Когда в вашем доме невозможно провести газопровод, для решения задач автономного отопления и нагрева воды необходимо обратиться к альтернативным источникам энергии. Это может быть установка солнечных панелей, использование дров или пеллет. Однако одним из наиболее эффективных решений является применение двухконтурного электрического котла.
В данной статье мы подробно рассматриваем, как функционирует это устройство, его различные виды, а также ключевые моменты, которые стоит учесть перед его покупкой. Также представлены советы по рациональному использованию котла.
Краткое содержание статьи
Принцип работы устройства
Двухконтурный котел представляет собой устройство, которое объединяет два нагревательных элемента, предназначенных для теплоносителя и горячей воды. Его работа основывается на преобразовании электрической энергии в тепло.
Конструктивные характеристики двухконтурного котла
Для отопления помещений котел подключается к замкнутому отопительному контуру, по которому циркулирует теплоноситель. Второй контур используется для поступления горячей воды, которая может нагреваться либо в встроенной баке, либо по прямому принципу.
В летний период можно отключить функцию отопления и использовать котел исключительно в качестве водонагревателя.
Оба контура электрического котла могут работать как независимо друг от друга, так и совместно, обеспечивая отопление и горячее водоснабжение одновременно.
Основные компоненты устройства включают в себя:
- изоляционный корпус вместе с входной и выходной арматурой;
- теплообменник, в котором происходит циркуляция теплоносителя;
- автоматика и система управления для регулировки температуры и управления работой устройства;
- нагревательный элемент;
- расширительный бак для контроля давления;
- предохранительный клапан;
- воздухоотводчик (автоматический или ручной) для удаления воздушных пробок;
- циркуляционные насосы для систем ГВС и отопления;
- безопасная группа с датчиками температуры и реле.
Работа электрического котла основывается на принципе теплообмена: циркуляционный насос подает воду в бак, где она нагревается до необходимой температуры и затем отправляется либо в систему отопления, либо в ГВС.
Двухконтурный электрический котел, как и его газовый аналог, может функционировать как для отопления, так и для горячего водоснабжения.
Плюсы и минусы электрических котлов
Электрическое отопление считается экологически чистым, так как не выбрасывает в атмосферу дым и сажу, как это происходит с твердым топливом, и угарный газ, как в газовых системах.
К тому же, электрическое отопление снижает риск аварийных ситуаций, так как при отсутствии теплоносителя система автоматически отключается.
Электрические котлы также отличаются высоким КПД – 95-99%, однако высокая эффективность не может компенсировать большие расходы на электроэнергию, поэтому по стоимости они часто проигрывают газовым альтернативам.
К положительным сторонам электрического оборудования относятся:
- Простота установки – не требуется обустройство дымохода, установка вентиляционных систем или прокладка газопровода с получением разрешений.
- Безопасность – вероятность утечки или закипания минимальна, конструкция исключает использование открытого пламени и взрывоопасных газов.
- Компактные размеры – что крайне важно для небольших помещений, и установка возможна в любом месте с доступом к электросети.
- Тишина в работе – электрокотел не создает вибраций и звуков, как это делают устройства на твердом или газовом топливе.
- Доступная цена как самого котла, так и его установки и обслуживания.
Однако, к недостаткам можно отнести стоимость потребляемой электрической энергии. Например, для отопления большого загородного дома эти затраты могут быть довольно значительными.
Поэтому перед покупкой рекомендуется произвести предварительные расчеты потребления электроэнергии, оценив размеры площади, расход воды и мощность устройства, чтобы понять, оправданы ли такие расходы.
Существенно уменьшить затраты поможет установка контроллеров, накопительных баков и специальных счетчиков, работающих в режиме «день-ночь».
- Зависимость от электроснабжения – в районах с частыми перебоями в подаче электричества использование такого котла может быть нецелесообразным. Если отключения случайные, стоит рассмотреть возможность приобретения генератора.
- Прыжки напряжения в сети негативно влияют на чувствительную автоматику, поэтому для защиты стоит использовать надежные стабилизаторы.
- Образование накипи. Поскольку для ГВС обычно используется проточная вода, со временем на нагревательных элементах образуется накипь, которую нужно очищать. Установка фильтров на входе холодной воды и регулярное обслуживание помогут справиться с этой проблемой.
