Схема и система отопления с электрокотлом

Строительство собственного дома — это вожделенная мечта многих горожан. Каким он должен быть? Красивым, уютным, и, конечно же, теплым! Но как быть, если вблизи отсутствует газопровод, а цены на электроэнергию бьют по карману? Среди возможных вариантов особого внимания заслуживает энергосберегающая отопительная установка (ЭОУ) нового поколения, которые иногда именуют электрическими котлами.

Варианты отопления помещений

Способов организации отопления в частном доме, конечно же, больше чем в квартире и все они зависят от вида топлива, то есть:

  • электрическое отопление;
  • котел, работающий на твёрдом топливе;
  • газовое отепление.

В многоквартирном доме нужно исключить только вариант с установкой и эксплуатацией так называемых котлов пиролизного типа, работающих от разного вида твёрдого сгораемого топлива. Газовое оборудование тоже имеет свои недостатки, связанные со стоимостью оформления, оборудования и взрывоопасностью самого источника тепла — природного газа. Поэтому вариант электрического отопления для среднестатистической семьи является одним из самых приемлемых, который можно установить как частично в одной из комнат, так и по всему дому. Главное, при этом определиться с видом данного электрооборудования, от которого зависит эффективность, безопасность, а также экономия на обслуживание и эксплуатацию обогревателей.

Особенности устройства

Двухконтурный электрический котел для отопления дома представлен двумя вариантами размещения: настенные и напольные. Переключение в моделях с двумя схемами соединения ТЭНов осуществляется специальным тумблером в ручном режиме.

Электрокотел идеален для частного дома, так как с его помощью возможно обеспечить подогрев самого теплоносителя и организовать горячее водоснабжение. Двухконтурный электрокотел для частного дома обеспечивает обогрев посредством тэнов. Вода находится в двух кольцах циркуляции, одно из которых является замкнутым. Пересечение между ними при выборе надёжного производителя и правильной установке отсутствует. Нагреватель для каждого контура отдельный, и работает в независимом режиме. Для каждого контура должна быть предусмотрена возможность отрегулировать температуру индивидуально.

Особенности конструкции и принцип работы

Электрический котел (ЭК) с насосом – это источник горячего теплоносителя для отопления и ГВС. В типовой схеме обвязки присутствует: насос, бачок расширительный, блок управления и безопасности, запорно-регулирующая арматура. Последние модификации котлов успешно объединяют все элементы схемы в одном корпусе.

Такая компоновка электрического котла с насосом не только упрощает монтаж и техобслуживание, но и создает современный вид агрегата, который способен успешно вписаться в интерьер любого помещения. Немаловажным фактом такой компоновки, является энергоэффективность, поскольку все рабочие элементы заизолированы в корпусе, что снижает тепловые потери установки и повышает общий КПД.

Несмотря на то, что в такой схеме должен присутствовать расширительный бачок, для слива лишнего теплоносителя, расширяющегося при нагреве воды, не все модели котлов комплектуются таким устройством, поэтому покупателю надо обратить внимание на данное условие при покупке котла электрического в торговой сети.

Циркуляционный насос является обязательным элементом схемы с принудительной циркуляцией и в двухконтурных электрокотлах. Он  решает две задачи:

  • Циркуляция сетевой воды в контуре для отопления;
  • попеременное включение теплоносителя по контурам отопления и ГВС в двухконтурных системах. Когда пользователь открывает кран теплоноситель, проходит через бойлер ГВС, при закрытом кране — через отопительную систему.
Особенности конструкции и принцип работы

В этом моменте существует один нюанс: производитель комплектует ЭК насосом соответствующей мощности с учетом усредненного значения гидравлического сопротивления системы, которая не всегда отражает реальные потери в сетях потребителей. Особенно в случае разноплановости объектов нагрева и разветвленности тепловой сети. Это приведет к тому, что насос просто «не потянет» систему пользователя, и она работать не будет даже с самым дорогим и современным отопителем. Для того чтобы избежать этой негативной ситуации, покупку ЭК с насосом начинают с расчета тепловой схемы отопления, для чего нужно обратиться к специалистам.

