Электрический котёл для частного дома: разновидности и особенности

Отопление частного дома представляет собой автономную систему обогрева, надёжность работы которой зависит, прежде всего, от котла. Устройство нагрева теплоносителя может работать на многих видах топлива, в том числе и на электричестве.

Отопление частного дома электрическим котлом позволяет обходиться без использования твёрдого топлива, которое постоянно необходимо загружать в печь, а в сравнении с газовым оборудованием, электрический котёл для отопления частного дома является более безопасным в эксплуатации оборудованием. Для того, чтобы разобраться в особенностях электрических котлов, мы обратились в компанию Миралекс — которая профилируется на системах отопления и водоснабжения для частных домов.

Электрическая система отопления в частном доме Источник remont-da.ru

Общие сведения

Электрические отопительные котлы для частного дома используется на протяжении многих лет, но благодаря развитию микропроцессорной электроники многие нынешние приборы можно легко запрограммировать на нужный режим работы для обогрева площади жилья. Современные электронные котлы удобны тем, что работу системы отопления можно легко регулировать и не тратить зря электричество в то время, когда все жильцы уходят из дома, а при использовании двухтарифного счётчика, настроить устройство на максимальную работу в ночное время, когда стоимость электричества значительно ниже.

Электродный котел: детище ВМФ

Как мы видим, ТЭН – это очень хорошее и важное изобретение человечества. Современному человеку без них уже не прожить. Но инженерную мысль остановить невозможно, поэтому изобретением ТЭНа дело не ограничилось.

Сейчас сложно доподлинно установить, правда это или красивая легенда, но производители электродных котлов утверждают, что изначально разрабатывались они для использования на подводных лодках. В принципе, это правдоподобное утверждение, поскольку многие изобретения человечества шагнули в нашу жизнь из военных КБ. Электродные котлы, на первый взгляд, кажутся вообще идеальными водонагревателями: собственно, вода в них греет, можно сказать, саму себя. Вот как это происходит:

Электродный электрический котел представляет собой стальную трубу с подающим и отводящими патрубками. Внутри этой трубы размещаются электроды. Если нагреватель однофазный (в электрокотлах мощностью от 2 до 6 кВт) то электрод один, если трехфазный (в котлах мощностью от 9 до 50 кВт), то три. В основу работы электродного котла положен принцип ионизации воды под действием электрического тока (поэтому иногда такие котлы еще красиво называют «ионными»). Как известно, если поместить в воду положительно заряженный электрод (анод) и отрицательно заряженный электрод (катод), то ионы начинают метаться от одного к другому, а поскольку находятся эти ионы в среде, оказывающей сопротивление (вода), то происходит разогрев этой среды. При подключении электрода к сети переменного тока, имеющей частоту 50 Гц, электрод меняет свою полярность 50 раз в секунду, т.е. он 25 раз «побудет» катодом и столько же раз – анодом. Если бы такой смены не происходило, электродный котел, помимо тепла, вырабатывал бы еще чистый водород и кислород, поскольку в нем происходила бы реакция электролиза. Впрочем, электролиз все равно может иметь место при определенных условиях, хотя и не в таких масштабах, как при подключении постоянного тока.

Пожалуй, главной особенностью электродного котла является то, что для обеспечения необходимых параметров нагрева теплоноситель должен быть подготовлен – обычная сетевая вода не подойдет. А если система будет, к примеру, заправлена дистиллированной водой, то вообще никакого нагрева не произойдет. Поэтому теплоноситель для электродного котла должен специально подготавливаться при помощи добавления специальных добавок (солей). По своей сути теплоноситель должен быть превращен в электролит. Так что электродный котел может функционировать только в строго замкнутых системах теплоснабжения с возможно минимальными потерями теплоносителя. Помимо этого, требуется обеспечение особых мер электрозащиты, ведь теплоноситель является токопроводящей средой. Несмотря на заверения производителей электродных котлов, что их продукт – самый эффективный электрический котел, с этим можно убедительно спорить, ведь у электродов довольно ограниченный срок службы, а необходимость подготавливать теплоноситель отнюдь не снижает величину эксплуатационных издержек.

Итак, подведем итоги по электродным котлам:

Преимущества

недостатки

Простота конструкции. Высокая скорость нагрева. Компактные размеры. КПД близкий к 100% (в том смысле, что почти вся потребляемая электроэнергия переводится в тепло. Другое дело, что для получения необходимой тепловой мощности нужно следить за соляным составом теплоносителя и состоянием электродов). Нет риска аварий, связанным со снижением уровня теплоносителя ниже нормы. Если теплоноситель уйдет из системы – процесс нагрева просто остановится. Не страшны перепады в электросети. Простота автоматизации и управления.

