Виды электрических котлов для дома
Электрические отопительные котлы отличаются следующими признаками:
- число контуров;
- мощность;
- место для установки;
- механизм нагрева теплоносителя.
Рассмотрим подробнее каждый аспект.
Количество контуров
Двухконтурные электрические котлы отопления обеспечат вас не только теплом, но и горячей водой.
Здесь все просто: бывают одноконтурные и двухконтурные электрокотлы . Первые способны обеспечить отопительную систему частного дома или коттеджа. Другие устройства предназначены для разветвления на две линии и также подают горячую воду на бытовые краны.
Мощность имеет значение
Бывают электрические котлы для отопления дома 220 В и 380 В. Показатель мощности варьируется в зависимости от схемы электропитания котла. Последняя бывает двух видов:
- однофазная – используется общая сеть 220 B, а мощность не превышает 5 кВт;
- трехфазная – задействовано силовое напряжение 380 B, что требует монтажа кабеля большого сечения, при этом мощность стартует от 15 кВт и выше.
Место установки
Котлы разделяются на настенные и напольные модели
При выборе особое внимание уделяют размерам помещения и техники, возможности монтировать устройство на стену или оставить на полу. Подвесные модели разрабатываются более легкими и компактными, подходят для небольших помещений
Для здания в несколько этажей понадобится напольный электрокотел для отопления дома.
Большинство крупных моделей имеют вмонтированную систему нагрева. Такие дополнительные элементы не влияют на вес и габариты техники, что позволяет сэкономить пространство.
Дифференцированный программированный счётчик
Позволит сэкономить на расходе электричества и специальный счётчик, который производит подсчёт расхода электроэнергии по разной тарифной сетке, в зависимости от времени суток (тариф дешевле всего утром и днём, а вот вечером, в пиковые часы нагрузки – наиболее дорогой).
Иногда такие счётчики также именуют многотарифными.
Сразу стоит оговориться, что использование самих по себе дифференцированных счётчиков не даст абсолютно ничего, если пиковая нагрузка на отопительную систему приходится именно на вечер: возможно, не только не удастся сэкономить, но ещё и придётся оплачивать расход электроэнергии, затраченное на отопление по дорогому тарифу. Но есть нюанс: можно установить внутри дачного двухэтажного дома автоматизированную систему климатического контроля.
Пример многотарифного счётчика
Состоит система из одного контроллера, который и производит самостоятельно терморегуляцию в помещении. Например, когда в доме нет людей, вода нагреваться перестаёт. За счёт внедрения такой системы можно экономить вплоть до 300% от первоначального расхода. Да и ёё монтаж не будет стоить слишком уж больших средств, как может показаться на первый взгляд.
В общем, тут стоит запомнить следующее:
- сами по себе такие устройства вряд ли помогут сэкономить деньги за счёт потребления электричества преимущественно в низкой тарифной зоне (утром и в дневное время суток);
-
есть смысл в их установке при условии использования автоматизированных систем климатического контроля.
Электродные электрокотлы
Следующий тип электрокотлов, используемых для организации отопительных систем — это электродные модели. Они имеют принципиальное отличие от ТЭНовых моделей по типу нагрева теплоносителя.
В конструкции таких котлов имеется электрод, который, по сути, не является нагревательным элементом. С его помощью электроэнергия передается в воду, а та разогревается при прохождении электрического тока. Под действием электроэнергии молекулы воды расщепляются на ионы, движущиеся к электродам нужно полярности. В результате этого физико-химического процесса и происходит разогрев теплоносителя.
Электроды не выходят из строя из-за выпадения на них осадков, так как полярность постоянно изменяется с частотой переменного тока в сети (50 Гц).
Электродные котлы почти незаметны из-за компактных размеров и плавно выходят на нужное значение мощности. Если произойдет утечка воды из отопительной системы, то ничего опасного не произойдет — котел просто перестанет работать.
Электрокотлы отопления электродного типа имеют и ряд недостатков. Так, для них надо использовать только подготовленную воду с удельным сопротивлением в определенных рамках. Причем привести воду в полное соответствие нормам в большинстве случаев просто невозможно.
Кроме того, надо поддерживать постоянную циркуляцию теплоносителя, так как при снижении подачи вода в котле может закипеть, а при увеличении потока выше нормы котел просто не запустится. Хотя электроды почти не подвержены внешним воздействиям, со временем они растворяются и их надо заменять.
Особенности индукционных котлов
Принцип функционирования такой системы основывается на явлении электромагнитной индукции, точнее на нагреве при помощи этого явления материалов из ферромагнитного сплава.