Как выглядит электрокотел с насосом

Принцип работы электрического котла — тепло генерируется из электричества в ТЭНах или индукционных элементах с большим омическим сопротивлением. Холодный теплоноситель поступает в ЭК с помощью насоса на обратном трубопроводе, равномерно омывает нагревательные элементы, в связи, с чем быстро повышает свою температуру и выходит из котла в контур отопления и ГВС.

Для того чтобы система работала, в схеме выполняется специальный ввод с защитой по давлению не более 3 бар и установкой обратного клапана. Регулировка процессом нагрева осуществляется с помощью термореле. При достижении теплоносителем рабочего значения температуры датчик отключает питание нагревательных элементов, а при падении – подает ток на ТЭНы.

Читайте также:  Какие тены хорошо и быстро нагреваются систему отопление?

Основная характеристика

Современные энергосберегающие электрические котлы отопления значительно отличаются от стандартных. В этих приборах нет трубчатого электронагревателя. Вместо него присутствует катушка индуктивности или электрод. В новейшем оборудовании жидкость не только является энергоносителем, но и выступает в роли проводника.

Внутри котла ток через воду проходит от электрода к стенкам, при этом происходит нагревание жидкости. Если же вместо электрода используется катушка индуктивности, вода согревается благодаря магнитным волнам, которые просачиваются сквозь нее.

Преимущества и недостатки

Электрокотлы уже заслужили признание во многих странах мира. Как и всякое устройство, они имеют свои плюсы и минусы. Основные достоинства таких агрегатов:

  • КПД энергосберегающего электрического отопительного котла может доходить до 100 процентов.
  • Оборудование изготовлено по высоким стандартам качества и отличается надежностью и безопасностью.
  • Устройство имеет долгий срок эксплуатации.
  • Прибор функционирует по принципу электрической цепи. При протечке энергоносителя цепь размыкается и котел прекращает свою работу. Это позволяет застраховаться от непредвиденных аварий.
  • Благодаря широкому модельному ряду можно подобрать компактное оборудование по доступной стоимости. Небольшие электрокотлы очень удобны для установки и могут использоваться в помещениях маленьких размеров.
  • Агрегаты невосприимчивы к перепадам напряжения, что положительно сказывается на безопасности эксплуатации.
  • Аппараты экологичны и не оказывают негативного влияния на окружающую среду.
  • Приборы работают практически бесшумно.
  • Весомым плюсом является автономность таких устройств. Они могут быть подключены к любым разновидностям систем отопления.
  • Большинство моделей имеют специальное реле, благодаря которому можно поддерживать фиксированную температуру в доме автоматически.

Конечно же, у любого оборудования есть свои недостатки. В случае с такими устройствами минус только один — невозможность работы прибора при отключении электричества.

Разновидности электрических котлов

Устройства отличаются по конструктивным особенностям (индукционные и электродные) и по виду монтажа (настенные и напольные). Также встречаются приборы с одним или двумя контурами.

Напольные агрегаты отличаются большим размером, нежели настенное оборудование. Их лучше приобретать для просторных помещений. Иногда для такой системы даже выделяют отдельную комнату. Настенная разновидность занимает существенно меньше места и ее можно поместить в любое небольшое помещение.

Если же говорить о конструктивных особенностях, индукционные приборы имеют меньшую популярность. Их невозможно эксплуатировать в открытых газовых отопительных системах. Однако такие агрегаты имеют множество достоинств. В индукционном оборудовании в качестве энергоносителя можно применять даже масло. К тому же в таком устройстве не образовывается накипь.

Электродные котлы пользуются огромной популярностью, поскольку во многих частных домах установлены открытые системы отопления. В таком оборудовании присутствует электролиз в качестве нагревателя. Сам электрокотел включается на «ноль», а на электрод подается «фаза». Такая схема более безопасна, чем ТЭНы. Электродное приспособление не может взорваться при отказе автоматики.