Требуются особые меры электрозащиты. При пробое изоляции риск поражения электрическим током выше, чем в ТЭНовых котлах. Требуется подготовка теплоносителя и последующий контроль его солевого состава, т.к. электропроводность теплоносителя меняется в процессе эксплуатации, т.е. требуется постоянное и квалифицированное обслуживание. Специальные требования ко всем элементам отопительной системы (т.к. электролит – агрессивная среда). Либо ставить промежуточный теплообменник. Образование накипи на электродах. В отличие от ТЭНов, накипь не наносит вреда электродам, однако резко падает мощность нагрева. Нагрузочные характеристики снижаются уже после 60-80 часов работы котла. Быстрый износ электродов (иногда – до нескольких раз за сезон) и необходимость регулярной замены. При снижении удельного сопротивления теплоносителя возможно выделение водорода и кислорода, которые представляют собой взрывоопасную смесь (гремучий газ). В штатных условиях выделения не критичны, однако сам факт отрицать нельзя. Желательна установка котла в новую, специально подготовленную, отопительную систему. Врезка в существующую – нежелательна.

Особенности использования электрокотлов

Котлы электрические для отопления частного дома удобны тем, что для их монтажа не требуется устанавливать дымоход для отвода газов. Электрические установки практически бесшумны и не сжигают кислород в помещении.

Недостатком таких систем можно считать только возможность поражения электрическим током и слишком высокие расценки на потребляемое электричество. Справиться с этими недостатками можно, если оборудование устанавливается с учётом правил техники безопасности, а для экономии денежных средств, как уже говорилось выше, приобретается двухтарифный электросчётчик.

При правильном подходе к использованию электрического котла в частном доме, такая система не уступает другим видам обогревательных установок, а по многим критериям значительно превосходит их.

Электрокотел с автоматикой

Чаще всего электрические котлы имеют автоматическую систему управления. Данный факт является отличным плюсом для пользователя. Ведь ему нужно будет первоначально установить необходимый температурный режим, после чего агрегат будет работать сам.

В более дорогих изделиях есть блок управления с микропроцессором, который позволяет задавать программу обогрева жилища. Здесь также устанавливается температура, время работы и все. Данная функция довольно удобная, ведь если в доме не будет народа, то зачем прогревать его на полную мощность, когда можно немного сэкономить.

Перед тем как приступить к покупке электрического котла, необходимо хорошенько изучить ассортимент предлагаемого товара, после чего рассчитать необходимую мощность котла, проверить на наличие в помещении теплопотерь, по возможности их минимизировать. Также стоит рассмотреть какой тип электрокотла подойдет и после этого покупать для своего жилища тот электрической котел, который ему необходим.

Критерии выбора котлов

В настоящее время в специализированных магазинах реализуются различные по многим характеристикам электрические котлы отопления, какие лучше из них для частного дома бывает очень непросто разобраться. При выборе электрического котла следует, прежде всего, обращать внимание на следующие критерии:

• мощность;
• тип нагревательного элемента;
• фирма изготовитель;
• наличие дополнительных функций.

От показателя мощности приобретаемого прибора будет зависеть, справится ли устройство с обогревом жилой площади дома, а от типа нагревательного элемента, который используется в котле – его стоимость. Самыми дешёвыми котлами являются устройства, в которых для нагрева теплоносителя используется ТЭН, а наиболее дорогими – индукционные агрегаты. От того насколько раскручена фирма-производитель котла, зависит его цена, кроме этого на показатель стоимости будет влиять наличие дополнительных функций электрического оборудования.

Детальный расчёт мощности электрокотла

Мощность для обогрева частного дома, дачи или квартиры отопительным электроприбором приравнивается к тепловой мощности. Для ее подсчёта руководствуются несколькими простыми правилами:

• для обогрева 1 куб. м. дома или дачи потребуется около 40 Вт мощности;
• на каждое из окон необходимо приплюсовать по 100 Вт, на дверь — ещё 200;
• эти данные усреднённые и зависят от климатических условий: жители дальневосточных и сибирских районов умножают итоговое число на 1,5–2, коэффициент в средних областях РФ равен 1,2, а районы южные пользуются коэффициентом 0,7–0,9;
• для дома или дачи итог расчёта умножается ещё на 1,5, что связано с теплопотерями из-за конструкции крыши и поверхности пола (особенно при отсутствии цокольного этажа).

Приведём пример для дома на юге страны, площадью – 80 кв. м., с высотой потолка – 3 м, шестью оконными проёмами, одной входной дверью. Площадь дома – 80 кв. м. необходимо умножить на 40 Вт, далее умножить на 3 (показатель высоты потолка), прибавить 200 и 600 Вт (дверь и окна). Полученное значение умножаем на частнодомовой и региональный коэффициент – 0,7 и 1,5. В итоге получаем 10920 Вт.
Смотрите также –
Сравнение возможностей электрокотлов и конвекторов

Как выбрать котёл для частного дома

Электрический котёл должен полностью справляться с задачей обогрева частного дома, поэтому устройство нужно правильно подобрать по мощности. Для точного расчёта необходимо вычислить теплопотери здания. С этим вопросом лучше обратиться к специалистам, которые не только установят места утечки тепла, но и произведут необходимые расчёты мощности теплового оборудования. Вообще следует выбирать устройства на 20–30% мощнее, чем необходимо для обеспечения теплом всего дома.

