Электрический котел отопления - варианты, выбор, установка

Настенный котел в коридоре

Бытовые электрические котлы отопления нельзя назвать сложными приборами. Их конструкция состоит из достаточно мощного нагревателя (до 24 кВт), теплообменника и циркуляционного насоса. Выпускаются и модели для систем с естественной циркуляцией, однако с каждым годом их становится все меньше. Это связано с экономической стороной вопроса — такие варианты более затратны.

Общая информация

Принцип работы любого электрического котла основан на прямом превращении электрической энергии в тепловую. Из всех существующих видов энергетических ресурсов электричество считается самым дорогим. Поэтому не стоит ожидать от подобных теплогенераторов экономической выгоды.

Однако нужно признать и положительные стороны оборудования, среди которых удобство использования и абсолютная экологичность. Тем не менее, еще раз об экономичности электрического отопительного оборудования. Иногда покупателей соблазняют непонятными формулами и уверениями, что именно предлагаемая в данный момент модель «супервыгодна» и «архиэкономна».

Все это — не что иное, как маркетинговый ход нечистых на руку или необразованных реализаторов. Следует раз и навсегда усвоить — 100% электрической энергии превращается в тепловую и остается в доме. Она не улетучивается с продуктами горения (их нет) и не трансформируется в непродуктивные магнитные потоки (это исключено). Даже ток, потребляемый циркуляционным насосом, в конечном итоге превращается в тепло.

А вот сами системы отопления могут сильно отличаться своими показателями эффективности. Все зависит от способа распределения тепла в доме и от применяемых отопительных приборов. Простой пример — система отопления с котлом, расположенным в подвале, менее эффективна против схемы с теплогенератором в доме. Разница в том, что часть тепла от отопительного устройства в первом случае уходит на обогрев подвала, а во втором – полностью остается в доме.

Теплый пол намного эффективнее по сравнению с радиаторами. Расположенный внизу источник тепла предопределяет равномерное распределение согретого воздуха по всему дому. А от батарей значительная часть тепла скапливается под потолком и не используется жильцами дома. Или такой вариант — система с программируемыми устройствами теплоснабжения позволяет экономить в то время, когда дома никого нет. Существует еще много нюансов, связанных с размещением отопительных устройств.

Плюсы и минусы электрокотлов

Электрический котел отопления предоставляет пользователям ряд преимуществ:

Отсутствие каких-либо продуктов горения. Устройство не изменяет состав воздуха ни в доме, ни снаружи.

Простота управления. Не требуется выполнять сложные настройки для нормальной работы системы. Достаточно задать нужную температуру теплоносителя или воздуха в комнате при наличии наружного датчика.

Безопасность. Жителям дома не угрожает взрыв или отравление угарными газами.

Не нужно изыскивать возможности для хранения запасов топлива.

Простота монтажа. Очень легко подключить котел к электросети. Это можно выполнить даже самостоятельно. А при наличии самых элементарных навыков обращения с фитингами и ключами можно подключиться и к системе отопления.

Все эти преимущества имеют свою цену. Имеется в виду не только денежный эквивалент, но и недостатки использования электрических котлов:

Так устроен котел

Прямой нагрев теплоносителя. Специалисты в один голос утверждают, что это самый расточительный способ использования энергоресурсов. Намного экономнее применение насосов перекачки тепла. Конечно же, если есть условия для их использования — геотермальные или иные естественные источники тепловой энергии.
Электрические котлы не изменялись уже несколько десятилетий. Они потихонечку начинают сдавать свои позиции более совершенным конкурентным аналогам. К примеру, за последние годы очень широко стали использоваться пленочные инфракрасные обогреватели.
Применение воды в качестве теплоносителя. Иногда это обстоятельство является препятствием для эксплуатации электрических установок на даче или в загородном доме. При неработающем котле вода замерзнет, и система потеряет герметичность.

В силу перечисленных причин наметилась тенденция разграничения электрического отопления и нагрева при помощи электрических котлов. Первый вариант отличается удобством и зачастую является единственно возможным. А вот котлы уже давно перестали быть безальтернативными электрическими обогревателями. К тому же они не блещут высокой эффективностью.

Типы котлов

Однако списывать со счетов электрокотлы еще слишком рано. Подчас они крайне необходимы — если не в качестве основного, то, как минимум, в роли дополнительного источника тепла. Технические характеристики, которые указываются в спецификации реализуемого товара, зачастую отражают только габариты, мощность и диаметр отверстий под трубы системы отопления. А ведь кроме всего этого агрегаты отличаются еще и принципом работы.