Количество контуров

Одноконтурные котлы способны согревать дом, но не систему горячего водоснабжения. Некоторые владельцы таких устройств предпочитают решать проблему с помощью приобретения отдельного водонагревателя. Однако можно просто установить двухконтурный котел и избежать лишних проблем. Это очень удобная вещь.

Второй контур позволяет системе горячего водоснабжения исправно функционировать, но при этом не происходит дополнительного расхода электроэнергии. Такая особенность объясняется тем, что вода согревается от самого энергоносителя отопительной системы. Схема работы двухконтурного котла следующая: в бачке с водой находится змеевик, по которому проходит нагретый энергоноситель. Он отдает часть своего тепла воде.

Почему электрический котел может быть экономически выгодным

Многие люди говорят о том, что электрокотлы устанавливать в любых домах не стоит. Ведь установка котла выйдет дороже, и сил потребуется больше, однако, это совсем не так. Электрокотлы начали использовать для отопления домов в целях экономии. Но дело в том, что если в доме мало отопительных приборов, экономическая эффективность от данного способа незаметна. Зато когда приборов становится много, экономия становится существенной. Однако, она не будет видна невооруженным глазом, эту экономию нужно обязательно разъяснить.

Зачастую люди в своем решении основываются только на двух фактах: котел стоит гораздо дороже, чем несколько конвекторов, а КПД у этих двух вариантов примерно одинаковый. Он составляет около 98-99%. В таком случае получается, что гораздо лучше установить более дешевые конвекторы, если коэффициент полезного действия у них будет такой же, как у котла. Для того, чтобы разобраться в том, откуда берется экономическая выгода от котла, необходимо прибегнуть к механистической формуле, которая звучит так: понижение температуры воздуха в помещении на 1 градус приводит к экономии энергоносителя на 6%. Если говорить простыми словами, то эта формула говорит о том, что если перегреть воздух всего на 3 градуса, то теряется 18% энергоносителя, отсюда и выходит экономическая эффективность электрокотла по сравнению с электроконвекторами.

Читайте также:  Как подключить инфракрасный обогреватель?

Дело в том, что в котле можно установить мощность, которая будет покрывать теплопотери дома для той температуры воздуха, которая сейчас есть на улице. Следовательно, воздух в помещении не будет перегреваться и котел будет тратить ровно столько энергии, сколько нужно для того, чтобы обеспечить теплопотери дома. А вот в конвекторах нет возможности установить их мощность. Регуляторы на них позволяют установить только желаемую температуру в данной комнате. То есть независимо от температуры, которую вы установите, он всегда будет работать на свою полную мощность. И конвектор отключится только тогда, когда воздух уже перегреется. Ведь он видит разницу в температуре воздуха только больше 2 градусов.

Таким образом, каждый раз при нагревании воздуха будет теряться некоторое количество киловатт, которые потратились на перегрев воздуха. Безусловно, от одного раза потери совсем невелики и даже незначительны. Однако, это будет происходить каждый раз при нагреве помещения. И если у вас большой дом, в котором установлено более 6 электроконвекторов, вы обязательно почувствуете эти потери. Однако, это не единственный плюс электрокотла. Благодаря наличию буферной емкости, котел можно заряжать ночью, по дешевому тарифу. Ари этом днем тратить электроэнергию он не будет совсем. А у конвекторов такой возможности нет. Во время нагревания воздуха они обязательно должны быть подключены к электропитанию.

И третья положительная отличительная особенность котла это то, что он может интегрироваться в гидравлическую систему, то есть его можно использовать при комбинированном отоплении вместе с дровяной печью, это также делается для экономии энергии.

Если подводить итог всему вышесказанному, то можно отметить, что есть всего три пункта, которые говорят о том, что в частном доме для отопления лучше поставить электрокотел, нежели электроконвекторы:

  • котел не тратит лишнюю энергию, перегревая воздух
  • котел может запасать энергию ночью по дешевому тарифу и работать на этой энергии весь день
  • котел можно достаточно просто использовать в комбинированном методе отопления

Однотрубная схема отопления с электрическим котлом

Однотрубная схема отопления с электрокотлом и мембранным расширительным баком (насос встроен в нагреватель).

