Создание комфортных условий проживания в частном доме немыслимо без монтажа современной отопительной системы. Она должна быть безопасна, эффективна и проста в обслуживании. Источник энергии должен быть доступен. Этим условиям полностью соответствуют автономные системы на электрической энергии. Так как более дешевый источник – газ, присутствует не во всех местах, то часто единственно возможным вариантом для отопления частного дома становится электрический котел, варианты которого мастер сантехник рассмотрит в этой статье.
Особенности электрокотла
Принцип действия электрических котлов основан на свойстве проводников выделять тепловую энергию при прохождении через них электрического тока. В общих чертах устройство электрокотлов простое.
Схема строения одноконтурного настенного электрического котла:
- 1 — электрошкаф;
- 2 — контрольные лампы;
- 3 — регулятор температуры;
- 4 — термометр/манометр;
- 5 — выключатели мощности;
- 6 — главный выключатель;
- 7 — расширительный бак;
- 8 — кабельный ввод;
- 9 — предохранительный клапан;
- 10 — насос;
- 11 — обратная линия котла;
- 12 — штекерное соединение контура регулирования;
- 13 — предохранительный ограничитель температуры;
- 14 — предохранитель системы управления;
- 15 — воздушный клапан;
- 16 — облицовка котла с теплоизоляцией;
- 17 — реле давления воды;
- 18 — нагревательные стержни;
- 19 — подающая линия котла.
В теплообменник, с циркулирующей по нему воде, помещены электрические элементы. Они работают от бытовой сети 220 В, хотя есть мощные модели, работающие и от промышленной сети 380 В.
Теплообменник соединен с системой отопления дома через входной и выходной штуцеры. Циркуляция теплоносителя осуществляется естественным образом или с помощью центробежного насоса. Всем процессом управляет автоматика.
Благодаря отсутствию пламени и сильного нагрева, электрические котлы обладают рядом преимуществ перед другой отопительной техникой:
- Отсутствует необходимость в дымоходе;
- Дет шума;
- Не расходуется кислород в помещении;
- Малые габариты;
- Нет риска утечки газа;
- Невысокая цена;
- Простота в обслуживании и управлении.
Вместе с тем электрические котлы для отопления частного дома не лишены и недостатков:
В случае необходимости отопления большой площади, нужен более мощный электрокотел, что кроме большого расхода электроэнергии влечет за собой еще и необходимость дополнительных согласований с поставщиком электричества. В некоторых случаях установка мощного котла недопустима по причине ограничения нагрузки на электросети.
Обратите внимание! Не нужно гнаться за маленькими котлами. Уменьшение габаритов всегда делается в ущерб качеству. Нагрузка на ТЭНы увеличивается и они быстрее выходят из строя
Виды электрических котлов для отопления частного дома
Котлы с ТЭНами
В качестве нагревательных элементов используются ТЭНы пластинчатого или трубчатого видов. Они помещены прямо в теплообменник. В одном устройстве может находиться до 8 элементов по 2 кВт. Все они подключаются ступенчато. Это регулируется автоматикой или вручную. Некоторые котлы бывают двухконтурными, что позволяет нагревать не только теплоноситель, но и воду для бытовых нужд. Простота устройства, возможность использования любой жидкости (вода, антифриз или масло) в качестве теплоносителя и небольшая стоимость делают это устройство наиболее популярным среди пользователей. Образование накипи и большие габариты – основные недостатки этих котлов. Цены на данный тип котлов начинаются от 50 у.е. и повышаются в зависимости от мощности, сложности электроники и производителя до 1000 у.е.
Электродные устройства
Такие электрические котлы для отопления частного дома работают на ином принципе. На помещенных в теплообменник электродах создаётся разность потенциалов от переменного тока. Так как в воде всегда растворены соли, то она является хорошим электролитом с определенным электрическим сопротивлением. Ток, проходя сквозь такую среду, вызывает ее нагревание. К преимуществам такого типа нагревателей можно отнести: небольшие габариты, простота конструкции, безопасность и низкая цена (от 60 у.е.). Недостатки: вода должна содержать соли, увеличивающие ее удельное сопротивление, электроды необходимо часто менять из-за их постепенного растворения.