По сути, индукционный котел представляет собой трансформатор специальной конструкции, заключенный в металлический корпус. Под индукционную катушку в котле делают специальный отсек, полностью изолированный от теплоносителя, циркулирующего в контуре котла. Вторичная обмотка трансформатора в таком котле представлена короткозамкнутым сердечником или трубопроводом, который разогревается и передает тепло воде, циркулирующей вокруг или внутри вторичной обмотки.
Так как нагревательного элемента в такой конструкции нет, то это положительным образом сказывается на КПД системы. В продаже можно встретить котлы, работающие на промышленной частоте или на высокочастотных токах, генерируемых преобразователями.
Преимущество такой системы в том, что нет нагревательных элементов, а значит, не будет поломок по причине его повреждения. Так как нет разъемных соединений, то не будет течей, а значит, не надо делать ремонт и обслуживание. Накипь в таких котлах почти не образуется. А в качестве теплоносителя может выступать любая жидкость, включая незамерзающую. И еще один плюс. Использование таких котлов позволяет обеспечить высокую степень электробезопасности.
К недостаткам индукционных котлов следует отнести его высокую стоимость по сравнению с ТЭНовыми и электродными котлами, а также большие габариты.
Виды электрического отопления
Какими должны быть приборы уличного освещения
В зависимости от применяемого теплоносителя, различают следующие виды систем электроотопления:
Водяное отопление с электрическим котлом – теплоноситель (вода, антифриз) нагревается в электрических котлах, после чего при помощи циркуляционного насоса попадает в подающую магистраль, распределяется по обогревающим помещения радиаторам. После радиаторов охлажденный теплоноситель возвращается по обратке назад в котел.
Водяное электроотопление
Воздушное отопление на электрических обогревателях – в таких системах роль теплоносителя выполняет воздух, нагреваемый до определённой температуры ТЭНами или металлическими поверхностями отопительных электроприборов.
Воздушное электроотопление
Теплый пол на электрических элементах – заложенная под черновой пол трубка с жидкостью и греющим кабелем. Отопление помещений такой системой происходит за счет естественного перемещения нагретого воздуха от пола.
Теплый пол
Как рассчитать необходимую мощность электрического котла
Прежде чем определить, как подобрать электрокотел для отопления, выясните, насколько хорошо проведены работы по сохранению тепла вашем доме. Для этого проведите такой тест: в зимний день измерьте температуру воздуха в каждой комнате на полу и под потолком. Двери в комнатах должны быть закрыты хотя бы с час, чтобы установилось стационарное состояние теплого воздуха. Разница должна быть в 2–4 градуса. При большей разнице нужно проверить все уплотнения на окнах, форточках, балконных и входных дверях. Если после приведения их в порядок ситуация не войдет в норму – нужно утеплять окна, двери, стены, потолок и даже пол.
Если утепление комнат сделано правильно, то выбор электрокотла для отопления можно сделать исходя из необходимой мощности для всего дома. Она рассчитывается исходя из условия наличия 80–100 Вт на 1 м 2. Но это соотношение не учитывает климат в вашей местности, ваши предпочтения – мыть, например, руки и умываться теплой водой или каждый день иметь горячую ванну. Кроме того, на мощность котла и расходы электроэнергии сильно влияет то, как построена система отопления.
Если используется ночной тариф и аккумуляция тепла и горячей воды, то необходимая мощность может быть уменьшена.
Котлы для дачи, частного дома, квартиры, загородного трехэтажного особняка.
На выбор электрокотла прежде всего влияет степень автономности. Если он обеспечивает работу системы отопления и горячего водоснабжения для большого дома. то лучше выбирать котел индукционный соответствующей мощности.
Если дом небольшой. нетрудно заготовить или купить жидкое или твердое топливо. или провести газ, то лучше всего электрический котел (ТЕНовый или электродный) сделать дублирующим, подключить его параллельно к основному котлу и использовать при перебоях в подаче газа или при сильных морозах как дополнительный источник тепла.
В некоторых местностях страны использование электрических котлов весьма проблематично, прежде всего, из-за перепадов, бросков и провалов напряжения или частых и длительных отключений. Эту проблему можно решить использованием электрогенераторов с ДВС и частично – использованием стабилизаторов напряжения.
Видео описание
Что лучше выбрать: электрокотел или электроконвектор – наглядно на видео:
Компания NOBO, ведущий европейский производитель конвекторов, производит две совместимых между собой системы «умного» управления работой электрических приборов. В том числе «теплыми полами» (через термостат) и любыми другими бытовыми приборами, которые подключены к сети (через щиток, «разрыв» в цепи или включение/отключение розеток). Для этого они выпускают специальные термостаты, приемники-розетки и релейные приемники скрытого монтажа.
