Электрический котел отопления для дома: достоинства и недостатки, особенности выбора

14.03.2019

Электрический котел отопления в ванной комнате

Есть несколько причин, по которым хозяева частного домовладения решают купить электрический котел для проведения отопления дома. Прежде всего, если поблизости нет газовой магистрали. Конечно, надо признать, что электрические котлы не могут составить достойную конкуренцию газовым, прежде всего – из-за цены на электричество. Именно поэтому наиболее оправданное использование электрического котла для отопления частного дома – купить его в качестве дополнения к твердотопливному (схема такой системы приведена ни рис. 1), отзывы о такой схеме отопления очень положительные.

Содержание

Электрические котлы для частного дома: оцениваем преимущества
ТЭНовые котлы
Электродные котлы
Индукционные котлы

Рис. 1. Схема системы отопления с твердотопливным и электрическим котлом

Заложив вечером топливо, можно «раскочегарить» систему, вывести её на рабочий режим, после чего переключиться на электрический котел отопления, чтобы не заниматься подкладыванием дров (угля). Еще одно преимущество ночной эксплуатации электрокотла – цены на электроэнергию ночью значительно ниже, чем днем (при условии установки специального многотарифного счетчика («день-ночь»), для обыкновенного счетчика разницы в оплате нет). Такой же тандем позволяет уберечь систему от размораживания, если владельцев долгое время не будет дома, а значит – некому будет поддерживать огонь. В этом случае электрический котел может поддерживать минимальное значение температуры теплоносителя, которое позволит системе не замерзнуть, а цена за потраченное электричество вполне оправдывает себя с учетом стоимости восстановления теплосистемы.

Электрические котлы легки в обращении

Электроводонагреватель очень выгодно использовать в паре с твердотопливным котлом

Впрочем, если для небольшого по площади дома (при этом провести все необходимые мероприятия по энергосбережению) купить и установить современный (например, индукционный) электрический котел, то цена за полученное тепло будет вполне приемлемой.

Электрические котлы для частного дома: оцениваем преимущества

Основной фактор, который влияет на окончательное решение купить электрический теплогенератор – это простота установки его в частном доме: потребуется только наличие бытовой электросети 220 В. Дополнительный плюс, из-за чего общая конечная цена системы отопления оказывается ниже, чем при установке газовых котлов – нет необходимости в создании, согласовании (утверждении) проекта, а так же в отдельном помещении и создании в нем особых (например, вентиляция, наличие дымохода) условий.

Установку электрического котла можно выполнить самостоятельно

Совет! ТЭНовый котел можно установить и в жилом помещении, но если вы решили купить индукционный котел, то лучше все же вынести его за пределы жилой зоны – медики пока не определились окончательно, насколько вредны электромагнитные поля.

Индукционный котел лучше разместить в нежилом помещении

Кроме того, есть еще несколько факторов, которые стоит учитывать, выбирая, какой именно купить котел:

электрические котлы могут быть легко интегрированы в систему «умный дом», они отличаются высокой степенью автономности и автоматизации, требуя минимального контроля со стороны владельца
безопасность – компонент, по которому электрические котлы превосходят остальные. У них нет взрывоопасных компонентов (газ), открытого огня, а так же не выделяется опасный углекислый газ
простота обслуживания – именно это становится зачастую определяющим фактором, ведь купить электрокотел – значит не иметь проблем с покупкой топлива (угля, торфа, брикетов), их хранением, а так же не заниматься дальнейшей утилизацией золы, кроме того, нет необходимости чистить дымоход
двухконтурный котел сможет надежно обеспечить владельца частного дома горячей водой
доступная цена на большинство (исключение составят только индукционные) моделей

Управление отоплением, интегрированного в систему «умный дом», с помощью смартфона