Электрокотлы с ТЭНами

Такие устройства наиболее часто используют в качестве основного или дополнительного обогрева помещения. Электрокотлы с ТЭНами могут быть как настенного, так и напольного типа. Напольные агрегаты, как правило, рассчитаны на высокую мощность и имеют большие габариты.

Учитывая высокую вероятность выхода из строя отопительного элемента, некоторые модели оснащаются двумя ТЭНами. Такие установки более надёжны, и позволяют полноценно отапливать помещения даже при выходе одного ТЭНа из строя.

Индукционные электрические нагреватели

Для нагрева теплоносителя в индукционных котлах применяется переменное магнитное поле. Под воздействием сильных переменных магнитных полей металл разогревается и теплота передаётся жидкости в резервуаре. Таким образом, удаётся полностью изолировать электрический нагревательный элемент от воздействия жидкости и растворённых в ней солей.

Индукционные котлы значительно дороже ТЭНовых устройств, но учитывая высокую надёжность, экономичность и большую мощность таких отопительных систем, специалисты рекомендуют сделать свой выбор в пользу приобретения котлов этого типа.

Как правильно подключить электрокотел к системе отопления

Коротко о том, как правильно установить электрокотел отопления в частном доме. Для начала выполнения монтажных работ перечислим основные правила безопасности, которые должны соблюдаться:

1. Во время подключения оборудования электроэнергия должна быть выключена.
2. Между котлом и ближайшими конструктивными элементами дома должно быть выдержаны следующие расстояния: до стены – не менее 5 см, до потолка – не менее 80 см, до пола не менее 50 см, до ближайшей трубы – не менее 50 см.
3. Доступ к передней панели для обслуживания должен быть свободным.
4. Сеть для подключения должна быть трехфазной (380 В), чтобы избежать самовозгорания и замыкания проводки.
5. Соединения проводов должны быть защищенными от воды и герметичными. Кабель лучше защитить гофрой или кабель-каналом из самозатухающего материала.

Шаг 1 — установка электрокотла

Напольный котел устанавливается на специальную подставку, которая продается в комплекте с агрегатом. Настенный крепится к стене анкерами с дюбелями. Расположение котла по вертикали и горизонтали должно быть точным — перекосы могут привести к выходу из строя или преждевременному износу оборудования.

Шаг 2 — подключение котла к электросети

1. Электрический котел обычно имеет большую мощность, поэтому подключать его нужно не от розетки, а от электросети. От распределительной коробки в комнате нужно проложить отдельную линию к месту установки котла. Кабель лучше скрыть для защиты от случайных повреждений.
2. Сечение кабеля нужно подобрать так, чтобы он надежно выдержал высокие нагрузки.Электрокотлы до 7 кВт можно подключать к однофазной сети, которая, как правило, сохранилась в старых советских квартирах. Для малых котлов до 3,5 кВт отдельная линия не нужна, их можно подключать прямо к розетке.

Шаг 3 — установка защиты

1. Защитное отключение (УЗО) и автоматический выключатель нужно установить на главный щит после подвода подключения проводов к электрокотлу. Назначение УЗО и автоматических выключателей – защита от короткого замыкания и перегрузки проводки.
2. Стабилизатор напряжения понадобится для того, чтобы исключить выход их строя котла в случае колебаний напряжения. Категорически запрещается пользоваться оборудованием без заземления. Провод заземление должен идти от шины к корпусу котла.

Шаг 4 — пуск котла

После того, как проводка соединена, нужно убедиться, что не осталось оголенных контактов. Все краны, муфты, стыки и т.д. должны быть осмотрены и проверены. Сначала открываются вентили и задвижки, а затем включается электропитание котла. Датчики температуры и давления должны работать согласно инструкции. При явных отклонениях от нормы следует отключить котел и вызвать лицензированного специалиста.

Установка и работа электрического котла

Котёл отопления электрический можно установить самостоятельно. В зависимости от типа приобретённого агрегата, отопительная установка монтируется на стену или на пол. В обоих случаях монтаж осуществляется в такой последовательности:

• разметка месторасположения котла;
• сверление монтажных отверстий;
• установка котла на анкерные болты;
• подключение котла к заземлению;
• соединение прибора с отопительной системой;
• подключение прибора к электроснабжению;
• заправка отопительной системы теплоносителем и удаление воздушных пробок;
• запуск котла.

При возникновении протечек, чтобы прибор не вышел из строя, необходимо незамедлительно устранить разгерметизацию системы. Также в процессе работы электрические котлы для дома необходимо очищать от загрязнения и следить за исправностью проводки, подключённой к устройству.

Важно! Установку и подключение электрического котла должны делать профессионалы.

ТЭН. Просто ТЭН. Трубчатый электронагреватель.