Для отопления дома электрокотлом схема «Ленинградка», она же однотрубная, применяется давно. Даже сегодня есть сторонники такого метода разводки коммуникаций для обогрева помещения. Часто делается открытой. Нельзя сказать, что это самый удачный вариант, да и по цене никаких выгод не наблюдается. К тому же применение такой схемы для отопления с электрокотлом подразумевает сложный процесс балансировки. Тут нужно рассчитать количество секций в радиаторах для каждого отдельного помещения с учетом теплопотерь теплоносителя. К тому же электрокотлы для открытой системы отопления менее приспособлены, так как в теплоносителе много воздуха. А он, как известно, негативно влияет на металл в тандеме с водой.

Как работает однотрубная схема отопления дома электрическим котлом:

  • горячая вода поступает от нагревателя в трубу (она одна);
  • из трубы теплоноситель заходит в батарею и возвращается обратно, вовлекаясь в общий поток подачи;
  • в итоге вся жидкость, сделав круг, возвращается к нагревателю.

Лучше забыть об однотрубной схеме системы отопления с электрическим котлом и не возвращаться к ней никогда. Никаких преимуществ она не несет, а вот сложностей хоть отбавляй.

Проблема заключается в том, что после каждого радиатора общий поток становится холоднее, так как вода отдала часть энергии на обогрев воздуха. Разница температуры теплоносителя в первой и последней батареях существенная. Судите сами, если в двухтрубной системе нормой дельты температуры подачи и обратки считается 20 градусов. Приблизительно столько же и в однотрубной. Выходит, что в последнем помещении нужно ставить батарею больше, чем в первом. А насколько – это уже надо считать в каждом случае отдельно.

Естественно, между патрубками входа и выхода теплоносителя в радиатор должен быть соединительный участок. Лучше чтобы он был немного уже основной магистрали. Это, по сути, байпас для отопления. Вариант, когда подача входит в торец батареи и выходит с другой стороны нельзя рассматривать априори. Это грубая ошибка. Случись что с радиатором, мороки будет уйма.

Чем расширительный бачок для отопления закрытого типа отличается от негерметичного экспанзомата.

Здесь поэтапная инструкция как сделать расширительный бачок для отопления дома своими руками.

Электроконвекторы для отопительной системы

  1. Предельно простой монтаж. Никаких труб и проводов. Вы просто крепите электрическую батарею на стену и подключаете к сети. При необходимости вы сможете снять конвектор, не нарушая внешнего вида помещения.
  2. Отсутствует вероятность прорыва трубы с водой или теплоэлементом, так как их на конвекторах просто нет.
  3. Каждый конвектор можно настроить на свой температурный режим. В спальне можно сделать теплее. А в гостиной чуть прохладнее.
  4. Задняя стенка такой батареи почти не нагревается. Все отверстия для воздухообмена находятся спереди. Можно крепить конвектор очень близко к стене, не опасаясь возгорания.
  5. Электроконвекторы подходят даже для детской. Батарея нагревается, но не обжигает при касании.
  6. Конвекторы безопасны для экологии и здоровья. Они не окисляют воздух и не выделяют вредных примесей.
  1. Потребление электроэнергии станет основной статьей расходов на обслуживание конвектора.
  2. Время полного прогрева помещения зависит от площади. Чтобы комната быстрее нагрелась, закройте дверь.
Читайте также:  Как устроен и как работает проточный водонагреватель электрический

Принцип работы

ЭОУ является прибором прямого действия, т. е. в ней отсутствуют промежуточные комплектующие элементы. Работа котла водяного отопления основана на передвижении ионов между парой электродов с частотой 50 колебаний в 1 сек. А так как при любом хаотичном движении электрически заряженных частиц возникает выделение тепловой энергии, происходит нагрев жидкости.

На входе и выходе электродного котла создается большая температурная разница, что заставляет нагретую жидкость стремиться вверх по прямому подающему трубопроводу на высоту до 25-30 метров (в зависимости от модели котла).