В зависимости от пиковой нагрузки приборы по-разному подключаются:

Современное отопительное оборудование

Если мощность агрегата не превышает 3,5 кВт, то он может быть подключен к любой бытовой розетке однофазной сети.

Устройства мощностью 3,5-7 кВт нуждаются в отдельной электрической магистрали от распределительного щитка, хотя напряжение остается тем же — 220 В. Отдельный кабель необходим для безопасности эксплуатации и возможности установки выделенного автомата защиты на 16 А.

Котлы, мощность которых превышает 7 кВт, подключаются исключительно к трехфазной сети.

Независимо от варианта подключения, в обязательном порядке электрические котлы заземляются.

Котлы на ТЭНах

Несколько трубчатых нагревателей устанавливаются внутри емкости под проточную воду. Циркуляция обеспечивается за счет насоса. В конструкцию также входит расширительный бак для компенсации избыточного давления при нагревании воды. Мощность регулируется за счет изменения количества одновременно работающих нагревателей.

Основные проблемы котлов данного типа:

Плохо работают автоматические механизмы защиты. Из-за этого при утечке воды ТЭНы довольно часто не отключаются и перегорают.

Жесткая вода, которая используется в качестве теплоносителя, приводит к быстрому образованию накипи. Продуктивность котла при этом снижается, а нагревательные элементы слишком быстро перегреваются. Проблема практически не проявляется в замкнутых автономных схемах, если часто не менять воду в системе отопления.

Котел имеет приличные габариты. ТЭНы довольно большие, а их нужно где-то размещать.

Электродные котлы

Пример монтажа электродного котла

Внутри трубы из диэлектрического материала устанавливается несколько электродов. Благодаря наличию в воде растворенных солей и разнице потенциалов на полюсах электродов образуется электрический разряд. Собственно, он и вызывает нагревание теплоносителя.

Основные преимущества данного варианта оборудования:

Компактность. Конструкция не содержит габаритных модулей и элементов, так что может без проблем уместиться на небольшом свободном участке кухонной стены.

Каждая модель на лицевой панели содержит блок цифрового управления. Это очень удобно для контроля над работой устройства.

Полная безопасность использования. При утечке воды из системы отопления работа оборудования попросту будет прекращена — проводником между полюсами электродов выступает вода.

Обратная сторона медали заключается в том, что невозможно использовать другой тип теплоносителя, кроме воды. Непригодны масло, антифриз и дистиллированная (лишенная солей) вода. Второй минус — электроды с течением времени растворяются в воде. Происходит это не очень быстро — переменный ток заставляет перемещаться электроды то в одном, то в другом направлении.

Индукционные котлы

Работа установки основана на принципе электромагнитной индукции. Вокруг диэлектрической трубы наматывается изолированный проводник. По нему проходит электрический ток, который и генерирует магнитное поле. Оно инициирует нагрев любого ферромагнетика, который устанавливается внутри диэлектрической трубы.

Индукционные устройства отличаются компактными размерами и применяются без насосов принудительной циркуляции, хотя могут использоваться и совместно с ними. Такая установка, по сути, может работать вечно — здесь нет трущихся деталей и элементов, которые бы распались со временем. Повредить ее может только включение в сеть без воды, при этом сердечник раскаляется за считанные секунды.

Расчет мощности

Принципиальная схема котла на ТЭНах

Производительность котла выбирается в зависимости от размеров обогреваемого помещения. В среднем на 10 метров квадратных необходим 1 Вт мощности теплогенератора. Но это приблизительные данные.

На выбор производительности оборудования влияют:

Высота потолков. Ведь обогревать приходится не площадь, а объем помещения. Чем выше потолки, тем производительней нужен котел.

Толщина стен и использованный материал. 20-сантиметровые стены из бетона и кирпича имеют совершенно разные показатели теплопроводности. Вполне понятно, что чем толще стенка, тем лучше сохраняется тепло внутри дома.

Общая площадь оконных и дверных проемов. Кроме того, очень важно, какие установлены окна и двери.

Теплопроводность кровли, наличие мансарды и чердака.

Хорошим тоном считается, когда мощность приобретаемого котла превосходит расчетные показатели. Ведь работать на пределе возможностей длительное время не может ни одна теплогенерирующая установка.