Одна из двух схем управления мультизональной электрической системойИсточник stroydoma74.ru
Кондиционеры
Кондиционер часто воспринимается, как прибор для охлаждения воздуха
При этом важно понимать, что любой такой прибор является разновидностью теплового насоса, работающего по циклу «воздух-воздух». Если запустить его на обогрев, он демонстрирует не меньшую эффективность, чем аналогичное оборудование прямого нагрева
Коэффициент отношения тепловой мощности к расходуемой энергии у современных инверторных кондиционеров находится в пределах 3,6 — 5.
Обогревающие функции могут эффективно выполняться при нижней границе рабочей температуры -25 градусов. В регионах, находящихся в средней полосе России, кондиционеры нередко выполняют роль вспомогательного источника тепла, независимо от времени года. Монтаж оборудования может быть осуществлен как самостоятельно, так и многочисленными фирмами. Наиболее удобными в этом отношении считаются оконные модели, местом монтажа которых зачастую выступает открытая створка.
Конвекторное отопление
Что такое конвектор? Внешне хорошо смахивает на обычный радиатор, но при этом работает совершенно по другому.
Если радиатор по большей своей части работает на излучение, то есть нагревается и излучает тепло, то конвектор пропускает через себя потоки холодного воздуха, нагревает до нужной температуры, и «выдувает» теплый. Слово конвектор происходит от слова конвекция (смешивание). Благодаря своему принципу работу, конвектор может быстро прогревать помещение и так же быстро менять в нем температуру.
Электрических конвекторов существует великое множество. По сути 90% производится в Китае и упаковываются под разными элитными марками. Дешевые конвекторы обычно «славятся» тем, что сушат воздух за счет упрощенной конструкции нагревательного элемента. Конвекторы дорогие уже идут с более грамотно продуманным нагревательным элементом. Там этой проблемы нет.
Установка конвекторов чрезвычайно простая. Ставите его под окно. Устанавливаете либо на стену, либо на пол. Подводите электричество и запускаете в работу.
Многие приборы идут со своим термостатом. Поэтому вы без проблем можете отрегулировать температуру прибора.
Конвекторы бывают:
- Напольными – когда устанавливаются на пол. Бывают на ножках, на колесах, с напольными креплениями
- Настенные – крепятся соответственно на стену
- Плинтусные – заменяют плинтус и монтируют по периметру стен
Комбинированные котлы
Главным достоинством комбинированного котла является его универсальность, ведь для его работы может использоваться как электроэнергия, так и различное твердое топливо, к примеру, дрова или уголь. Благодаря своей конструкции, это устройство способно поддерживать нужный температурный режим достаточно долго. В том числе если на даче никого нет. В этом случае, мощность его работы будет минимальной.
Его универсальность позволяет не опасаться возможных перебоев с электричеством. Ведь при наличии запаса угля или дров, ими можно с легкостью заменить электроэнергию.
Благодаря своим многочисленным достоинствам комбинированные котлы дают возможность быстро и качественно обогреть любые дачные дома электричеством или твердым топливом даже в сильные холода. Кроме того, их применение, позволяет неплохо сэкономить. Ведь их мощность работы может меняться. В том числе и автоматически.
Заливка без прогрева
Мы рассмотрели наиболее распространенные варианты прогрева бетона, однако, можно выполнить зимнее бетонирование без прогрева. Данный метод хорош тем, что он не требует подведения электричества и монтажа обогревающих систем, что ускоряет процесс строительства.
Принцип этой технологии заключается в использовании специальных присадок, которые позволяют снизить температуру замерзания воды, а также ускорить процесс застывания бетона, чтобы раствор не успел замерзнуть. При этом прочность материала абсолютно не страдает.
Заливка бетона зимой без прогрева – возведение фундамента
Среди других достоинств использования данной технологии является предотвращение появления высолов.
Примером таких составов является присадка «Морозостоп». Чтобы обеспечить морозостойкость смеси с ее помощью, надо лишь добавить необходимое количество вещества, которое указано на упаковке. Цена такой добавки вполне доступная, поэтому стоимость бетона практически не увеличивается.
Вот, пожалуй, и все основные нюансы, которые необходимо знать о прогреве бетона и его заливке в зимнее время года, если вы решили заниматься строительством при минусовой температуре.
Тепловой насос
Работа данного оборудования основана на принципе холодильника. Все видели, как во время работы указанного оборудования происходит нагрев компрессора. Работа теплового насоса обратная работе холодильника.
Основным преимуществом указанного типа обогрева дома является его экономичность, так как для его работы потребляется минимальное количество электричества.
Но цена такого оборудования пока очень высокая, а его монтаж выполнить своими руками не удастся и придется приглашать мастеров, а это дополнительные расходы.
Устанавливать тепловые насосы надо на стадии строительства дома, так как в готовом помещении будет трудно выполнить его монтаж.