Трубчатые электронагреватели исторически являются первыми приборами, приспособленными к преобразованию электрической энергии в тепловую. ТЭН был изобретен в США, о чем свидетельствует патент 1859 года. С тех пор этот вид электронагревательного прибора является самым распространенным, главным образом, по причине относительной простоты конструкции. Надо отметить, что принципиально в конструкции этого устройства практически ничего не поменялось с момента изобретения:

ТЭН состоит из тонкостенной (0,8 — 1,2 мм) металлической трубки (корпуса), внутри которой находится спираль из проволоки большого удельного электрического сопротивления. За счет этого сопротивления спираль и накаляется. Материалом трубки может быть углеродистая сталь, если температура поверхности ТЭНа в рабочем режиме не превышает 450 °С, и нержавеющая сталь при более высоких температурах или при работе ТЭНа в агрессивных средах. На металл может накладываться химическое или электрохимическое покрытие — лужение, никелирование, фторопласт.

Спираль чаще всего делают из хромоникелевого сплава (чаще можно встретить другое его название – «нихром») или феррохромового сплава. Концы спирали соединены с контактным стержнем, наружная часть которого подключается к питающей электросети. Спираль изолируется от корпуса наполнителем, имеющим высокие электроизоляционные свойства и хорошо проводящим теплоту. В качестве наполнителя, чаще всего, применяют периклаз (оксид магния) или кварцевый песок. После заполнения наполнителя трубку ТЭНа опрессовывают. Под большим давлением кристаллы периклаза спаиваются, фиксируя спираль по оси трубки ТЭНа. Опрессованный ТЭН может быть изогнут для придания необходимой формы. Контактные стержни ТЭНа изолируют от трубки изолятором, торцы герметизируют влагозащищенным кремнийорганическим лаком.

Единичная мощность ТЭНового элемента варьируется от десятков ватт до десятков киловатт. Еще больше разброс в размерах, а уж по форме нагревательного элемента разнообразие ТЭНов и вовсе не имеет себе равных – прямые, спиральные, дугообразные и вообще почти любой формы, которая взбредет заказчику или производителю в голову.

Как известно, чем проще система, тем меньше вероятность выхода из строя. Несмотря на свою кажущуюся простоту, в конструкции ТЭНа не так уж мало элементов, которые служат недобрую службу, а именно: раскаляющаяся спираль, температура которой может достигать 1000 °С; засыпка-наполнитель, от равномерности которой напрямую зависит долговечность ТЭНа; наличие герметизирующих слоев и уплотнений, от которых зависит не только работоспособность ТЭНа, но и его пожарная и электрическая безопасность – именно в таких местах возможны так называемые «пробои» и замыкания. Но и без пробоев напряжение все равно практически всегда передается на корпус, несмотря на наполнитель, поэтому электрокотлы на ТЭНах в обязательном порядке требуют тщательного заземления.

Рассмотрим подробнее плюсы и минусы ТЭНов как таковых (без свойств электронагревателей, которые их содержат – нас интересует принцип нагрева как таковой):

Преимущества

недостатки

Универсальность: могут напрямую нагревать почти любые среды. Компактность и способность «закачивать» относительно большую мощность на единицу площади (высокая удельная поверхностная мощность) Относительная дешевизна. Общедоступность. В том числе – доступность сменных деталей. Простота управления и, как следствие, недорогая автоматизация нагревателя. Простота монтажа при замене. Широчайшая гамма форм, размеров и мощностей. Удовлетворительный срок службы – качественный ТЭН может проработать до 10 тыс. часов. Если требуется небольшая мощность нагрева (в пределах 1-4 кВт) альтернативы ТЭНу по стоимости и удобству почти не существует. КПД близкий к 100% при полноценном съеме тепла с ТЭНа (требуется циркуляционный насос). Однако идеальным съем тепла будет только у нового ТЭНа. Отложение накипи сильно портит картину.

Относительная низкая электробезопасность: необходимо заземлять. В плане безопасности приходится полагаться только на автоматику: высокая температура поверхности ТЭНа может привести к аварии. Возможность «пробоев», т.е. замыкания спирали под напряжением на корпус. Даже если изделие заземлено и обеспечивается электрозащита, «пробой» приводит к быстрому выходу ТЭНа из строя. Из-за высокой удельной поверхностной мощности происходит активное отложение накипи и, как следствие, – снижение теплопередачи, КПД и усиленный износ ТЭНов. Несмотря на простоту монтажа, нужна достаточно высокая квалификация: при замене можно повредить уплотнения, вследствие чего ТЭН почти сразу придет в негодность. Есть и другие нюансы. В мощных промышленных электрокотлах, в которых установлено несколько ТЭНов, все перечисленные проблемы умножаются на количество ТЭНов в установке. Это приводит к росту эксплуатационных расходов: ТЭНы нужно проверять, вышедшие из строя – менять, а котел прочищать. Появляются довольно длительные профилактические и аварийные перерывы в работе систем, что иногда бывает недопустимо. Если требуется большая мощность электронагрева (свыше 100 кВт) недостатки ТЭНов начинают преобладать над преимуществами вследствие роста эксплуатационных и временных издержек.