Установки работают в автоматическом режиме, регулирование температуры осуществляется специальным датчиком, связанным с реле. Непрерывное время работы оборудования составляет от 2 до 9 часов. Нагревательная камера установки имеет небольшую емкость, что способствует моментальному нагреву теплоносителя до 95 °C.

ЭОУ предназначены для замкнутых систем водяного отопления всех типов и могут служить как основным, так и вспомогательным источником тепла.

В качестве теплоносителя допускается использование дождевой, талой воды и морозостойких жидкостей.

Котел может работать как с насосом для циркуляции воды, так и без него. В первом случае потребление электроэнергии будет снижено. Контроль над работой ЭОУ осуществляет терморегулятор, который по мере изменения температуры воздуха отключает или подключает установку. Тем самым температура в помещении поддерживается на заданном уровне.

Электрокотел по принципу нагрева

Отдельной классификацией считается разделение устройств по способу нагрева. Так, котлы для частного дома разделяются на:

  • тэновые;
  • индукционные;
  • электродные.

Именно этот принцип играет важную роль при выборе устройства. От способа нагрева зависит работоспособность.

Тэновые

Принцип работы тэновых котлов схож с работой электрочайника. Здесь теплоносителем является вода, которая нагревается с помощью ТЭНов, что обеспечивает естественную циркуляцию жидкости. Главный плюс этого устройства – компактные размеры и привлекательный внешний вид. Устанавливают тэновые котлы на стену, монтаж очень прост и не требует вызова специалиста. На электрические котлы отопления для частного дома цены считаются самыми низкими – еще одно несомненное преимущество.

Теновые модели имеют терморегуляцию, что обеспечивает поддержание температуры на одной отметке без вмешательства пользователя. Регулировка происходит автоматически, при этом учитывается температура воздуха в помещении. В зависимости от модели пользователь может выставлять желаемую температуру воздуха в комнате или температуру теплоносителя. Мощность можно изменять, включая и отключая ТЭНы при необходимости. Не плохо зарекомендовали себя электрические котлы Эван.

Единственный недостаток – образование накипи с течением времени. ТЭН с накипью больше потребляет электроэнергии и имеет слабую теплоотдачу.

Индукционные

Основа этого оборудования – индукционный нагрев с помощью материалов из ферромагнитных сплавов. Теплоноситель не входит в контакт с катушкой индуктивности, которая находится в отдельном контейнере. Поэтому теплоноситель – не только вода, а любая другая жидкость, которая не замерзает.

Система работает согласно законам электромагнитной индукции: жидкость протекает по трубам из ферромагнитного материала, который соприкасается с сердечником. Трубки постепенно набирают температуру под влиянием электромагнитного поля и нагревают протекающую воду.

Устройство полностью безопасно и имеет высокий КПД, так как в электроде или ТЭНе нет необходимости. Благодаря конструкции прибор не засоряется, также здесь отсутствуют детали, подверженные поломке. Единственные неудобства для пользователя – большая стоимость системы и достаточное количество пространства для увесистого прибора.

Электродные

Теплоносителем в таких устройствах выступает вода, нагревание обеспечивает электрод. Последний отдает жидкости электрический заряд, что повышает температуру благодаря собственному сопротивлению. При расщеплении воды на ионы происходит интенсивный нагрев теплоносителя. Электрокотлы электродного типа также имеют небольшой размер, удобны в эксплуатации и установке, постепенно набирают номинальную мощность. Прибор полностью безопасен: если уровень воды упадет, система автоматически выключится. Хорошо зарекомендовали себя электрические котлы отопления Галан.

У электродных систем есть существенный недостаток – электрический котел отопления для дома использует только воду, имеющую низкое удельное сопротивление (хорошо проводящую ток). Такой теплоприводник не всегда есть возможность изменить и подготовить в быстрые сроки. В процессе работы электроды растворяются, что снижает эффективность системы. Также важна постоянная достаточная циркуляция жидкости, или же вода может закипеть (оборудование отключается при сбое).

Dartshouse - точечный ремонт вашего дома