Отопление дома при помощи электрообогревателей
Для воздушного отопления применяются следующие электроприборы:
Воздушные конвекторы – приборы, состоящие из корпуса, внутри которого расположен ТЭН. При работе в конвектор поступает холодный воздух, нагревается ТЭНом и естественным путем выходит через распложенную в верхней части решетку. В зависимости от расположения, конвекторы бывают напольные и настенные.
Электроконвектор
Масляные обогреватели – обогрев помещения такими электроприборами происходит за счет нагревания герметичного корпуса (радиатора), наполненного маслом, расположенными внутри ТЭНами.
Масляный электрообогреватель
Керамические нагревательные панели – приборы, отапливающие помещения за счет конвекции теплого воздуха керамической поверхностью, нагреваемой расположенными под ней трубчатыми или плоскими электро генерирующими тепло элементами (ТЭНами, греющим кабелем).
Керамическая отопительная панель
Инфракрасные излучатели – обогреватели, отапливающие помещение за счет нагревания испускаемыми ими инфракрасными лучами находящихся в зоне действия прибора предметов с дальнейшей отдачей части тепла окружающему их воздуху. Классический прибор данного вида представляет собой корпус с кварцевой прозрачной трубкой, внутри которой расположена нагревающаяся и испускающая инфракрасные лучи спираль из нихромовой или вольфрамовой проволоки.
Инфракрасный излучатель
Самодельные электрические котлы отопления
Обладая навыками работы с металлом, имея необходимый материал и инструмент легче всего изготовить самодельные электрокотлы – электродные или ТЭНовые. Если в качестве преобразователя электроэнергии применен ТЭН, то нужно изготовить или подобрать корпус из стали, в которые он будет установлен. Все остальные комплектующие – регуляторы, датчики, термостат, насос и расширительный бак приобретаются отдельно в специализированных магазинах. Электрические котлы можно использовать в закрытых или открытых системах отопления.
Что нужно и как сделать электрокотел отопления своими руками 220в эффективным и надежным?
Нужна емкость из стали, в которую помещаются один или несколько ТЭНов в соответствии с чертежами или эскизами на создаваемое изделие. Еще на этапе проекта на котлы отопления своими руками чертежи должны предусматривать возможность оперативной и легкой замены сгоревшего ТЭНа. Например, корпус можно изготовить из стальной трубы диаметром 220 мм с длиной корпуса около 0,5 м. К торцам трубы привариваются фланцы с патрубками подачи и «обратки» и посадочными местами, в которые устанавливаются ТЭНы. Циркуляционный насос, расширительный бак и датчик давления присоединяются к обратке.
Особенности электропитания электрических котлов
ТЭНы потребляют значительную мощность, обычно более 3 кВт. Поэтому для электрических котлов нужно создать отдельную линию электропитания. Для агрегатов мощностью до 6 кВт применяется однофазная сеть, а при больших значениях мощности необходима трехфазная сеть. Если снабдить самодельный котел отопления ТЭНом с терморегулятором и подключить его через защиту УЗО, то это идеальный вариант. При установке обычных ТЭНов термостат приобретается и устанавливается отдельно.
Электродные котлы отопления
Котлы этого типа подкупают чрезвычайной простотой. Он представляет собой емкость, в которой установлен электрод, вторым электродом служит корпус котла. В емкость вварены два патрубка – подачи и обратки, через которые электродный котел присоединяется к отопительной системе. КПД электродных котлов близок, как и у других типов электрокотлов, к 100% и его реальная величина – 98%. Известный электродный котел «Скорпион» объект жарких дискуссий. Мнения чрезвычайно разнообразные, от чрезмерного восхищения до полного отрицания применения для контуров отопления.
Считается, что электродные котлы были спроектированы для отопления подводных лодок. И действительно, изготовление котлов отопления требует минимума материалов, морская вода с растворенными солями – отличный теплоноситель, а корпус подводной лодки, с которым соединена система отопления, является идеальным заземлением. На первый взгляд – это отличный контур отопления, но можно ли его применить для отопления жилищ и как сделать электрокотел отопления своими руками, повторив устройство котла «Скорпион»?
Электродный котел Скорпион
В электродных котлах теплоноситель нагревает ток, проходящий между двумя электродами котла. Если в систему залить дистиллированную воду, то электродный котел работать не будет. В продаже имеется специальный солевой раствор для электродных котлов с удельной проводимостью порядка 150 ом/см. Конструкция агрегата настолько проста, что сделать электрокотел Скорпион своими руками, при наличии необходимых навыков, довольно просто.
К этой трубе привариваются два патрубка для подключения к системе отопления. Внутри прибора находится изолированный от корпуса электрод. