Электрический котел для отопления дома

Вопрос отопления жилища решается различными способами. Многое зависит от того, какой носитель доступен в той или иной местности. Дело решается быстро, если есть подвод газовой магистрали. В этом случае монтируется газовый котел и выполняется разводка системы по дому. В других случаях монтируются твердотопливные котлы, которые функционируют от дров, пеллет или от брикетов. Каждый из них имеет свои плюсы и минусы. В других случаях единственным вариантом является использование дизельного котла. Но есть еще один метод, о котором не стоит забывать. Практически в каждой глубинке есть электричество, поэтому можно воспользоваться электрическим котлом. По многим параметрам он может превзойти вышеперечисленные. Какие есть разновидности электрических котлов и на чем лучше остановить выбор. Именно об этом речь пойдет в статье.

Общие сведения

Многие остановили свой выбор именно на электрическом котле в силу того, какими преимуществами он обладает. Среди них можно выделить:

• сравнительную простоту монтажа;
• компактные габариты;
• небольшой вес;
• простота подбора места для монтажа;
• отсутствие необходимости в проекте;
• нет необходимости в дымоходе;
• экологичность;
• высокий КПД;
• доступная цена.

Монтажные работы при необходимых навыках можно произвести самостоятельно. В некоторых случаях для установки электрического котла достаточно выполнить его врезку в трубу отопительной системы. Проблемой может стать подключение электрической части. При больших мощностях потребуется использование трехфазной сети и отдельных автоматов, что требует знаний в электротехнике. Компактные габариты и небольшой вес электрических котлов не требуют сооружения дополнительного фундамента или специфических креплений, которые бы удерживали их на своем месте. Из этого вытекает отсутствие необходимости в отдельном помещении для котла. Для твердотопливных котлов, а также для некоторых газовых согласно требованиям должны быть отведены не только отдельные помещения, но целые здания, которые располагаются рядом с домом.

Такой монтаж требует значительных расходов, что в паре с платой за носители становится тяжелой ношей. Установка электрического котла в большинстве случаев не требует согласования и особых документов. В некоторых случаях потребуется заявка на выделения дополнительных фаз или мощности, в остальном все проще, чем с газовым котлом, который требует составления отельной документации, в которой указывается проект. Стоимость такого проекта также добавляет ложку дегтя в процесс установоки газового котла. Электрические котлы не нуждаются в наличии дымохода. С одной стороны, это решает вопрос с покупкой дополнительного материала и сверлением стен для его ввода, а с другой говорит об отсутствии выбросов в атмосферу.

В этом отношении можно говорить об экологичности электрического котла, а также о его безопасности для жилища. Качественные модели котлов готовы похвастаться высоким КПД, который в некоторых случаях легко достигает 98 процентов. Электрические котлы выгодны для тех, кто планирует построить в своем жилище систему «умный дом». Котлы легко подключаются к различным реле и могут управляться удаленно. Для этого используются специальный GSM-модули, которые работают через сеть мобильного оператора. В паре с многотарифным счетчиком такой котел становится просто подарком. В ночные часы его можно использовать для нагрева жидкости в накопительных баках, а днем перегонять воду в системе через баки и получать нагретый носитель.

Благодаря системе умного дома появляется возможность программирования прибора не только на работу по часам в сутки, но и по дням в неделю. Например, его легко приспособить к тому, чтобы температура на выходе была ниже в рабочие часы, когда никого нет дома и поднималась перед приходом жильцов. К плюсам конструкции электрического котла можно отнести его пожаробезопасность. Если проводка подключена правильно и реализованы требуемые системы защиты, тогда не придется переживать о возгорании, т. к. в нем отсутствуют источники открытого огня. Есть у котла и свои недостатки, которые необходимо учитывать, останавливая на нем свой выбор. Среди них стоит обдумать:

• зависимость от источника;
• стоимость электричества.
• сложность обслуживания некоторых моделей.

Вопрос автономности твердотопливных котлов решается довольно просто. Достаточно поддерживать работоспособность насоса, который перегоняет теплоноситель. Для горения огня электрической энергии не требуется. Похожая история и в отношении газовых котлов. Но если говорить об электрическом котле, то здесь зависимость от источника прямо пропорциональная. Есть вариант использования преобразователя, но тогда потребуется большое количество аккумуляторов, чтобы гарантировать требуемую мощность. Цена на электричество оставляет желать лучшего, поэтому в некоторых местностях использование такого котла будет экономически невыгодно. Частично вопрос расхода может решить качественное утепление жилого помещения. Некоторые котлы могут обслуживать только специалисты, поэтому сделать это собственными усилиями не удастся. Если долго приходится ожидать запасную часть в морозы, то это может обернуться катастрофой для всей системы отопления.

Разновидности

Если просто описать конструкцию электрического котла, то он представляет собой колбу небольших размеров, в которую вмонтированы нагревательные элементы. Дополнительно присутствует управляющая электроника, которая контролирует весь процесс. В зависимости от нагревателя все электрические приборы разделяют на:

• с трубчатым нагревателем;
• с нагревателем-электродом;
• индукционные.

Каждый из них имеет плюсы и минусы в сравнении с другими. Выбор будет обоснован несколькими факторами, которые зависят от условий использования. Каждый вариант стоит рассмотреть отдельно.

С трубчатым элементом

Трубчатые элементы привычнее видеть в обозначении ТЭН. Сам нагреватель, который используется не только в электрических котлах, получил свое название в силу своей конструкции. Он представляет собой небольшую металлическую трубку. В ней находится проводник, который часто скручен в спираль. Проводник изготавливается из металла, который имеет высокое сопротивление. Спираль размещается в трубке особым образом. Она должна быть отцентрована, чтобы не деформировать металлический корпус. Невозможно обеспечить идеальную теплопроводность, если внутри трубки будет воздух. Чтобы избавиться от этого недостатка применяется, применяется порошок из оксида магния. Этот порошок называется периклазом.

Порошок отлично накапливает и передает тепло, кроме того, он является диэлектриком, поэтому не придется переживать о том, что ТЭН будет проводить ток, что делало бы котел непригодным. Наряду с этим, порошок позволяет выставить нить накала точно по центру и предотвращает ее смещение. Металлическая трубка герметично спаивается с каждого из концов. На концах нагревателя делаются специальные монтажные отверстия, через которые он крепится к требуемому прибору. Возле них есть специальная изолирующая муфта.

Когда на клеммы подается напряжение, оно начинает проходить через металл с высоким сопротивлением. Вследствие этого процесса нихром очень сильно нагревается, нагревает изолятор, а соответственно и металлическую трубку. Нагреватель помещается непосредственно в жидкость, поэтому свободно отдает ей накопленную температуру. Невозможно добиться требуемой мощности нагрева, если в электрический котел поместить только один нагреватель. Именно поэтому их может быть несколько. Некоторые из них могут подключаться последовательно, а другие параллельно. Сделано это для того, чтобы была возможность регулировать мощность электрического прибора.

Нагреватель чаще всего размещается в приспособленной для этого колбе. Котлом может быть как сама колба, так и специальный блок с электроникой, куда эта колба помещается. В современных котлах, кроме электроники и нагревателя, есть еще дополнительные модули. Одним из них является циркуляционный насос. Он ускоряет прохождение жидкости через котел, а соответственно и ее нагрев. В электрический котел могут быть встроены дополнительные системы защиты, чтобы предотвратить поражение электрическим током. Многие останавливают свой выбор именно на этих видах котла в силу их плюсов. Для электрических котлов с трубчатым нагревателем среди них можно выделить:

• простота конструкции;
• простота ремонта;
• доступность запасных частей;
• широкий выбор моделей;
• возможность нагрева любой жидкости.

Есть и свои минусы, о которых важно знать:

• инертность нагрева;
• появление накипи;
• большие габариты.

Нагрев электрических котлов с ТЭНом происходит несколько дольше, чем у других. Это объясняется конструкцией нагревателя, ведь нагрев жидкости не происходит непосредственно. Если в системе циркулирует обычная вода, то при постоянном функционировании на нагревателе появляется накипь. Такой эффект приводит к повышению инертности нагревания, а также к увеличению расхода электричества. Кроме того, следствием является разрушение трубки и выход из строя нагревателя.

Электродный

Электродный электрический котел является одним из самых интересных и спорных. Проблема заключается в том, какой способ нагрева жидкости в нем используется. Если упростить его схему, то сравнить такой электрический котел для дома можно сравнить с кипятильником, который некоторые студенты делали из лезвия для бритвы. Использовалось два элементы, между которыми укладывались спички и подводились к лезвиям провода питания. Вода в емкости закипала практически моментально. Этот эффект объясняется тем, что в воде присутствуют ионы солей, которые выступают проводником. При протекании тока через пластины ионы начинают свое движение. Так как частота бытового напряжения меняется 50 раз в секунду, то и ионы имеют такую же скорость колебания. Такое поведение приводит к нагреванию пластин и окружающей жидкости.

Принцип такого кипятильника используется в электрических котлах электродного типа. Внутри корпуса электрического прибора располагаются несколько электродов. Их может быть больше, чем два. Зависит конструкционное решение от того, на какое напряжение рассчитан котел. В самом простом решении электрического котла, который рассчитан на бытовое применение от сети в 220 вольт, применяется только один электрод. Он устанавливается в центре колбы. Второй контакт подводится к стенкам цилиндра, где смонтирован электрод. В трехфазных вариантах котлов электроды размещаются в виде равностороннего треугольника, на его вершинах. У электрических котлов такого вида много преимуществ:

• компактные габариты;
• быстрый нагрев воды;
• возможность объединения нескольких приборов;
• высокий КПД;
• качественная защитная система;
• невысокая стоимость;
• устойчивость к перепадам сети.