Минусы обогрева электричеством

Основным недостатком использования электрических котлов для отопления частного дома является высокая вероятность отключения электроснабжения. Обычно это происходит во время стихийных бедствий и аварий на линии электропередач. Особенно часто такие неприятности возникают в зимнее время года, когда работа отопления не должна прерываться на длительный промежуток времени.

Учитывая большую потребляемую мощность такими устройствами, обеспечить резервное электроснабжение отопительной системы с помощью аккумуляторов, практически нереально. Решить проблему можно только подключением мощных генераторов, которые стоят дорого и потребляют большое количество бензина или дизельного топлива.

Если требуется подключить мощную отопительную установку, то, как правило, такие котлы питаются от трёхфазной электрической сети. Поэтому если в населённом пункте нет возможности подключить напряжение в 380 В, то для большого частного дома отопление с помощью электричества окажется недоступным.

Немаловажным минусом использования электричества является и высокая стоимость электроэнергии, которая с каждым годом только увеличивается.

Варианты организации отопления

Если имеется возможность подключения к газовой магистрали, мы рекомендуем без раздумий выбирать газовый котел, даже несмотря на сложный процесс его оформления. В ином случае с экономической точки зрения отопительные электрокотлы оправданы далеко не всегда.

Наиболее финансово выгодным вариантом является временное использование электрокотла. Например, на даче или во втором загородном доме, в который хозяева приезжают лишь временами, но не проживают постоянно. В таких случаях в 1,5-3 раза более низкая изначальная стоимость котла, его монтажа и подключения еще долго будет перекрывать расходы на электроэнергию во время эксплуатации.

Поскольку все электрокотлы (за исключением индукционных) рассчитаны на использование в качестве теплоносителя исключительно воды, замерзающей при отрицательных температурах, желательным в такой ситуации будет наличие у котла возможности подключения внешнего управления. Например, с помощью GSM-модуля или Wi-Fi модуля. Во-первых, это позволит управлять электрокотлом дистанционно и выставить нужную температуру еще до приезда в дом. Во-вторых, дистанционное управление даст уверенность в том, что в отсутствие хозяев котел поддерживает плюсовую температуру, а система не повреждена (в противном случае вам сразу же придет уведомление).

Еще один отличный вариант – использование электрического котла как дополнительного или резервного отопительного оборудования. Например, в схеме с использованием буферной емкости на случай проблем с работой основного котла и подогрева по ночному тарифу, или же для контура теплого пола. Для таких целей вполне достаточно недорого электрокотла на 3-6 кВт стоимостью 11-15 тыс. рублей, работающего от однофазной электросети. Он сможет сохранять температуру свыше +18°C в доме около 100 кв. м. на протяжение 2-2,5 суток или же полностью обеспечивать нормальную температуру теплого пола на постоянной основе.

В качестве основного отопительного оборудования водогрейные электрические котлы можно использовать лишь при свободном бюджете. Исключением являются разве что небольшие и утепленные дома площадью до 90-100 м2. Для отопления такой площади с учетом среднего или плотного утепления будет достаточно недорогого электрокотла мощностью 6-9 кВт. Невысокая стоимость котлоагрегата и его монтажа, а также отсутствие в необходимости его согласования со службами Энергонадзора, будут окупать высокие эксплуатационные расходы еще 1-3 отопительных сезона.

Технические характеристики

К техническим характеристикам электрического прибора относят мощность, количество контуров, КПД, способ подключения, материал изготовления деталей и корпуса, а также тип автоматики и размеры устройства.

Мощность агрегата

Чтобы рассчитать, сколько потребляется электричества при работе котла, точной формулы нет. Здесь нужно понимать, что электрическое оборудование потребляет столько энергии, сколько ее уходит из помещения в холодное время года.

Выгодно покупать то оборудование, которое имеет представительство в регионе, чтобы в случае необходимости провести качественный ремонт. Отечественные электрокотлы сделаны качественно и стоят дешевле, но в определенном регионе может не быть мастера, знакомого с конструкцией моделей.

На котлах может отличаться тип регулировки мощности – плавный или ступенчатый. Если агрегат имеет дополнительные нагревательные мощности, тип регулировки будет ступенчатый. Обычно главный элемент обеспечивает половину всей мощности, два других – по 25%. В случае необходимости можно отключить дополнительные элементы.

КПД электрических котлов

Выбирать электрический котел по КПД бесполезно, так как все модели имеют высокий показатель – от 96 до 98%. Преобразование энергии, а не ее генерация – принцип всего отопительного оборудования данного типа.

Количество контуров

Способ подключения

Можно выбрать однофазный или трехфазный котел – 220 и 380В соответственно. Зависит, какой тип электропроводки имеется в доме. Мощность однофазного агрегата будет меньше, трехфазного больше.

