрегаты не являются самыми экономически выгодными, но КПД их использования равен 95-99%, что достаточно хорошо для подобных узлов. Такие котлы подразделяются на три вида по типу теплоносителя. Поговорим о каждом из них более подробно.

Тэновый электрический котел

Электрические котлы отопления, снабженные ТЭНами, работают по принципу электрического чайника. Вода проходит через трубчатые нагревательные элементы – ТЭНы. Выступая в качестве теплоносителя, она проходит по всей системе отопления, циркулируя с помощью насоса.

Одним из преимуществ можно назвать его компактность, аккуратный внешний вид и возможность монтажа на стену. Процесс установки не вызовет особых затруднений, а эксплуатация комфортна и проста, благодаря датчикам терморегуляторам. Автоматика позволяет поддерживать нужный нагрев, ориентируясь на данные с датчиков, которые меряют температуру воздуха окружающей среды.

Теплоносителем может выступать не только вода, но и незамерзающая жидкость, благодаря которой не будет образовываться накипь на ТЭНах, которой не избежать, используя воду.

Внимание. Накипь, образованная на ТЭНах, ухудшает теплоотдачу и энергосберегающие свойства электрического котла отопления

Данный вариант для отопления дома хорош еще и тем, что имеет невысокую стоимость

Для удобства регулировки потребления электричества, он оборудован несколькими ТЭНами, которые можно включать по отдельности

Данный вариант для отопления дома хорош еще и тем, что имеет невысокую стоимость. Для удобства регулировки потребления электричества, он оборудован несколькими ТЭНами, которые можно включать по отдельности.

Электродный электрический котел

Принцип работы электродного электрического котла для отопления дома совершенно отличается от предыдущей модели. Нагрев жидкости происходит не нагревательным элементом. Электрод, установленный в корпусе, отдает жидкости электрический заряд, под действием которого молекулы расщепляются на отрицательно и положительно заряженные ионы. В теплоносителе происходит собственное сопротивление, что и обеспечивает интенсивный нагрев. Заливается в систему либо вода, либо специальный состав (подобие антифриза).

Данный вид электрического агрегата для отапливания дома совершенно безопасен, если произойдет утечка жидкости, он просто отключится. Электродный модели очень компактны (выглядит как небольшой цилиндр с патрубками), оборудованы датчиками замера температуры окружающего воздуха, управляются автоматикой.

Обслуживание данной модели сводится к замене электрода, так как они постепенно растворяются по мере работы, что ухудшает обогрев дома. Также нужно обязательно следить за исправной работой циркуляционного насоса, чтобы жидкость в системе не закипела. Правильная и эффективная работа электродного электрического котла для отопления частного дома возможна только с подготовленной водой – она должна иметь необходимое значение удельного сопротивления. Измерить их самостоятельно не всегда удобно и просто, как и подготовить воду. Поэтому, проще и надежнее будет купить специально предназначенную для работы в электродных котлах жидкость.

Электрический котел индукционный

Этот вид отопительного электрического агрегата для дома работает на основе индукционного нагрева жидкости ферромагнитными сплавами. Индуктивная катушка располагается в герметичном корпусе и не имеет контакта непосредственно с теплоносителем, который протекает по периметру устройства. Исходя из этого, в качестве энергоносителя для отопления дома может быть использована не только вода, но и антифризы. Данный электрический котел для отопления дома не оборудован нагревательным элементом или электродом, что улучшает его КПД. Также, отсутствие ТЭНов обеспечивает полную безопасность при эксплуатации. Этот вариант котла для обогрева дома не подвержен образованию накипи, практически не ломается и не течет.

Минусом индукционных моделей является лишь их более высокая стоимость и большие габариты. Но со временем проблема размера устраняется — на смену старым, приходят усовершенствованные модели.

Кроме данной классификации, электрические котлы для отопления частного дома разделяют на:

одноконтурные (предназначены только для отопления всего дома);
двухконтурные (обеспечивают не только отопление во всем доме, но и нагрев воды).

Также нужно выделить:

настенные котлы;
напольные котлы (производятся модели большой мощности).

Как сделать электрический котел своими руками

Электрокотлы для отопления частного дома на 220 вольт часто делают самостоятельно – это несложно, если есть необходимые материалы и навыки. Простейший котел представляет собой емкость из металла, в которой установлены ТЭНы. Обычно самостоятельно делают котлы мощностью 6 кВт – такого оборудования достаточно для отопления небольшой квартиры или дачного дома. Котел, сделанный своими руками, обойдется, как минимум, наполовину дешевле купленного. Самостоятельно можно изготовить ТЕНовый или электродный котел.

Материалы для изготовления котла на ТЭНах

Для такого котла понадобится резервуар любой формы, в котором воду будут подогревать ТЭНы. Резервуар можно изготовить из трубы д. 150 мм. Для небольшого котла достаточно 2-3 ТЭНа, стоимость каждого около 10 долларов. Материалы:

труба стальная д. 150 мм;
пластины круглые л. 150 мм, 2 шт.;
патрубки д. не меньше, чем контура – 3 шт.;
ТЭНы;
гайки;
воздухоотводчик автоматический;
шаровой кран.

Материалы для изготовления электродного котла

Для изготовления электродного котла своими руками понадобится:

труба 50 мм;
стальной пруток 20 мм;
фланец и муфта с внутренней резьбой (2 шт.);
любой диэлектрик;
уплотнительная резина;
болты, гайки.

Подробные инструкции по изготовлению изложены на многих сайтах в интернете, поэтому не станем повторяться. Там же можно посмотреть описания и схему подключения простейшего блока управления с термодатчиком.

Плюсы электроотопления

Большим достоинством электрокотлов является размер агрегатов, функционирующих на электроэнергии. Все модели электрического оборудования имеют небольшие размеры. В том случае, если нужно обогреть небольшую площадь, стоит выбрать электроприбор для настенной установки: он отличается эргономичностью и без труда впишется в обстановку среди иных электрических агрегатов и предметов мебели.

Схема подключения котла к отопительной системе

Еще один плюс в сравнении с другими источниками тепла – это абсолютная безотходность, прежде всего, продуктов, образующихся в результате сгорания топлива, так как отсутствует необходимость их утилизации.

Это наиболее чистая разновидность отопительных приборов из всех, что существуют. Отсутствие отходов исключает засорение природной среды. Конечно, большая часть электростанций, которые поставляют электричество, функционируют благодаря топливному сжиганию, а это отнюдь не улучшает экологическую обстановку. Но вредные выбросы поступают в окружающую среду не в вашем жилище.

В электрокотлах отсутствует открытый огонь, за счет этого повышается их пожаробезопасность. Но определённые меры для этого все же нужны, так как прибор является тепловым источником. Но в сравнении с теми мерами, что требуются при монтаже агрегатов, функционирующих по принципу сгорания топлива, они несущественны.

Котлы, работающие на электричестве, просты в установке. Принцип монтажа столь простой, что с этой задачей способен справиться даже человек без опыта и соответствующих навыков.

Наиболее легкой установкой отличаются агрегаты, в конструкцию которых входит расширительная емкость, электрические контролирующие и предохраняющие устройства, защищенные корпусом. Чтобы установить такой прибор, достаточно подвести сеть питания, разместить сам прибор и включить обогрев.

Схема подключения и обвязки электрокотла

Котлам, функционирующим на электроэнергии, не нужно топливо, что означает отсутствие необходимости создания запасов топлива и засорения жилища углем, емкостями с топливом, имеющим жидкую консистенцию, дровами. Достаточно подключить котел с помощью медного шнура к линии электросети.

Простота обслуживания — еще одно существенное достоинство. С таким котлом отсутствуют хлопоты по контролю за его работой и за количеством топлива в нем. Нужно только включить прибор. При использовании агрегата, работающего на твердом топливе, нужно хотя бы два раза в день закладывать в него топливо и проводить очищение от продуктов, образующихся в процессе сгорания. Здесь же вам не нужно думать об обогреве и работе устройства, пока подается электроэнергия.

На заметку! Подобный отопительный агрегат можно спроектировать своими силами. Устройство электрообогревателей довольно примитивное, поэтому и воссоздать его нетрудно.

Пошаговая инструкция установки электрокотла

Как правило, электрокотлы используются комплексно в сочетании с твердотопливными или газовыми. В первом случае твердотопливный котел выполняет нагрев дома до заданной температуры, а электрический ее поддержание на комфортном уровне. Во втором случае газовый и электрокотёл врезаются в систему отопления параллельно, а работают последовательно. В ночной период, при действии соответствующего сниженного тарифа, обогрев дома осуществляет электрический котёл, а днём газовый.

Правильное подключение электрокотла в систему отопления выполняется следующим образом:

Согласно ранее разработанному плану в помещении отмечается место установки котла;
Выполняется разметка на стене. Для этого электрокотёл со снятой передней панелью предварительно устанавливается на место монтажа, выравнивается при помощи водяного уровня. Места установки крепежей отмечается через технологические отверстия
Котел навесной устанавливается на высоте не менее 1,5 м от уровня пола для более удобного обслуживания;
Крепежные элементы выбираются в зависимости от материала стены. Как правило, это пластиковые дюбеля со стальными винтовыми крюками в качестве анкеров. Однако некоторые маломощные модели электрокотлов могут устанавливаться на гипсокартонные стены. В этом случае допускается применение дюбеля бабочка;
Установка заземления. Один из ключевых этапов монтажа электрокотла. Некоторые модели не будут включаться без заземления, а у других загорается сигнальный индикатор. Для обустройства заземления необходимо вбить в землю несколько арматурных штырей и соединить их между собой металлической пластиной. Нулевой провод от электрокотла необходимо подсоединить к этим штырям.
Подключение электропитания. Электрический котёл необходимо подключить через собственную линию электроснабжения, подсоединённую к отдельному вводному автомату;
От автомата кабель прокладывается к устройству защитного отключения, который рекомендуется расположить непосредственно рядом с котлом.
Подключение котла к системе отопления выполняется через входящий и исходящей патрубок. У некоторых моделей оба вывода расположены снизу устройства, у других подающий патрубок сверху, а обратка снизу.
К трубе обратки (поступление остывшего теплоносителя в котел) крепится циркуляционный насос. Расположение ротора должно быть строго горизонтальным. Расположение на обратке предпочтительней, чем на подаче, так как высокая температура теплоносителя негативно влияет на рабочие элементы насоса и снижает его долговечность;
Перед насосом устанавливается фильтр грубой очистки «грязевик». Монтируется так же горизонтально отстойником (ответвление с фильтрующей сеткой) вниз;
К трубе обратки врезается ответвление для расширительного бачка. Он компенсирует температурное расширение теплоносителя, вмещая в себе определенный объем воды;
Установка группы безопасности, состоящей из предохранительного (срывного) клапана, манометра и клапана для стравливания воздуха выполняется на трубе подачи. Через небольшое ответвление. Группа безопасности должна находиться в максимально высокой точке системы отопления для своевременного удаления воздуха.

Читайте так же:

Обвязка электрокотла

Обвязка электрических отопительных котлов должна включать в себя следующие элементы:

Циркуляционный насос. Данный элемент обвязки обеспечивает перемещение теплоносителя по отопительному контуру, за счет чего обеспечивается передача тепла отопительным приборам.
Расширительный бак. Ключевое предназначение расширительного бака заключается в приеме излишков теплоносителя при его чрезмерном перегреве. Отсутствие бачка может привести к разрыву труб или повреждению элементов отопительной системы.
Предохранительный клапан. При помощи предохранительного клапана избыток теплоносителя сбрасывается в канализацию. Клапан работает только в аварийных ситуациях – например, при закипании воды при остановке насоса или при переполнении бачка. Давление, при котором клапан срабатывает, обычно равняется максимальному значению давления в системе.
Автоматический воздухоотводчик. Этот элемент обеспечивает самостоятельный вывод воздуха из контура отопительной системы. При отсутствии воздухоотводчика циркуляция теплоносителя будет затруднена, а сама система будет сильно шуметь.
Манометр. Наличие манометра дает возможность отслеживать уровень давления в трубопроводе отопительной системы. Шкала манометра должна быть рассчитана хотя бы на 4 бар.

Высококачественный электродный котел

По своему принципу действия такая конструкция больше напоминает классический «армейский» кипятильник. Чертежи электрокотла помогают разобраться во всех тонкостях устройства. В основе конструкции лежит два лезвия, между которыми устанавливаются зазоры в 2 мм. В качестве теплоносителя берется вода с растворенной солью. Конструкция включает в себя небольшой отрезок металлической трубы. Во внутреннем отсеке спрятан электрод, который надежно закрыт втулками. Мастеру нужно помнить о том, что для функционирования такого агрегата понадобится хорошее заземление с трубой, которое соединяется с корпусом устройства.

Отопление будет стабильно функционировать только в том случае, если заранее рассчитать оптимальное количество вносимой соли, так как от этого зависит сила тока в цепи. Для контроля температуры пригодиться термостат.

В видеоролике имеется интересная информация о том, как из обычной трубы можно изготовить электрокотел:

Как выбрать электрокотел для отопления частного дома и рассчитать необходимую мощность.

Чтобы грамотно выбрать модель электрокотла для отопления и горячего водоснабжения вашего жилища прежде всего необходимо определить потребную мощность электрокотла. В продаже имеются как скромные настенные электрокотлы мощностью в 2,5 киловатта, так и стационарные установки, эффективная мощность которых измеряется десятками киловатт.

Что вычислить необходимую мощность электрокотла можно воспользоваться довольно простой формулой – разделить площади отапливаемых помещений на 10. Полученная цифра и будет показывать потребную мощность электрокотла в киловаттах. Так, если вы планируете отапливать с помощью нагревательного электрического устройства дом площадью в 90 квадратных метров, то минимально необходимая мощность электрокотла будет составлять 9 киловатт.

Существенно повлияет на цифру расхода электроэнергии при электрического обогреве помещений такие факторы как материал, из которого оно построено, степень утепления и наружные климатические условия. Все это может дать существенные поправки в необходимую мощность. Существенно сократить расход электроэнергии может и автоматизации процесса отопления – поддержание нескольких температурных режимов, автоматически переключаемых по таймеру. В этом случае отопление не будет давать максимальный обогрев во время вашего отсутствия, а лишь поддерживать минимально необходимый уровень температуры.

Стоимость электрокотлов

Диапазон цен на нагревательные электрокотлы также широк, как и их модельный ряд. Цена таких устройств зависит как от мощности, так и от реализованных функций. Кроме того, на конечную стоимость установки системы электрического отопления существенно влияет и приобретение дополнительного оборудования.

Несколько тысяч рублей стоит небольшое настенное устройство, которое способно обеспечить приемлемую температуру в небольшом дачном домике, а вот для многоквартирного дома цена такого оборудования составит уже несколько десятков тысяч рублей.

Лучшие модели бытовых электрических нагревателей

Редакция santehnikportal.ru составила рейтинг 10 самых покупаемых моделей отопительного оборудования, работающего от электричества. Изучив его, вы сможете понять, какой агрегат лучше подойдет для вашего дома.

Bosch Tronic Heat 3000 12 220/380 В. Германия-Чехия. Хороший прибор настенного типа, одноконтурный с мощностью 12 кВт, предназначен для отопления сооружений площадью до 120 кв. м. Снабжен погодозависимой автоматикой, защитой от замерзания и перегрева, допускает применение антифриза. КПД 99,7%. Цена 44 000 – 48 000 рублей.
Ferroli LEB 9220В/380В. Италия. Настенный агрегат, одноконтурный, производительность 9 кВт обеспечивает прогрев помещений площадью до 100 кв.м. Оборудован погодозависимой автоматикой, циркуляционным насосом, ЖК-дисплеем, возможностью суточного программирования, использование антифриза. КПД 99,5%. Стоимость 33 000 – 37 000 рублей.
Protherm RAY (СКАТ) 6 KE /14 220В. Словакия. Нагреватель настенного типа, одноконтурный, мощностью 6 кВт рассчитан на площадь 60 кв.м. Новинка от Протерма 2020 – возможность заливать в систему антифриз. Оснащен автоматикой и датчиком уличной температуры, анализирует ошибки, удобное управление. КПД 99,5%. Цена 35 000 – 38 000 рублей.
Эван Warmos Comfort – 15 380В. Россия. Агрегат одноконтурный, настенный, с мощностью 15 кВт, который способен обогреть дом площадью до 150 кв.м. Возможность подключения бойлера косвенного нагрева, чтобы использовать нагреватель и для горячего водоснабжения. КПД 99,5%. Цена 29 000 – 32 000 рублей.
Wattek ELTEK-2 GSM 9 380 В. Чехия-Россия. Одноконтурное устройство настенного типа, производительностью 9 кВт для прогрева зданий площадью до 90 кв.м. Оснащен автоматикой, циркуляционным насосом, расширительным баком, использование антифриза допускается. КПД 99%. Стоимость 47 000 – 50 000 рублей.
Галан ГАЛАКС 15 380В. Россия. Одноконтурный нагреватель электродного типа, настенного размещения. Производительность 15 кВт обеспечивает отопление сооружений площадью до 100 кв.м. Снабжен циркуляционным насосом. Возможность подключения бойлера косвенного нагрева для горячего водоснабжения. КПД 99%. Стоимость 32 000 – 35 000 рублей.
Инэра Prof SAV-2,5 220В. Россия. Индукционный прибор настенного типа, одноконтурный с мощностью 2,5 кВт, способный обогреть дом площадью до 30 кв. м. Оборудован электронным теромостатом, датчиком температуры теплоносителя, блоком возврата реактивной энергии и защитой от скачков напряжения. КПД 99%. Цена 26 000 – 29 000 рублей.
Stout SEB 7. Испания-Россия. Нагреватель с максимальной безопасностью – теплоизоляция, аварийный клапан, три ТЭНа, датчик-преобразователь давления, автоматический воздухоотвод, аварийное отключение. Мощность 7 кВт для обогрева сооружений площадью 70 кв. м. КПД 99%. Стоимость 33 000 – 35 000 рублей.
Savitr Premium Plus 9 220В. Россия. Агрегат настенный, двухконтурный, мощностью 9 кВт. Предназначен для обогрева помещений площадью до 90 кв.м., а также для поддержания температуры в системе горячего водоснабжения. Оснащен циркуляционным насосом, допускает использование антифриза. КПД 98%. Цена 47 000 – 51 000 рублей.
Эван ЭПО 12 380В. Россия. Напольное устройство одноконтурного типа. Производительность 12 кВт, предназначен для отопления зданий площадью до 120 кв. м. Простая и надежная конструкция с ТЭНами из нержавеющей стали и плавной регулировкой температуры теплоносителя. КПД 93%. Цена 16 000 – 19 000 рублей.

Количество контуров

Устройство двухконтурного котла.

При установке котла отопления можно обеспечить дом бесперебойной подачей горячей воды, но оборудование для этого нужно выбирать особенно тщательно. В данном случае необходимо выбор делать между устройствами с одним либо двумя контурами. Одноконтурные приборы позволяют организовать только отопительную систему, поскольку они не предназначены для подогрева воды, которая подается пользователю в краны на кухне либо в ванной. Если есть необходимость в этом, надо выбирать двухконтурные газовые котлы. Здесь есть отдельная классификация: выпускаются газовые котлы настенного типа, напольного, проточные и с большими накопительными емкостями.

На каком котле остановить свой выбор? Следует сначала определиться с тем, какие именно функции требуются от оборудования. Например, одноконтурные приборы способны подавать теплоноситель для теплого пола.

Оборудование проточного типа применяется, когда требуется практически мгновенный подогрев воды, при этом они за минуту прокачивают через себя 10-15 л, подогревая этот объем до установленной температуры.

Отопительные двухконтурные котлы обладают дополнительными баками с определенной емкостью. В них есть объем уже горячей воды, но при подаче она не всегда может быть сразу горячей, а это приводит к расходу жидкости. Поэтому выбор надо делать исходя из того, насколько оборудование экономно и эффектно, полностью ли оно отвечает всем требованиям эксплуатации.

Правила установки и выбора электрокотла для отопления частного дома

Принцип действия электрокотла

Что влияет на потребление электричества

Рекомендации по выбору

Дополнительные сведения