Как выбрать электрический котел для отопления частного дома

Назад

Опубликовано: 08.06.2019

Время на чтение: 6 мин

0

2991

Все больше общественных зеленных движений в мире требуют от правительств уделить надлежавшее внимание экологическим проблемам в системах жизнеобеспечения. В ответ на их требования, как альтернатива печному отоплению, на рынок были выпущены модели экономичных электрокотлов для отопления частного дома.

• 1 Насколько актуален способ отопления электрическим котлом?
• 2 Преимущества электрических котлов
• 3 Как выбрать хороший электрический котел 3.1 Мощность
• 3.2 Энергоэффективность

Самый экономичный электрокотел – это миф

Электричество гораздо проще преобразовать в тепло, чем другие энергоносители – природный газ, твердое топливо, солярку. Приведем 3 простых примера побочного выделения теплоты при использовании электроэнергии:

• обмотки любого работающего электродвигателя всегда нагреваются;
• лампочка (даже светодиодная) вместе со светом выделяет тепло;
• греются даже провода, по которым течет ток.

Заметьте, перечисленное оборудование призвано выполнять свои функции, а не отапливать дом. Двигатель вращает что-либо, лампа светит, проводка снабжает их энергией. Образование излишков теплоты – побочный эффект, возникающий из-за сопротивления указанных элементов.

Чтобы преобразовать всю электрическую энергию в тепловую, достаточно создать в цепи участок высокого сопротивления, который сам не разрушится от нагрева. Такой элемент называется электронагревателем. Второй (более сложный) способ получить тепло – создать индукционные вихревые токи Фуко, нагревающие металлический предмет в зоне действия катушки-индуктора.

Важный момент. Независимо от способа преобразования, 98–99% электричества превратится в теплоту. То есть, любой электроотопительный прибор работает с КПД 98–99%, не меньше. Это значит, что самый экономичный электрический котел не существует, все агрегаты одинаково эффективны. Что бы ни утверждали продавцы бытовой техники.

Главные критерии выбора электрокотлов для дачи

При подборе электрического котла для отопления дачи самое главное, верно выбрать оптимальную мощность аппарата, для того, чтобы не тратить лишние деньги и не замерзать при низких температурах наружного воздуха.

От мощности напрямую зависит то, каких размеров комнату может протопить котел. Если он будет использоваться только для отопления, мощность рассчитывается из соотношения 0.1 кВт на 1 м2 площади.

Для нагрева горячей воды потребуется дополнительная нагрузка, исходя их количества водопользователей и уровня оснащенности водопроводными приборами в доме.

Для того, чтобы сделать выбор электрического котла потребуется, рассчитать тепловые нагрузки на даче и учесть следующие данные:

• размеры обогреваемого дома;
• степень термоизоляции объекта;
• строительные материалы, из которых исполнены конструкционные элементы здания;
• существование/неимение дымовентиляционной системы;
• число и характеристики оконных и дверных просветов;
• температурные характеристики региона размещения объекта.

Подбор теплогенератора по мощности

Чтобы подобрать мощность электрокотла, первым делом посчитайте тепловые потери своего дома. Приближенный способ расчета вы наверняка знаете: для обогрева 100 квадратных метров площади здания берется отопительный агрегат производительностью 10 кВт, на 200 м² – 20 кВт и так далее. Если хотите получить более вменяемый результат, воспользуйтесь нашими расчетными методиками.

Теперь определим задачи, которые должен решать электрический котел (выбираем нужный пункт списка):

• круглосуточное отопление квартиры, дачи, загородного дома;
• то же, с подогревом воды для хозяйственно-бытовых нужд;
• работа в ночное время по дешевому тарифу;
• дежурный обогрев – поддержание температуры воздуха +5…10 °C.

Примечание. Ночное отопление дома электрическим котлом можно совместить с нагревом теплоаккумулятора. В 7.00 агрегат отключается, дальше водяная система получает тепло, накопленное в буферной емкости. 2 условия: выделенный лимит расхода электроэнергии должен составлять 15…20 кВт + мощный электрокотел.

Полноценное отопление электричеством обходится недешево и применяется по необходимости. Более выгодный вариант – ночной обогрев с 23.00 вечера до 7.00 утра, когда стоимость энергии вдвое меньше. Дежурный режим используется на строящихся объектах или дачах, где хозяева проводят 2–3 дня еженедельно.

Выбираем мощность электроотопительного котла в зависимости от поставленных задач:

1. Для круглосуточной работы агрегат подбирается с запасом 10…20%. То есть, цифра теплопотерь умножается на коэффициент 1.1–1.2. Например, дом площадью 60 квадратов теряет 4 кВт, производительность электрокотла составит 4 х 1.2 = 4.8 кВт.
2. Под горячее водоснабжение (ГВС) мощность агрегата следует увеличить на 50%. То есть, цифру 4 кВт из примера умножать на коэффициент 1.5 (получим 6 Квт).

3. Электронагревательный аппарат для ночного отопления можно брать без запаса мощности, если утром его заменяет газовый либо твердотопливный котел. Снижение температуры до 18–19 °C во время сна не доставит особого дискомфорта, зато сэкономит деньги.
4. Мощность электрокотла, поддерживающего плюсовую температуру в здании, берем с понижающим коэффициентом 0.6–0.7 (минус 30–40%) от количества теплопотерь.

Совет. Для организации ГВС не нужно искать двухконтурный котел. Обычно реализуется 2 варианта: устанавливается отдельный электрический водонагреватель или мощный теплогенератор плюс бойлер косвенного нагрева.

Производительность отопителя для ночной «зарядки» теплоаккумулятора зависит от объема бака и считается индивидуально. Подбор электрокотла в стандартных условиях описывается в видеоролике:

№8. Лучшие производители электрических котлов

На рынке электрических котлов работают десятки производителей, как зарубежных, так и отечественных. Европейские котлы обычно получают плавную регулировку, собираются из более дорогих комплектующих. Наши котлы преимущественно получают ступенчатую регулировку, поэтому и стоят дешевле. Наверное, каждый из нас хорошо понимает, что на системе отопления лучше не экономить, поэтому доверять малоизвестным компаниям не стоит. Самые крупные, проверенные и надежные производители электрических котлов в мире и России:

• Рrotherm – чешский производитель, который начинал именно с производства электрических котлов. Сегодня выпускаются и другие виды котлов отопления, а также бойлеры, терморегуляторы и т.д. Электрические котлы компании имеют настенное исполнение, мощность от 6 до 28 кВт, КПД 99,5%, выпускаются в одноконтурном исполнении. В 2001 году компания вошла в состав немецкой группы компаний Vaillant;
• Vaillant выпускает чуть более дорогие котлы, чем Рrotherm, мощность до 28 кВт, все модели просты в обращении и надежны;
• Buderus – крупная немецкая компания, выпускает электрические котлы для частных домов и коммерческих объектов, мощность настенных одноконтурных моделей 30-60 кВт;
• Kospel – надежные польские электрические котлы, представленные в широком ассортименте. Мощность от 4 до 36 кВт, модели до 8 кВт представлены в двух вариантах, для работы с сетью 220 В и 380 В;
• Bosch также выпускает электрические котлы, мощность от 4 до 24 кВт, исполнение настенное, с одним контуром, но есть возможность подключить бойлер косвенного нагрева. Можно купить как просто котел, так и котел в комплекте с расширительным баком и насосом;
• Ferroli – качественные итальянские электрические котлы мощностью от 6 до 28 кВт с очень продуманной автоматикой и широким набором дополнительных функций. В котлах есть разъемы для подключения датчиков комнатной и уличной температуры, большой дисплей, возможность суточного программирования работы котла и даже управления котлом с помощью пульта;
• ZOTA – отечественные котлы, которые отличаются максимально доступной ценой и достаточно качественным исполнением. Мощность от 3 до 400 кВт, котлы представлены в нескольких линейках, в качестве нагревателей используются ТЭНы;
• РусНИТ – бюджетные хорошие котлы от рязанской компании, мощность от 3 до 99 кВт;
• Эван – крупный отечественный производитель, входит в концерн NIBE, выпускает котлы в разных ценовых сегментах. Мощность от 2,5 до 480 кВт.

Также стоит отметить продукцию компаний Dakon, ACV и РЭКО, Интойс, Элвин, Ресурс.

Комплектация отопительных агрегатов

Мы уже перечисляли элементы любого электрокотла в базовой, самой дешевой комплектации. Это нагревательный блок, терморегулятор, автоматика с исполнительным механизмом, органы управления и датчик температуры.

Важный нюанс. В бюджетных версиях котлов исполнительным элементом выступает магнитный пускатель. Он громко щелкает в момент включения нагрева, звук хорошо слышен в комнатах, прилегающих к котельной.

В расширенной комплектации производители снабжают электрокотлы следующим оборудованием:

• малошумный модульный контактор вместо магнитного пускателя;
• циркуляционный насос;
• мембранный расширительный бак для закрытой отопительной системы;
• датчики перегрева и давления теплоносителя;
• группа безопасности – автоматический воздухоотводчик, предохранительный клапан;
• датчик циркуляции – для индукционных теплогенераторов;
• погодная автоматика;
• ЖК-дисплей, программатор, GSM модуль дистанционного управления со смартфона.

Естественно, «жирная» комплектация электрического котла обойдется гораздо дороже «бедной». С другой стороны, расширительный бачок, насос и группу безопасности все равно придется покупать. Гораздо удобнее монтировать агрегат, когда указанные элементы спрятаны внутри корпуса.

Какой электрокотел выбрать – рекомендации

В 90% мы советуем выбирать электрический котел с ТЭНами. Это надежные устройства, одинаково подходящие к разным системам отопления – радиаторам, теплым полам, напольным либо плинтусным конвекторам. Степень укомплектованности подбирайте исходя из условий монтажа, эксплуатации и выделенного бюджета.

Еще несколько советов:

1. В квартиру однозначно берите настенную электрическую мини-котельную, оборудованную ТЭНами, собственным насосом и баком.
2. Если электрокотел должен работать в паре с твердотопливным или газовым агрегатом, лучше подобрать модель без встроенного насоса и расширительного бака. Указанное оборудование подключается отдельно – бачок работает на всю систему, насос управляется комнатным терморегулятором, как показано на схеме.

3. Устанавливайте выносной терморегулятор. Тогда котел станет ориентироваться на температуру воздуха, а не теплоносителя.
4. Электродный теплогенератор берите в 3 случаях: ограниченный бюджет, слишком мало места в котельной либо подключение к гравитационной отопительной разводке без насоса.
5. Меньше всего проблем электродные агрегаты создают в открытых системах – образующиеся газы благополучно уходят через атмосферный расширительный бак.
6. Индукционный котел выбирайте по желанию и наличию средств. Но учтите: опыт эксплуатации показал, что указанный аппарат ничем не лучше ТЭНового. Особых технических проблем с индукционными отопителями не отмечено, только финансовые.

Замечание. Котел электродного типа для самотечной системы должен иметь патрубки соответствующего диаметра (минимум – Ø32 мм), подающий направлен кверху.

Для водяного теплого пола подойдет только электрический ТЭНовый котел. Индукционным и электродным агрегатам без ступенчатого нагрева сложно поддерживать низкую температуру воды в напольных контурах – 35…45 °C.

Виды электрокотлов для отопления дома

Есть несколько видов электрокотлов по принципу использования электричества и функционирования. Традиционные и всем привычные — ТЭНовые. Более инновационные и энергосберегающие — индукционные (вихревые) и ионные (электродные), они дороже, но стоимость окупается чрезвычайной экономичностью и КПД, который слабо или совсем не понижается со временем.

КПД всех электрокотлов одинаковое — 94–99 %, но некоторые типы более эффективные из-за организации конструкции и способа функционирования. А также со временем из-за накипи данная характеристика понижается на 10–20 % у ТЭНовых котлов, но это не характерно для индукционных и ионных изделий.

Виды электрокотлов:

• с ТЭНами;
• ионные (нагрев электродами);
• индукционные (вихревые).

ТЭНовые электрокотлы

Котлы для отопления с ТЭНами отнести к экономным можно только условно: разные модели могут иметь более эффективные нагревательные элементы, возможности программирования, настройки мощности.

Внутри прибора находится трубчатый электронагреватель — медная или из нержавейки трубка (внутри может быть песок или масло) с нитью накаливания (нихромовой). Принцип работы как у обычного кипятильника или калорифера: спираль внутри оболочки накаляется и передает тепло через трубку, в которой она заключена, воде, поступающей в камеру (колбу) с ТЭНом.