Перед установкой электрического котла также важно удостовериться, что электрическая сеть вашего дома способна выдерживать такую нагрузку. Например, для дома площадью 200 квадратных метров потребуется как минимум 16-20 кВт.
И это только для отопления, без учета других электроприборов. В новых загородных комплексах, как правило, такая мощность реализуется через трехфазную сеть, тогда как в дачных поселках обычно выделяется не более 10 кВт.
Виды электрических котлов
Современные электрические котлы могут оснащаться нагревательными элементами различных типов. Однако одновременно отопление и горячее водоснабжение могут обеспечивать только устройства с ТЭНами.
Подключение электрического котла к системе отопления и ГВС, как правило, предполагает установку бойлера с теплообменником или накопительного устройства для горячей воды.
Другие типы котлов могут использоваться для горячего водоснабжения, если дополнительно установить бойлер косвенного нагрева в отопительный контур.
Электрические котлы с ТЭНами
В популярных моделях электрокотлов применяются нагревательные элементы – ТЭНы, изготовленные из металла или керамики, имеющие форму стержней или спиралей, внутри которых находится нить определенного сопротивления. Они служат «мостом», нагреваясь под воздействием электрического тока и передавая тепло воде.
Число нагревательных элементов варьируется в зависимости от мощности и объема котла, однако их количество не только ускоряет нагрев, но и повышает расходы электроэнергии и техобслуживания.
Существенным недостатком данных устройств является быстрое образование накипи на ТЭНах, что снижает их эффективность. Например, при образовании налета в 0,5 мм, КПД устройства уменьшается на 10%, а при 2 мм – на 35-40%!
Эта ситуация приводит к замедлению нагрева воды и увеличению расхода электричества, что требует регулярной очистки и периодической замены неисправных нагревательных элементов.
Чтобы продлить срок службы ТЭНа, рекомендуется использовать фильтры для очистки воды и добавлять в теплоноситель смягчающие добавки, а для отопительной системы использовать дистиллированную воду.
Также котлы с ТЭНами нуждаются в регулярном техническом обслуживании для обеспечения безопасности. Нагревательный элемент со временем может выйти из строя и перегореть.
Если это произойдет с утечкой, то проблема не столь критична – распавшийся нихром не опасен для человека. Но если элемент останется в рабочем корпусе, он может создать электрическое поле благодаря контакту с водой.
Индукционные котлы
Индукционные котлы работают на основе магнитной индукции, что позволяет превращать электричество в тепло. Внутри них находится обмотка, которая при включении создает переменное магнитное поле.
В результате возникают вихревые токи, которые нагревают металлические детали, передающие тепло теплоносителю.
В то время как ТЭНовые котлы можно безопасно устанавливать в помещениях, индукционные котлы лучше ставить в отдельные комнаты, ведь отрицательное воздействие электромагнитных полей на здоровье человека пока не удалось подтвердить научно.
Преимущества индукционных котлов по сравнению с ТЭНовыми следующими:
- Наивысший уровень КПД – 98-99%;
- Большая площадь нагрева и соответственно высокая скорость передачи тепла;
- На нагревательных элементах не возникает накипи;
- По своей сути являются полностью автономными и не требуют сервиса;
- В качестве теплоносителя могут использоваться не только вода, но и масла и нефтепродукты.
Главным минусом таких устройств является их высокая стоимость, а также необходимость подключения бойлера косвенного нагрева или накопителя для того, чтобы обеспечить дом горячей водой. Поэтому, невзирая на некоторые преимущества индукционного оборудования, двухконтурные ТЭНовые котлы всё ещё лидируют по спросу среди потребителей.
Электродные котлы
Работа электродного котла основана на отличных теплопроводных свойствах воды. Внутри корпуса размещены негативные и положительные электроды, которые вырабатывают электрический ток, при этом теплоноситель движется между ними.
Нагрев осуществляется за счёт энергии, выделяющейся при расщеплении молекул на ионы с зарядом, которые направляются к соответствующим электродам. Таким образом, нагрев воды в котле происходит практически моментально.
Важно, чтобы электродный котел имел хорошее заземление, так как такие устройства могут быть потенциально опасными, и корпус способен «пробивать» сильным электрическим зарядом.
Преимущества электродных котлов по сравнению с ТЭН-овыми устройствами включают:
- Возможность нагрева воды в десять раз быстрее.
- Снижение потребления электроэнергии на 20-30 %.
- Компактные размеры при высокой производительности (чаще всего представлены в настенном исполнении).
- Устойчивость к скачкам напряжения.
Несмотря на свои плюсы, электродные котлы пока еще не получили широкой популярности. Чаще всего их применяют для отопления, и для организации второго контура для горячего водоснабжения необходимо дополнительно установить бойлер косвенного нагрева.
Эти устройства предъявляют строгие требования к качеству теплоносителя. Обычная водопроводная вода не подходит, рекомендуется использовать специальные жидкости с отрегулированным солевым составом. К тому же электроды в процессе эксплуатации постепенно разрушаются и требуют замены.
Электродные котлы хоть и компактны, но имеют ограниченную мощность, поэтому для обогрева больших площадей могут потребоваться модули, состоящие из нескольких связанных между собой устройств.
Для безопасной эксплуатации электродного котла рекомендуется оснастить его дополнительной автоматикой, которая обычно продаётся отдельно и часто стоит дороже самого котла. Это включает в себя циркуляционный насос и электронный терморегулятор, контролирующий температуру нагрева.
Также необходим контроллер тока, который будет регулировать силу тока и отключать устройство, если это потребуется для предотвращения закипания воды.
На что обратить внимание при покупке?
После того как вы определились, какой прибор вам необходим, стоит задуматься о его размерах и технических характеристиках.
Электрокотлы обычно устанавливают на кухне, но также можно создать мини-котельную для скрытия менее эстетичных труб и дополнительного оборудования (накопительной ёмкости, бойлера косвенного нагрева и других).
Выбор по способу установки
В зависимости от конструкции все двухконтурные котлы делятся на две категории: настенные и напольные. Габариты и выбор модели напрямую зависят от площади, которую необходимо обогреть, а также от доступного пространства для установки самого прибора.
Настенные котлы имеют меньшие размеры по сравнению с напольными, что позволяет прятать их в шкаф или другое подобное пространство. Даже если прибор не замаскирован, он не выглядит громоздко и эстетично сочетается с бытовой техникой.
Навесные устройства предназначены для обогрева сравнительно небольших площадей – до 100 м², поэтому их чаще устанавливают в квартирах или небольших загородных домах. Их крепят с использованием специальных кронштейнов к любой вертикальной поверхности, способной выдержать такую нагрузку.
Напольные котлы – довольно крупные устройства, однако они способны обеспечить теплом дом площадью до 200 м² и обеспечить бесперебойное водоснабжение, при этом накопительные ёмкости могут как встраиваться в сам котел (что увеличивает его размеры), так и устанавливаться отдельно.
Если же площадь вашего коттеджа превышает 200 м², вы можете либо использовать несколько электрокотлов в одной котельной, либо дополнить систему другими источниками отопления, такими как твердотопливные котлы или солнечные батареи.
Расчет необходимой мощности
Наиболее простой способ расчета – разделить отапливаемую площадь на 10. Считается, что для обогрева 10 м² требуется 1 кВт, однако эта цифра условна и подходит только для помещений с высотой потолков не выше 3 метров.
Также следует учитывать, что потери тепла значительно зависят от качества утепления, состояния и размеров окон, климатических условий региона и используемых строительных материалов.
При наличии высоких потолков необходимо сначала вычислить объем помещения (площадь умножается на высоту). После этого можно определить требуемую мощность, принимая во внимание, что на 1 м³ потребуется примерно 35 Вт.
Приобретая котел, выбирайте модели с мощностью, превышающей ваши расчетные данные на 15-20% – лучше иметь резерв, чем мерзнуть зимой при работе оборудования на пределе.
К полученному значению стоит добавить дополнительный «запас»:
- 10% – если у вас много остекленных поверхностей (панорамные окна, веранды и т.д.).
- 15% – в случае отсутствия утепления дома.
- 10-15% – для регионов с холодными зимами.
- 20% – в качестве запаса для работы ГВС при проточном нагреве.
При расчете мощности для котлов с встроенными накопителями ориентируйтесь на данные, указанные производителем в технической документации.
Способ питания котла также зависит от его технических характеристик. Устройства мощностью до 10 кВт можно подключить к стандартной сети 220 В, в то время как котлы с большей мощностью требуют трехфазного подключения (при этом может потребоваться разрешение от местных энергетических служб, если в доме не проведена линия 380В).