Материалы

Имеет значение для срока службы, из каких материалов изготовлены внутренние детали и корпус. Металлический каркас способен выдерживать ударную нагрузку, поэтому его выгоднее покупать. В основном все производители выпускают котлы в металлическом корпусе.

Тип автоматики

При понижении температуры до определенного уровня оборудование вновь включается без участия человека. Если установить нижний и верхний температурный порог в минимальном диапазоне, котел будет чаще включаться и выключаться. Это влияет на срок его работы в случае с ТЭНовым котлом.

Комплектация

Существует базовая комплектация электрических котлов и дополнительные опции. Второй вариант стоит дороже, но может оказаться, что последующая установка опций приведет к удорожанию прибора в несколько раз, включая работу мастера. К дополнительным опциям относятся:

• слив воды в автоматическом режиме, если оборудование не используется при низких температурах;
• контроль давления в системе;
• насос центробежного типа для усиления циркуляции жидкости по трубам;
• фильтр для очистки воды;
• выносной датчик контроля температуры в дальних помещениях.

Иногда необходимо использовать расширительный бак, поэтому его покупают отдельно, так как он не входит в базовую комплектацию устройства.

Что влияет на потребление электричества

Все котлы превращают используемую энергию в тепло в соотношении 1:1. Со 100-процентным КПД мизерными потерями в проводах и соединениях пренебрегают. Исключение составляют тепловые насосы, но они пока применяются редко.

Таким образом, есть лишь 2 способа снизить потребление электричества:

1. Сократить теплопотери. Для этого жилище оклеивают минеральной ватой или пенопластом, заделывают щели.
2. Оптимизировать работу котла с целью исключить перерасход энергоресурса.

Вторая задача тоже решается 2 путями:

1. Использованием погодозависимой автоматики. Такая система своевременно предупреждает котел о начавшемся потеплении, и тот успевает снизить мощность, не перегревая помещение.
2. Программированием. Модель с такой функцией, согласно настройкам пользователя, уменьшает теплопроизводительность, когда жильцы на работе или спят. В остальное время прибор выходит на нормальный режим.

Для недорогих отопителей первый вариант не подходит. В них нет функции подключения погодозависимой автоматики. Тогда рекомендуется установить хотя бы выносной термостат: он поддерживает температуру в помещении на заданной отметке.

Можно, не снижая потребления, уменьшить финансовые затраты. Переходят на дифференцированный учет расхода электроэнергии с большой скидкой ночью (1,68 руб. вместо 3,89). Систему отопления оснащают накопителем тепла – большой емкостью, в которой котел за льготное время нагоняет температуру рабочей среды до +98˚С. Днем кипяток из нее понемногу подается через смесительный узел в контур по мере необходимости, обогреватель в это время не работает.

В таком случае за сезон придется заплатить 17388 × 1,68 = 29 212 руб. Но есть нюанс: номинальная мощность котла должна вдвое превосходить расчетную, ведь ночью он работает и на обогрев, и на «зарядку» теплоаккумулятора. Для приведенного примера потребуется агрегат на 20 кВт.

Когда электрокотёл лучшее решение

Газ доступен далеко не всем: некоторые населенные пункты расположены слишком далеко от магистрали, а иногда установка газового котла и вовсе не целесообразна. Например, для дачного дома, который топят несколько раз за зиму, нет смысла приобретать дорогостоящий комплект газового оборудования.

Твердотопливные котлы тоже имеют ряд недостатков: необходимо заготавливать и хранить топливо, и большинство твердотопливных агрегатов не могут длительно, более 4-5 часов, работать на одной загрузке топлива. Кроме того, они инерционны и не позволяют точно регулировать температуру. В этом случае электрокотел способен решить проблему отопления быстро, надежно и без лишних затрат.

Достоинства электрокотлов для частного дома:

• просты в установке, подключении и обслуживании;
• обладают высоким уровнем автоматизации;
• позволяют точно выставить желаемую температуру;
• работают бесшумно;
• не нужно подключение к дымоходу;
• не требуют отдельного помещения, большинство бытовых моделей монтируют на стену своими руками.

Недостатки:

• требуют подключения к щитку отдельным кабелем;
• котлы с мощностью более 9 кВт выпускают только на трехфазное напряжение 380 В;
• из-за высоких тарифов на электроэнергию отопление обходится в несколько раз дороже.

Расчет мощности под площадь дома

Приведем упрощенный расчет мощности, так как данный вопрос — тема для отдельной статьи. Приблизительное исчисление обычно всегда дает максимально приближенные к реальным потребностям результаты.

Если электрокотел выполняет вспомогательную функцию нагрева дополнительно к основному газовому или другому агрегату, к камину, то на 120–150 м² достаточно будет мощности 3–6 кВт.