При выборе электроотопления для дома с особым акцентом на экономности агрегаты с ТЭНами не стоит серьезно рассматривать. Можно выбрать качественный аппарат с большим или меньшим объемом потребления энергии, но все равно он будет прожорливее индукционных и ионных котлов. С другой стороны, снижение затрат может в некоторой мере сравниваться, так как котел с ТЭНом дешевый в обслуживании.

Преимущества и недостатки ТЭНовых электрокотлов

Достоинства нагревателей для отопления с ТЭНами:

• дешевый и удобный ремонт (корпус легко разбирается, детали заменяемые);
• расширенный функционал: настройка мощности, программируемость, возможность подключения термостата;
• обычно производится в моноблочном компактном корпусе (есть удобные настенные типоразмеры) готовым к работе, включающим группу безопасности, расширительную емкость, насос. Нет потребности отдельно покупать и монтировать указанные элементы, требуется только подключить аппарат к вводу и выводу системы отопления.

Минусы:

• самый неэкономный тип электрокотлов, особенно, если используются два ТЭНа;
• на ТЭНе образовывается накипь и налет, что требует периодической его чистки и замены. Твердая корка понижает КПД на 10–20 %. Данное утверждение спорное, так как вода системы отопления не склонная к интенсивному образованию накипи, но игнорировать его не стоит.

Индукционные котлы

Типы индукционных котлов для отопления дома (иногда их воспринимают как названия брендов):

• ВИН — «вихревые индукционные нагреватели», более инновационные с ферромагнитным корпусом. Меньшего размера и дороже в 1.5–2 раза, чем SAV, но более эффективные;
• SAV — принцип тот же, но позиционируются как менее продвинутые.

Второе отопления с вихревыми котлами — «инверторное». В состав изделия входит преобразователь тока из постоянного в переменный — «инвертор» (как у сварочных аппаратов).

Сразу после появления на рынке индукционные нагреватели для отопления позиционировались как самые продвинутые и эффективные, но опыт применения показал больше недостатков, чем ожидалось.

Принцип работы вихревых SAV и ВИН электрокотлов

Как работает индукционный SAV котел:

1. На металлическую катушку (индуктор) — стержень (его роль может выполнять сама труба с теплоносителем) с витками проволоки — подается переменный ток высокой частоты (от 50 Гц). Генерируется магнитное поле.
2. Полярность и вектор магнитного поля меняются с высокой частотой.
3. Предмет, расположенный близко к описанному явлению, пронизывается постоянно изменчивыми потоками магнитной индукции. Возникают вихревые токи Фуко, превращающие электрику в тепло, которое и нагревает воду.

Принцип передачи тепла у индукционных котлов бесконтактный — нагрев объекта осуществляется электромагнитными полями, причем моментально. Нет потребности в физическом контакте с индуктором, что повышает КПД.

Электромагнитный принцип используется в промышленности для плавления металлов. Даже небольшой индукционный самодельный прибор с катушкой с десятком витков и размерами в несколько см² способен раскалить за несколько секунд металл до красного, что иллюстрирует мощность и эффективность вихревого котла для отопления.

Преимущества индукционных котлов для отопления

Преимущества SAV котлов:

• нагрев мощный, почти моментальный;
• микровибрации отталкивают грязь, поэтому накипи и налета на контактирующих с водой частях нет, чистка не потребуется;
• экономность, самое высокое КПД среди электрокотлов.

Индукционные котлы наилучшие для подготовки воды в процессе ее течения через аппарат, поскольку обеспечивают чрезвычайно быстрый нагрев. При этом теплопотери нулевые, что выгодно отличает ВИН от ТЭНовых агрегатов. Несмотря на недостатки, если рассматривать сугубо эффективность использования электричества, индукционные котлы это самый экономный тип электронагревателей.

Недостатки вихревых котлов для отопления, целесообразность использования

Во многих источниках перечисляют множество достоинств ВИН и SAV, но в реальности картина несколько иная, обнаружилось много недостатков:

• большинство типоразмеров имеют значительные габариты;
• дороже ТЭНовых и электродных агрегатов;
• нагрев чрезвычайно мощный, поэтому при поломке системы автоотключения возникает повышенный риск взрыва;
• электромагнитное поле вредное, электрохимические процессы провоцируют коррозию;
• сложный ремонт. Казалось бы, аппарат предельно простой — катушка и корпус, — но обычно цилиндр SAV котлов надежно запаян, разобрать его чрезвычайно сложно. В составе есть электронные схемы блока управления, что усложняет ремонт. Катушка может перегореть, а стоимость новой выше, чем, например, нового ТЭНа;
• если SAV не в компактном корпусе, а таких большинство, то потребуется большой блок управления, отдельный расширительный бак, насос, группа безопасности;
• в большинстве случаев не оснащаются плавным пуском — при включении и даже при простом переключении режимов происходит резкое повышение нагрузки на сеть, что чревато перепадами напряжения (мигание лампочек и подобные эффекты).

Все-таки, несмотря на перечисленные минусы, вихревой энергосберегающий электрический котел отопления стоит рассматривать в роли нагревателя для отопления дома из-за высокого уровня экономности (эффективнее ТЭНовых на 30 %). Некоторые из перечисленных минусов относительные, например, есть небольшие и компактные типоразмеры наподобие как у изделий с ТЭНами. Это единственный тип нагревателей, КПД у которых со временем не понижается.

Ионные (электродные) котлы

Ионные (электродные) энергосберегающие котлы для отопления надо отличать от индукционных агрегатов, несмотря на то, что и они используют свойства переменного тока. Иная сама организация применения энергии. Корпус прибора содержит герметичную камеру с теплоносителем и расположенными в ней с определенным зазором электроды.

При постоянном токе катод притягивает ионы воды с положительным зарядом, а анод — отрицательные, но если сменить характеристику на переменную (начиная от 50 Гц), то возникнет постоянное движение указанных частичек. Среда имеет сопротивление, поэтому кинетическая энергия движущихся ионов (катионов и анионов) трансформируется в тепловую, происходит нагрев электролита.

В ионном котле нагревается специальный, циркулирующий в трубах системы отопления, раствор электролита, в определенных случаях им может быть вода. Фактически, такой котел — это простой теплообменнник.

Достоинства ионных (электродных) котлов для систем отопления

Преимущества и особенности ионных котлов для отопления:

• чрезвычайно компактные: маломощные модели лишь немного превышают диаметр труб. Это небольшой цилиндр, врезаемый в разводку. Не требуют пространства вокруг, поэтому могут устанавливаться буквально в любом месте;
• самые дешевые — 4–9 тыс. руб. (ТЭНовый стоит около 15–30 тыс.), но если придется докупать расширительный, бак, терморегулятор, клапаны безопасности, насос, то это еще 10–12 тыс.;
• не образовывается накипь — этому препятствуют электромагнитные процессы;
• срок эксплуатации до первой поломки — 12–15 лет. По этой характеристике электродные нагреватели сравнимы с индукционными приборами;
• ремонтопригодность. Конструкция простая и разбирается без особых затруднений. Детали заменяемые и дешевые;
• самые безопасные: если индукционные или ТЭНовые котлы при поломке автовыключения (защиты от перегрева и сухой работы) продолжат нагревать до взрыва или пожара, то ионные при утечке теплоносителя просто перестанут работать сами без какого-либо вмешательства;
• нет электромагнитного поля.

Недостатки элеткродных нагревателей

Установка самого электродного аппарата простая, но она несколько усложняется необходимостью в монтаже насоса, группы безопасности, расширителя. Есть также изделия с последними двумя элементами на корпусе или в виде моноблока готового к работе, но такая компоновка встречается реже. В этом аспекте ТЭНовые котлы имеют преимущество, так как чаще выпускаются в типоразмерах со всем необходимым в одном корпусе.

Минусы:

• есть приборы с теплообменником и расширительной емкостью на корпусе, но в большинстве случаев требуется дополнительная покупка этих элементов, а также насоса, группы безопасности;
• накипь и налет не образовываются, но электрические процессы усиливают коррозию металла контура отопительной системы. В этом аспекте есть схожесть с SAV котлами;
• в роли электролита может выступать трубопроводная вода, но обычно всегда используют специальные растворы от производителей таких котлов. Смесь должна быть недистиллированной, нефильтрованной. Специальные вещества наиболее эффективные. Применяют пропиленгликоль, этиленгликоль. Использовать антифриз, масло, дистиллированную воду нельзя;
• требует замены теплоносителя раз в 3–4 года.

