Электрический котел для отопления частного дома

Для отопления частного дома можно использовать несколько видов энергоносителей. Для городской квартиры список не так велик, но и здесь есть выбор. На фоне постоянно меняющихся цен на привычные источники тепла и их соотношений потребители постоянно находятся в состоянии поиска более выгодной альтернативы. Все больше внимания граждан (об этом можно судить по количеству отзывов на всевозможных форумах) привлекают котлы отопления, работающие от электроэнергии. Несмотря на немалую стоимость этого энергоносителя, эксплуатация современных электрокотлов показывает свою практическую состоятельность. Кроме суммы за оплату счетов, стоит обращать внимание и на другие факторы. Тем более бывают ситуации, когда в силу обстоятельств нет другой полноценной альтернативы электрической энергии. Учитывая немалый интерес к проблеме отопления домов и квартир электрическими котлами, стоит этот вопрос детально проанализировать.

Что нужно знать об электрокотлах

Подобное оборудование давно используется для обеспечения теплоносителем систем водяного отопления квартир и домов, особенно в тех регионах, где не подведен магистральный природный газ. Не каждому современному человеку захочется возиться с обслуживанием твердотопливного агрегата. Поэтому электрический водонагреватель в такой ситуации безальтернативен.

 Электрокотел для отопления стал более привлекателен в последние года еще и благодаря новейшим, внедренным в серийное производство, технологиям. Это касается не только более эффективных методов преобразования электрической энергии в тепловую, но и способов автоматизированного управления работой агрегатов. Относительно недавно потребитель мог рассчитывать только на приобретение оборудования, где нагрев теплоносителя происходил ТЭНами. Сейчас серийно выпускаются такие более энергоэффективные электрические котлы:

• индукционные;

• электролизные.

Производители, чувствующие растущий спрос потребительской массы на подобные изделия, заполняют рынок таким разнообразием моделей, что без их классификации не обойтись. Итак, кроме способа нагрева теплоносителя, модели электрокотлов различаются по способу установки и бывают:

• навесными;

• напольными.

По характеристикам потребляемой электроэнергии, котлы различаются следующим образом:

• трехфазные (380 В);

• двухфазные (220 В);

• комбинированные (возможность переключения с трехфазного питания на двухфазное и наоборот).

Понятно, что электрокотлы различаются еще и по производительности, точнее мощности, которая выражается в кВт. Существуют модели от 6 кВт (вполне достаточно для небольшой квартиры) до 50 кВт и более. Поэтому подобрать котел, работающий от электричества, можно для частного дома практически любых размеров.

Обычно существует закономерность, что маломощные котлы рассчитаны на электроток 220 В, то есть тот, который есть в обычной бытовой сети. Начиная с мощности 12—16 кВт, понадобится трехфазное электричество (380 В). Это нужно учитывать, если есть желание установить электрокотел для отопления дома большой мощности.

Похожее соотношение у навесных и напольных моделей. Котлы настенного монтажа рассчитаны на бытовую электросеть и мощнее 10—12 кВт не бывают. Более увесистые и громоздкие электрокотлы обычно более мощные и нуждаются в трехфазном электропитании.

Но все же на первом плане в смысле классификации электрических приборов для систем отопления домов стоит способ получения тепла от электроэнергии. Поэтому стоит рассмотреть это подробнее.

Котел электрический на ТЭНах

Что такое ТЭН? Это отрезок проводника с высоким показателем сопротивления, покрытый сверху термостойким диэлектриком с хорошей теплопроводностью. Проводник нагревается при прохождении по нему электротока. Тепло передается на поверхность и нагревает среду, соприкасающуюся с ТЭНом. В случае с котлом это теплоноситель отопительного контура частного дома или квартиры. Самый простой пример ТЭНа, который видели практически все — электрокипятильник.

Устройство такого оборудования следующее. Есть сосуд определенного объема с входным и выходным отверстиями, в который герметично помещен один или несколько ТЭНов. Входящий теплоноситель нагревается и выталкивается в отопительный контур, что происходит под действием циркуляционного насоса. В современных моделях таких электрокотлов все процессы регулируются автоматически — владельцу нужно только выставить желаемый температурный режим. Такие агрегаты имеют свои преимущества, которые можно представить в виде следующего списка:

• работают автономно и бесшумно;

• абсолютно безопасны, хотя заземлять их на всякий случай все же необходимо;

• просты в монтаже;

• современные модели эстетичны и не портят самый изысканный интерьер;

• самые недорогие из всех видов котлов электрических.

Имеются и недостатки, из-за чего многие потребители, по отзывам, стремятся установить более совершенные изделия. Они таковы:

• низкий КПД (около 80%);

• высокая инерция процесса нагрева теплоносителя;

• зависимость от качества теплоносителя (жесткая вода быстро выводит ТЭН из рабочего состояния);

• образование накипи снижает долговечность агрегата.

Следует отметить, что современные отопительные устройства такого типа оснащаются так называемыми закрытыми электронагревателями, на которых накипь не образуется. Это значительно продлевает их эксплуатационный срок.

Электролизные котлы

Эти устройства, которые также можно встретить под названиями «электродные» или «ионные», серийно выпускаются всего несколько лет, хотя некоторые умельцы давно уже пытались внедрить такую технологию самостоятельно. Принцип работы этих котлов основан на явлении электролиза, который известен каждому, кто в школе хотя бы пытался учить физику.