Сравнительная таблица средне-статистического потребления электроэнергии электрическими котлами

Мощность котла	Площадь обогрева, м²	Потребление, кВ/час	Мощность котла	Площадь обогрева, м²	Потребление кВ/час
3 кВ 1фазный	50	0.5–0.6	3 кВ 1фазный	30	1.5–1.8
5 кВ 1фазный	80	0.9–1.2	5 кВ 1фазный	50	2.0–2.5
9 кВ 3фазный	120	1.8–2.3	9 кВ 3фазный	90	3.6–4.2
25 кВ 3фазный	350	4.5–5.5	25 кВ 3фазный	240	9.5–11.0

Если же энергосберегающий котел – основной источник тепла, то надо проводить расчет с учетом теплопотерь, которые для среднестатистического частного жилья с двухкирпичной кладкой и потолками 2.7 м в климате Подмосковья — 1 кВт/час. Рекомендуется подбирать мощность с запасом на 10–20 %, а для ТЭНовых нагревателей — на 20–30 %, так как у них КПД уменьшается из-за накипи. Для 80 м² потребуется электрокотел на 9.6–10 кВт (8 кВт + 20 %).

Для SAV котлов мощность в 2.5 кВт — это 2100 ккал/час, чего хватит для обогрева 25–30 м². На исчисление влияет требуемая температура. Если в помещении 120 м² надо поддерживать 15–20 градусов, то хватит агрегата на 6 кВт.

Экономичный электрокотел для отопления ионного типа мощностью в 3 кВт подойдет для обогрева 50 м². Такое же изделие с ТЭНом обогреет 30 м².

Что выбрать: сравнение потребления, стоимости, простоты эксплуатации

Если ориентироваться на простоту установки, удобство эксплуатации, среднюю цену, то первое место в рейтинге занимают котлы с ТЭНами. Стандартно выполняются в моноблочном корпусе полностью готовым к работе после установки — в нем уже есть группа безопасности расширительный бак, циркуляционный насос и прочие элементы. Достаточно лишь подключить к вводу и выводу системы отопления. Но они же на последнем месте по экономности и энергосберегающими их нельзя назвать.

Если рассматривать вопрос, какой электрический котел самый экономичный и с лучшим энергосбережением, то следует рассматривать индукционные и ионные агрегаты.

Вихревые нагреватели на первом месте по экономности, но имеют ряд недостатков, которые немного нивелируют данное достоинство: цена, сложность в ремонте, большие габариты. Это самые дорогие и неудобные электрокотлы из рассматриваемых: стоимость такого изделия на 25 кВт — 86 тыс. руб. (ТЭНовый прибор на 24 кВт можно купить за 46 тыс.).

Ниже приведена таблица сравнения разных типов электрокотлов. Но данным в ней не стоит безоговорочно доверять — производители стараются показать именно свои изделия в выгодном свете. Например, в иных источниках ионные котлы показаны намного экономными и эффективными, чем ТЭНовые.

ТЭНовый	Электродный	Индукционный
КПД	98 %	94 %	99 %
Потеря в мощности через 12 месяцев использования	20 %	15 %	0 %
Максимальное давление	3 атм	3 атм	6 атм
Температура нагрева	До 90 град	До 85 град	До 115 град
Срок службы	3–7 лет	10–12 лет	30–60 лет
Вероятность отказа в течение 12 месяцев	15–20 %	15–35 %	0 %

Еще одним минусом SAV и ВИН являются большие габариты самого корпуса и отдельных элементов, в которые входит шкаф управления. Изделие же с трубчатым электронагревателем содержит все необходимое в компактном корпусе, а ионный котел вообще напоминает толстую водопроводную трубу. Вес индукционного котла на 25 кВт — 80 кг, ТЭНового той же мощности — 40 кг.

Вихревые котлы все реже выбирают для частных домов. Хотя такие аппараты самые энергосберегающие, они чаще используются там, где без индукционного нагрева не обойтись — в промышленной, производственной среде, на химических предприятиях.

Экономика использования ВИН

Наименование помещения	Отапливаемая площадь/объем	Модель ВИН	Мощность, кВт	Стоимость кВт/ч., руб.	Месячная оплата, руб./мес.	Оплата за отопительный период, руб.
1-ком квартира	50 м²	ВИН-3	3	2.0	1227.6	9147.6
Дом	100 м²	ВИН-7	7	2.2	2864.4	21334.4
Гаражный бокс	450 м³	ВИН-10	10	3.2	5952	45888
Ангар	1000 м³	ВИН-20	20	3.2	11904	91776

Ионные (электродные) котлы — оптимальный выбор в эконом классе по всем параметрам, особенно со стороны стоимости, если нужен энергосберегающий нагреватель для отопления частного дома. Их экономность и КПД может быть несколько ниже, чем у индукционных и ТЭНовых изделий, но это компенсируется удобством обслуживания, малыми размерами. Немаловажным фактом на пользу ионных котлов является цена — это самые дешевые энергосберегающие нагреватели для отопления, (4–5 тыс. руб.).