Габариты электрического котла могут быть настолько миниатюрными, что не сразу становится понятно, что это нагревательный электрических прибор. Его легко спутать с каким-то переходником для труб. Но есть и модели со значительными габаритами. Все зависит от мощности электрического котла. Нагрев носителя таким электрическим котлом происходит очень быстро, а значит электрический котел в короткие сроки выходит на рабочую температуру. В системе рекомендуется применение циркуляционного насоса, т. к. повышение давление, которое вызывает электрический котел, не всегда способно продавить всю систему. КПД такого прибора достигает практически 100%. Это связано с полным переходом электрической энергии в тепловую.

Всегда есть возможность объединить несколько котлов в одну батарею. Котлы в ней могут включаться одновременно или постепенно. Приборы электродного типа предусматривают хорошую защиту, что гарантирует моментальное отключение электрического котла в случае возникновения неполадок. Стоимость таких электрических котлов сравнительно невысока, поэтому доступны они практически каждой семье. Электрические котлы электродного типа отлично переносят перепады напряжения, что не сказывается на их производительности. Есть и свои недостатки у таких конструкций:

• необходимость особого носителя;
• сложность выбора радиаторов;
• ограниченная температура нагрева;
• быстрое образование накипи;
• сложность обслуживания.

Чтобы электрический котел такого типа мог функционировать, должна быть замкнута цепь. Эффективность во многом зависит от того, какого рода носитель используется. Его состав для электрического котла должен быть точно выверен. Производители котлов предъявляют особые требования к носителю тепла. Их несоблюдение ведет к полной потере гарантии. Купить тепловой носитель можно в специализированных магазинах. В отношении подбора радиаторов для такого электрического котла отопления также есть свои трудности. Чугунные батареи являются очень инертными и придется затратить значительное количество энергии, чтобы полностью их нагреть. Кроме того, в них могут содержаться дополнительные примеси, которые попадут в носитель, даже после хорошего промывания. Связано это с пористостью самого материала.

Идеальным решением для электродных электрических котлов можно было бы считать алюминиевые радиаторы, но проблема заключается в том, что в силу различных примесей в носителе, они просто могут подвергнуться коррозии и выйти из строя. В качестве радиаторов для таких электрических котлов придется использовать биметаллические изделия. Их стоимость может быть довольно высока, поэтому необходимо быть к этому готовым. В силу протекающих процессов внутри котла на элементах довольно быстро образуется накипь, которую требуется удалять, чтобы электрический котел мог нормально функционировать.

Монтаж самого котла сложно назвать высокотехнологичным. Важно подобрать место врезки в трубу и выполнить ее. Проблема заключается в теплоносителе для котла. Его состав необходимо постоянно контролировать. Перед началом каждого отопительного сезона требуется сделать необходимые замеры или замену носителя, чтобы котел мог нормально функционировать.

Индукционные

Индукционные электрические котлы вошли в бытовое применение не так давно. Сам процесс индукции применяется в промышленных масштабах для решения вопросов по плавке и закалке металлов. Суть метода заключается в том, что вещество помещается в электромагнитную среду. Благодаря ее воздействию на проводник происходит его нагрев. В котлах таким веществом выступает не вода, а отдельный металлический элемент, который находится в воде. После непосредственного контакта металл передает температуру воде, которая циркулирует внутри. К преимуществам таких решений можно отнести:

• долговечность;
• отсутствие накипи;
• максимальный КПД;
• нет требований к теплоносителю;
• простота регулировки котла;
• продолжительная гарантия.

В таких электрических котлах практически нечему выходить из строя, поэтому срок их службы максимальный. Так как нет непосредственного контакта нагревательного элемента и жидкости, то нет и накипи, что исключает необходимость частого обслуживания. КПД с легкостью достигает 100%, при этом, когда котел выходит на полную мощность получается экономить до 30% электроэнергии за счет реактивной энергии. Производить регулировку такого котла не составляет никакой сложности. Некоторые производители дают гарантию на свои котлы вплоть до 30 лет. Видео о различных электрических приборах можно посмотреть ниже.

Резюме

Как видно, котлы, которые работают от электричества, могут вытеснить другие виды нагревательных приборов. Это особенно актуально в том случае, когда получат электроэнергию можно из возобновляемых источников. Тогда практически полностью ликвидируется зависимость и исключаются счета на оплату.