Другие важные моменты
По принципу нагрева воды двухконтурные электрические котлы можно разделить на проточные и накопительные. Проточные котлы отлично подходят для небольших домов и семей, так как могут одновременно обслуживать 1-2 точки водоразбора при обогреве. Однако у таких компактных и удобных устройств есть основной недостаток – высокая нагрузка на электросеть.
В отличие от проточных, накопительные котлы занимают больше места из-за резервуара для хранения горячей воды. Однако они способны обеспечить более значительные объемы подачи воды и экономить до 10% электроэнергии, так как не требуют постоянного нагрева, а лишь поддерживают воду в нужной температуре.
Благодаря теплоизоляции, теплопотери в резервуаре составляют не более 0,5 градуса в час. В техническом паспорте устройства, предназначенного для подключения к системе ГВС, обязательно указываются его характеристики – минимальная и максимальная температура, объем и время нагрева воды.
Современные электрические котлы могут управляться и контролироваться с помощью смартфонов или систем «умный дом».
Дополнительно котел может быть оснащён:
- Автоматикой для удалённого управления с пульта или через интернет.
- Системой защиты от замерзания, которая поддерживает минимальную температуру в системе, что важно для дач и загородных домов без постоянных жильцов.
- Датчиками, фиксирующими изменение погоды, которые запускают котел при падении температуры и отключают его в солнечные часы.
- Оборудованием, снижающим температуру воды для систем «теплый пол».
- Программируемыми датчиками для настройки микроклимата в отдельных помещениях.
Конечно, дополнительные функции от производителя увеличивают стоимость прибора, но они позволяют значительно упростить его эксплуатацию.
Способы экономии при эксплуатации
Для снижения расходов на электроэнергию при использовании электрического котла в качестве отопительного оборудования и водонагревателя, необходимо минимизировать общие теплопотери в помещении.
В первую очередь, рекомендуется заменить старые деревянные окна на современные с двумя-тремя воздушными камерами и утеплить стены (наилучший вариант – наружное утепление) с использованием пенопласта, минеральной ваты или других материалов с низкой теплопроводностью.
Другие варианты экономии:
- Подключение альтернативных источников энергии (солнечные батареи, ветряные генераторы, дровяные камины) значительно снизит потребление электричества.
- Многотарифные счетчики помогут сократить затраты на ночное отопление; в часы пик (с 8:00 до 11:00 и с 20:00 до 22:00) котел можно отключить. Также можно подключить внешний теплоаккумулятор, который будет накапливать «дешевую» энергию в ночное время для использования днём.
- Система рекуперации в вентиляции поможет сохранить нагретый воздух в доме.
- Недельный программатор зафиксирует данные о работе системы за определённый период, позволяя подобрать оптимальный режим эксплуатации с минимальными затратами энергии.
- Комнатные терморегуляторы будут контролировать изменения в климате внутри и передавать данные на встроенный внутри котла датчик, автоматически включающий или отключающий отопление, что поможет избежать перегрева и потерь тепла.
При должной организации работы электрического котла возможно сократить потребление электроэнергии и связанные с ним расходы на 40%.
В следующей статье вы сможете ознакомиться с вариантами энергосберегающего отопления для загородных домов, которая подробнее разберёт этот интересный вопрос.
Выводы и полезное видео по теме
Мы предлагаем вам ознакомиться с нашей коллекцией отзывов и полезных рекомендаций по использованию электрических котлов разных типов для обогрева и горячего водоснабжения в вашем доме.
Одной из ключевых тем является электрическое отопление: рассмотрим котлы и другие устройства для обогрева, а также как правильно рассчитать мощность оборудования и расходы на отопительный период:
Несмотря на то что двухконтурные электрокотлы выглядят достаточно удобными в эксплуатации, перед тем как совершить покупку, стоит тщательно оценить возможные затраты на электричество в зимний период или проконсультироваться с профессиональными теплотехниками.
Специалисты могут предложить вам более экономичное решение, например, использовать одноконтурный котел в сочетании с бойлером косвенного нагрева, или разработать систему комбинированного отопления, где расход электроэнергии будет компенсироваться другими источниками тепла.
Просим вас оставлять комментарии в блоке ниже. Поделитесь, какие факторы были для вас решающими при выборе двухконтурного котла. Ваши полезные советы обязательно помогут другим посетителям сайта, не стесняйтесь задавать вопросы.