Ионные котлы — хороший вариант в роли дополнительного источника нагрева. Если же использовать их как основные приборы, то можно врезать несколько таких цилиндриков для большей эффективности.

Общие особенности эл-котлов

Среди параметров, присущих всем моделям, нужно упомянуть реализацию с одним или двумя контурами. Первые агрегаты могут только отапливать сооружения, а вторые способны вместе с этим и приготавливать горячую воду для бытовых потребностей.

Все электрические устройства вплоть до 9,0 кВт не нуждаются в разрешающих документах и могут работать от сети 220 В, однако их установка не настолько проста, как, например, у бойлеров. Дело в том, что такие приборы оказывают ощутимую нагрузку на электросеть. По этой причине нужно особенно позаботиться о безопасном присоединении оборудования к электромагистрали.

Эксплуатация приборов характеризуется простотой. Их настройка выполняется с помощью регулировочных панелей, которые могут идти в комплекте или же приобретаться отдельно.

Монтаж и подключение

• Лучше ставить прибор в отдельном помещении, куда младшие члены семьи не смогут добраться.
• Силовой кабель прокладывают так, чтобы на него не попадала вода. Для этого используют пластиковые или металлические короба. По этой же причине нельзя прокладывать кабель под водопроводными трубами.
• Трубы крепят к стене, чтобы они своим весом не повредили корпус и детали котла.
• Сечение провода должно соответствовать силе тока, а корпус агрегата необходимо подключить к заземляющему устройству.

Для начала корпус крепится к стене на специальные навесы. Высота над уровнем пола для ТЭНового котла не менее 1,5 м. Остальные модели можно устанавливать ниже. Обычно внизу котла находится входной патрубок для холодной или остывшей жидкости, а вверху выходной с горячей водой. Трубы присоединяются к патрубкам с помощью кранов-американок.

К магистрали обратного тока монтируется расширительный бак и грязевик для сбора мусора или кусков накипи. Рядом должен быть кран для очистки грязевика.

Для индукционных котлов установка более сложная, так как требуется врезать в магистраль циркуляционный насос, а также группу безопасности: манометр, предохранительный клапан и приспособление для отвода воздух из системы. Также устанавливается грязевик и расширительный бачок на обратной магистрали.

Особое внимание обращают на подбор сечения кабеля и установку блока управления для аварийного отключения прибора. Работы проводятся по схеме, указанной в техническом паспорте котла.

Основные виды электрокотлов для дома

Все модели можно разделить на три модификации, которые отличаются используемым нагревательным элементом. Они бывают:

• ТЭНовые,
• индукционные,
• электродные.

Хотя все эти типы используют электричество, принцип их работы различен.

Электрический котел с ТЭНом

Данные модели широко востребованы у российских потребителей. Они просты и удобны, а их конструкция напоминает всем знакомые устройства — электрочайники или бойлеры. Достоинства агрегатов заключаются именно в их несложном устройстве. Среди минусов — высокий показатель инертности и потребность в хорошем носителе температуры.

Индукционный электрокотел для отопления

В таком оборудовании повышение температуры теплоносителя происходит с использованием электромагнитного поля. Агрегаты этого типа могут похвастать широкими преимуществами:

• высокими показателями эффективности использования энергоресурса;
• отсутствием потребности в частом обслуживании;
• невероятно длительным эксплуатационным периодом;
• быстрым прогревом жидкости в циркуляционной линии;
• точной регулировкой рабочих показателей.

Недостатки же заключаются в большой массе приборов и ощутимом шуме во время работы. Еще один минус, которым располагает индукционный электрокотел, — цена. Она довольно высока по сравнению с ТЭНовыми моделями.

Электродные котлы для частного дома

Данные агрегаты также называются ионными. Бытовые модели этого типа снабжаются электродами, между которыми протекает ток. В результате этого процесса выделяется тепло, используемое для подогрева жидкости. Данный принцип функционирования обуславливает различные плюсы и минусы приборов.

Положительные стороны оборудования:

• очень компактные габариты;
• оперативный выход на рабочую температуру;
• высокая точность регулировки показателей нагрева;
• полная безопасность эксплуатации;
• приятный ценовой диапазон.

Среди отрицательных черт нужно отметить максимальную температуру разогрева всего лишь в 75 градусов. Также в этом ряду невозможность работы с чугунными и стальными батареями, большая прихотливость в эксплуатационных условиях, особые потребности в заземлении и нужда время от времени заменять электроды.

Экономия энергоносителей

Работа электрического котла будет потреблять энергию, за которую необходимо платить и цены на которую постоянно растут. Чтобы не выбрасывать на ветер финансы, рекомендуется провести работы по снижению теплопотерь, которые могут происходить через щели в деревянных окнах, одиночные стеклопакеты в металлопластиковых конструкциях, неутепленный потолок или перекрытия между этажами, не заделанную утеплителями кровлю, а также пол.

Для утепления можно использовать недорогие материалы – минеральную вату, вспененный полиэтилен, пенополиуретан.