Индукционные приборы
Индукционный котел устроен гораздо сложнее других котлов. В конструкции имеется индукционная катушка, представляющая собой проволоку, намотанную вокруг диэлектрика. Внутри него имеется металлический сердечник. При прохождении электрического тока по катушке возникает электромагнитная индукция, которая создает разность потенциалов на сердечнике, нагревая его. Такая конструкция позволяет в разы увеличить КПД всего устройства. Плюсами этого прибора являются: низкое потребление электроэнергии, безразличность к виду теплоносителя, долговечность, неподверженность образованию накипи. Недостаток такого электрического котла для отопления частного дома – цена. Она на порядок выше чем у других видов отопительных приборов и начинается от 450 у.е. за самые простые приборы. Стоимость мощных и сложных устройств может достигать 3000 у.е. и больше.
Обратите внимание! По возможности нужно выбирать котел в хорошей комплектации, так как некоторые элементы просто необходимы. Лучше и дешевле купить все в комплекте, чем потом докупать расширительный бачок, клапан, реле защиты или фильтр
Дополнительные опции для электрических котлов
Все существующие виды электрических котлов могут обладать дополнительными опциями. Самой востребованной опцией является возможность ручного регулирования мощности. Ею обладают даже самые дешевые экземпляры. Более дорогие приборы оснащаются системой автоматического регулирования мощности и отключения в случае перегрузок. Из дополнительных возможностей еще можно перечислить следующие:
- Автоматический слив воды при отключении и опускании температуры до значений, близких к 0 градусов;
- Выносной термодатчик для автоматического управления работой котла в зависимости от температуры окружающего воздуха;
- Защита от повышения или понижения давления в системе;
- Встроенный центробежный насос;
- Возможность нагревать воду для системы бытового водоснабжения.
В зависимости от наличия или отсутствия тех ли иных дополнительных опций в электрических котлах для отопления частного дома, цена их может изменяться в очень широких пределах.
Расчет мощности и подключение электрических котлов
Перед тем, как приобрести котел, необходимо определиться с его мощностью. Ведь ее недостаток не позволит достаточно эффективно обогреть жилье, а избыток обернется неоправданными расходами на электроэнергию. Существует простая формула расчета мощности котлов:
W кот.=(S*Wуд.):10
Где:
- W кот. – искомая мощность котла;
- S – площадь помещения;
- Wуд. – удельная мощность устройства на 10 м².
Удельная мощьность котла отличается для разных климатических зон:
- Для регионов с умеренным климатом — 1,2 – 1,5 кВт;
- Южная зона – 0,7 – 0,9 кВт;
- Северная зона – 1,5 – 2,0 кВт.
Применяя эту формулу, рассчитаем требуемую мощность котла для помещения, площадью 100 м² в доме, расположенном в средней полосе:
W кот. =(100х1,5):10=15 кВт
Обратите внимание! Те, кто не любит утруждать себя формулами и расчетами, могут просто разделить площадь помещения на 100. Затем к полученному результату нужно прибавить 15 – 20%, в зависимости от климата
После того, как расчет необходимой мощности произведен, можно начинать процесс подключения оборудования. Прежде, чем это сделать, нужно получить соответствующее разрешение у владельца местных электросетей. Организация обязана выдать технические условия, в которых будут указаны допустимые параметры котла. В случае, если требуемая мощность котла больше предельной нагрузки на электрические сети, указанной в технических условиях, подключать такой котел нельзя. В этом случае придется воспользоваться альтернативными источниками энергии.
Таблица «Значения сечения кабеля и тока предохранительных автоматов»:
Установка котла требует отдельной выделенной ветки электрической сети. На нее устанавливается защитное реле. Котел заземляют и оборудуют стабилизатором напряжения. Эти действия обеспечат безопасность и предотвратят выход из строя прибора при перепадах напряжения. Затем котел устанавливается на свое место. К соответствующим штуцерам подсоединяются труба подачи и обратная труба. Для моделей, не оборудованных расширительным бачком и обратным клапаном, эти элементы тоже необходимо предусмотреть.
В продолжение темы посмотрите также наш обзор Электрический котел или конвектор