Электродные котлы потребляют на 20–30 % меньше электричества, чем ТЭНовые агрегаты, но они немного меньше эффективные по потреблению энергии, чем индукционные модели. То есть, в рейтинге экономности, если учесть удобство, дешевизну изделия и обслуживания, находятся посередине.

Напоследок о расходе электроэнергии

Естественное желание домовладельца – знать, сколько электричества израсходует электрический котел в период отопления частного дома. К сожалению, реальное потребление предвидеть невозможно. Показатель слишком индивидуален и зависит от ряда факторов – степени утепления, поддерживаемой внутри температуры, погоды.

Месячный расход можно посчитать приблизительно: взять 50% от расчетных теплопотерь дома, умножить на 24 часа и 30 суток. Пример: потери составляют 6 кВт, половина – 3 кВт, за сутки 3 х 24 = 72 кВт, в месяц – 72 х 30 = 2160 кВт. Почему берем ½ мощности: в течение сезона погода не всегда холодная, чем теплее на улице, тем чаще электрокотел выключается.

Пример из личного опыта. Дом 100 м² топится ночью электродным котлом 9 кВт в течение 8 часов, регион – южный. За 6 месяцев отопительного сезона электрокотел потребил 9104 кВт. Среднемесячный расход энергии – 1517 кВт, среднесуточный – 1517 / 30 = 50.6 кВт.

Виды устройств по принципу нагрева и их описание

Ниже представлены основные разновидности котлов, работающих по принципу сбережения энергии:

• ТЭНовые. Снабжаются нагревательным элементом трубчатого типа, которые производят нагрев движущейся жидкости.
• Индукционные. Принцип их работы базируется на магнитной индукции. Внутри теплоносителя при этом происходит нагрев ферромагнитного сплава.
• Электродные (ионные). Агрегаты подобного типа сочетают в себе передовые разработки с высокой степенью эффективности. Они нагревают воду путем прохождения электротока через раствор электролита. Его молекулы преобразуются в катионы и анионы. Результатом протекания данного процесса является выделение значительного количества тепловой энергии.

Одноконтурные и двухконтурные

Электрокотел для отопления может относиться к одному из двух основных типов:

1. Одноконтурный. Предназначен для отопления помещений путем циркуляции жидкости внутри радиаторов и замкнутого контура.
2. Двухконтурные. Способны не только обогреть жилище. но и обеспечить его горячим водоснабжением. отличаются компактность, некоторые можно разместить на стене.

Достоинства и недостатки

Достоинства разных типов энергосберегающих котлов приблизительно одинаковы и заключаются в следующем:

• Очень высокий коэффициент полезного действия — до 99 процентов.
• При работе такого прибора не выделяются сажа, зола, не выжигается кислород из воздуха.
• Работа оборудования полностью автономна.
• Простая установка, управление и обслуживание.
• Минимальный уровень шума при работе.
• Высокий уровень безопасности, обусловленный автоматическим отключением электропитания при отсутствии в теплообменнике жидкости.
• Относительно невысокий уровень цен в сравнении с газовым отопительным оборудованием.
• Отсутствие необходимости в установке дымохода, обустройстве места для хранения угля или дров.

Перечень основных недостатков выглядит так:

• Опасность поражения электрическим током.
• Особые требования к качеству используемой для теплообмена воды. В случае несоответствия, техника прослужит недолго.

Особенности работы электродных котлов

Достоинства:

• высокие показатели эффективности — не менее 95% КПД;
• хорошая экологичность;
• сочетание высокой мощности с небольшими габаритными размерами;
• не боится перепадов электрического напряжения.

Недостатки:

• необходимость использования переменного электропитания;
• периодический контроль проводимости электролита;
• обустройство надежного заземления;
• нужно устанавливать насос для циркуляции воды в системе отопления;
• каждые 2-4 года требуется замена электродов.

Особенности электродных котлов отопления Выбрать лучшие модели электродных котлов для отопления частного дома помогут многочисленные отзывы.

Эффективность таких агрегатов обусловлена превосходной амортизирующей системой и применением экономичного топлива. При этом не требуется техническое обслуживание. Электродное оборудование имеет более длительный срок службы.