Небольшой котел, размещенный под кухонной мойкой

ТЭНовые котлы

Классические водонагревательные устройства, основа которых – ТЭН (аббревиатура от «тепловой электрический нагреватель»), металлическая трубка, которую заполняют кварцевым песком или иным керамическим изолятором. Внутри укладывают нихромную или вольфрамовую спираль, концы которой для надежности приваривают к металлическим контактам, на которые подается напряжение 220 В. Классический вариант ТЭНа имеет форму латинской буквы U, напряжение подается на два контакта, расположенные на концах устройства. Более современные варианты ТЭНа выпускаются в виде трубки (стержня) из нержавеющей стали, имеющим всего один контакт, в роли второго используется корпус ТЭНа

Примеры классического (вверху) и современного (посредине) ТЭНов

Рабочая область котла – это бак, в котором находится теплоноситель, в который, в зависимости от требуемой мощности, погружен один или несколько ТЭНов. При этом совершенно не принципиально, как будет располагаться бак – он одинаково эффективен как при горизонтальном, так и при вертикальном размещении. При включении напряжения 220В коммутируются одновременно все ТЭНы, система работает на максимум, а при достижении требуемой температуры, заданной владельцем дома, интенсивный нагрев прекращается и периодически включается один из ТЭНов, поддерживая заданную температуру.

Чем привлекают ТЭНовые котлы:

надежность – выпуск электрокотлов ТЭНового типа освоен уже достаточно давно, поэтому технология их производства хорошо отработана, что позволяет выпускать (и отзывы это подтверждают) качественное теплооборудование

ТЭНовый котел на кухне загородного дома

Электрический проточный водонагреватель

разнообразие моделей – сегодня на рынке можно подобрать и купить модель практически любой мощности (на 220 или 380 В), как одно- , так и двухконтурный котел. Есть варианты, при которых двухконтурный котел летом может использоваться только для подготовки горячей воды
если сравнивать цены, то это наиболее доступный вариант из всех типов электрических котлов
компактность – все необходимое оборудование – собственного котел, циркуляционный насос, блок управления (контролирует давление воды и температуру) может быть размещено в небольшом ящике, который можно разместить, например, в прихожей или на кухне (рис. 2)
ремонтнопригодность — при выходе из строя, ТЭН легко купить и заменить

Рис. 2. Пример компоновки ТЭНового котла

ТЭНовый котел. Вид изнутри

Недостатки:

со временем снижается мощность нагрева ТЭНа, за 3-4 года она может стать меньше на 15-20%
образование накипи (отложений) на ТЭНе, поэтому лучше в системе использовать специально подготовленную (дистиллированную) воду

Электрический котел с системой фильтрации воды прослужит на много дольше

высокая инерционность – системе потребуется достаточно много времени (особенно если система отопления большая), чтобы прогреть весь объем воды

Электродные котлы

Наверняка вам приходилось сталкиваться с самой простой самодельной модификацией кипятильника, изготовленного всего из двух лезвий. В электродном котле реализован тот же принцип, основанный на проводимости воды, если в ней присутствуют соли различных металлов. В этом, правда, заключается и один из основных недостатков такого типа котлов – в них нужно использовать в качестве теплоносителя специальную, обогащенную солями воду, в обычной воде концентрация солей достаточно низкая, а с дистиллированной водой котел просто не включится. При этом скорость, с которой будет нагреваться вода, напрямую зависит от её химического состава – некоторые производители даже указывают желаемые показатели в паспорте. Со временем, из-за работы, потому что в горячей воде соли постепенно выпадают в осадок (задерживается фильтром, это тоже надо учитывать при установке системы), проводимость теплоносителя будет падать вместе с ней – эффективность всей системы.

Электродный котел

Электродный котел – это металлическая труба, покрытая изоляционным слоем, внутрь которой помещают стальной электрод, на который от сети подключается фазный провод. Вторым электродом выступает корпус, к которому подключается нулевой электрод. С торцов труба герметично закрывается, а сбоку привариваются патрубки для подсоединения трубопровода системы отопления. При подачи напряжения 220 В вода, заключенная между электродом и главным корпусом, начинает интенсивно нагреваться. Чтобы увеличить эффективность нагрева, используют трехфазную сеть — внутри устанавливают сразу несколько электродов, что позволяет получить котел достаточно компактных размеров. Вода из системы, поступая через нижний патрубок, нагревается и через верхний выдавливается в систему. Если протяженность трубопроводов незначительная, то в системе отопления одноэтажного дома можно не устанавливать циркуляционный насос.

Принцип работы электроводонагревателя электродного типа

Совет! Если одного электродного котла недостаточно для нагрева теплоносителя, надо купить и последовательно подключить второй.

Если сравнивать электродный котел и ТЭНовый, то видно, что эффективность работы первого выше (порядка на 30%). Вызвано это тем, что в ТЭНовых котлах отопления процесс нагрева теплоносителя (воды) протекает только в области, где она непосредственно соприкасается с нагревательным элементов, что позволяет задействовать всего 7-10% объема теплоносителя, что находится в котле. В электродном же котле процесс нагревания жидкости осуществляется по всему объему рабочей камеры.

Отметим недостатки, характерные для электродных котлов:

нет возможности управлять мощностью котла, изменяя подаваемое напряжения – он будет постоянно работать на максимуме. Регулировка температуры воды (и как следствие – температуры в доме) осуществляется за счет периодического включения/выключения котла комплектом автоматики

Регулировка температуры воды электродного котла происходит за счет автоматики отключения

при равной мощности цена выше, чем у ТЭНовых образцов
обвязка электродного котла более сложная, чем у ТЭНового
необходимость периодической чистки электродов, на которых будет образовываться накипь

Индукционные котлы

Индукционный котел – это по сути трансформатор, помещенный в сварной металлический корпус (рис. 3).

Рис. 3. Схема индукционного котла

В основу его работы положен тот факт, что если металлический сердечник поместить внутрь катушки индуктивности, то за счет наведения токов Фуко, он начнет быстро греться. Именно индуктивная катушка в котлах этого типа выполняет роль нагревательного элемента – она помещается в герметичный отсек, что гарантирует полное отсутствие контакта с теплоносителем. В качестве вторичной обмотки может выступать сердечник или труба, который нагреваясь, отдает тепло теплоносителю, движущемуся вокруг (внутри) вторичной обмотки (рис. 4).

Рис. 4. Принцип работы индукционного котла

Основное преимущество такого типа котлов заключается в том, что их эффективность не уменьшается со временем, как это происходит с ТЭНовыми котлами (износ ТЭНа) или с электродными (снижение электропроводности жидкости). Да и степень образования накипи у них значительно ниже. Основной недостаток – это, прежде всего, высокая цена, особенно если сравнивать с ТЭНовыми котлами. Кроме того, индукционные котлы имеют самые большие размеры и вес по сравнению с другими образцами электрообогревательной теплотехники.

После подключения к сети 220 В, из-за особенностей конструкции, индукционный котел работает постоянно на свою полную мощность, потому что устанавливать на теплогенератор дополнительное устройство, которое бы регулировало изменение мощности (изменяя напряжение) – неэффективно и нерационально. Значительно проще и экономичнее оснастить котел автоматикой, которая обеспечит циклическое включение/выключение электроустановки, обеспечивая подогрев теплоносителя. При этом в основу автоматика может работать, измеряя температуру жидкости и сравнивая её с заданной, либо получая информацию от теплодатчиков, установленных в доме.

Системы отопления с газовым и электрическим котлом

Индукционные котлы имеют большие габариты

Существует два типа индукционных котлов отопления:

вихревые (Vin) – в них, чтобы усилить магнитную напряженность и наводимые токи Фуко (тем самым повысить температуру нагрева) ток из сети с частотой 50 Гц перед тем, как он будет подан на первичную обмотку, преобразуют в высокочастотный. В таких котлах, чтобы увеличить площадь нагрева и проводить нагрев теплоносителя быстрее, из ферромагнитных сплавов изготавливают как вторичную обмотку, так и сам корпус
котел отопления типа Sav – в этих котлах вторичная обмотка используется как теплообменник, для этого она изготавливается в виде лабиринта, имеющего толстые стенки (это позволяет увеличить площадь теплоотдачи, тем самым улучшая нагрев теплоносителя). А поскольку проводник расположен в переменном поле, дополнительно катушка генерирует еще и реактивную мощность.