Заключается он в следующем. Если два электрода поместить в воду, содержащую соли и дать на них напряжение (разницу потенциалов), то солевые молекулы начнут расщепляться на разно заряженные ионы. Частицы устремляются к противоположно заряженному электроду с высокой скоростью. Как при расщеплении молекул, так и во время их движения выделяется большое количество тепловой энергии, отчего вода между электродами стремительно нагревается. Причем процесс этот имеет минимальную инерционность.

Теперь об устройстве электролизного котла. Корпус прибора обычно цилиндрической формы, причем относительно небольшого объема. С одной стороны входное отверстие для теплоносителя, с другой — выходное. Внутри цилиндра помещается один (может быть несколько) плюсовых электродов, надежно изолированных от корпуса. Вторым электродом является сам цилиндр (минус). Через корпус постоянно протекает теплоноситель. Когда подается напряжение, вода быстро нагревается и тут же выталкивается к выходу, то есть в систему обогрева дома.

Электролизные приборы также имеют как свои преимущества, так и недостатки. Начнем с первых:

• высокая энергоэффективность (КПД — от 95%);

• компактность;

• низкая инерционность (нагрев происходит очень быстро).

На этом плюсы заканчиваются. Теперь перечень недостатков:

• солевой состав теплоносителя должен быть в строгих рамках и постоянно контролироваться;

• заземление обязательно, так как не исключен пробой на корпус;

• устанавливается только в вертикальном положении (по-другому работать не будет);

• во время гидролиза образуются газы, которые обязательно следует удалять из системы отопления;

• электроды, принимающие участие в процессе гидролиза, быстро «растворяются», требуя частой замены.

Отзывы о газовом котле отопления такого типа можно встретить самые разные — от восторженных до крайне негативных. Истина, как всегда, где-то посредине. Можно сказать, что сама идея интересная и перспективная, но не доведенная пока что до должного технологического уровня.

Индукционные котлы отопления

Многие процессы с участием электротока происходят с выделением тепловой энергии. Одним из них является электромагнитная индукция, на основе которой работает самый энергоэффективный индукционный электрокотел. Такое отопительное оборудование также появилось на рынке не так давно, поэтому массовым его использование назвать нельзя.

Принцип работы таких котлов следующий. Основой является индукционная катушка, отделенная от корпуса (он снаружи) диэлектриком. От внутренней полости, где находится металлический сердечник, обмотка также изолирована. Когда на катушку подается разница потенциалов, возникают направленные внутрь электромагнитные завихрения (потоки электронов), которые, воздействуя на молекулярную структуру сердечника, заставляют его сильно нагреваться. Протекающий теплоноситель охлаждает сердечник, забирая на себя излишки тепла, то есть нагревается.

Такие агрегаты имеют неоспоримые преимущества:

• очень высокий КПД (некоторые производители декларируют этот показатель до 98%);

• абсолютную безопасность в плане вероятности поражения электротоком;

• бесшумную работу;

• катушка и сердечник очень долговечны, как и сам агрегат в целом.

Другими словами, индукционное оборудование достойно исключительно положительных отзывов, однако их мало. А все по причине очень высокой стоимости. Приобрести и установить в своем частном доме или квартире индукционный котел может позволить себе не каждый.

Особенности расчета мощности электрических котлов

Чтобы подобрать водогрейное электрооборудование, нужно хотя бы приблизительно рассчитать потребность в тепловой энергии. Сделать это можно несколькими способами:

• обратиться за помощью к специалисту по теплотехнике;

• воспользоваться онлайн-калькуляторами на соответствующих интернет-ресурсах;

• попытаться сделать это самостоятельно, применив упрощенные формулы.

Первый способ — самый лучший, однако придется оплатить услуги. Калькулятор выдаст достаточно точный результат, но он будет зависеть от достоверности данных, которые придется добывать самостоятельно с помощью различных замеров. Самостоятельный расчет хорош простотой, может дать значительную погрешность.

Каким бы способом ни была рассчитана необходимая мощность электрокотла, при его выборе нужно учесть один очень важный нюанс. Заключается он в следующем.

Производители электрических водогрейных приборов в паспорте указывают максимальную потребляемую мощность и КПД (кроме других характеристик). То есть, если указано, что мощность ТЭНового электрокотла, например, 10 кВт при КПД 78%, значит, максимум тепловой энергии, которую способен выдать этот агрегат, равен 7,8 кВт. Это при условии нового электронагревателя, не покрытого накипью, и напряжения в сети 220 В. Когда же ТЭН покроется солевым налетом, его эффективность может снизиться на 10, а то и 15%. Напряжение в электросети может быть ниже положенных 220 В, что также снизит мощность нагрева. Поэтому, приобретая электрокотел, всегда стоит учитывать такие нюансы и делать на них поправку при подборе необходимой мощности агрегата.

Заключение

У большинства владельцев домов и квартир сложилось устойчивое мнение (отзывы это подтверждают) о том, что отапливать электрокотлом невыгодно. Однако мало кто учитывает первоначальные вложения на установку соответствующего оборудования, где электрическое окажется на порядок дешевле. Не говоря уже о том, что для установки электрокотла не нужно собирать кипу документации и разных разрешений. А что если денежную разницу между установкой газового и электрического оборудования вложить в утепление жилья или модернизацию системы водяного отопления? Может то на то и выйдет в итоге?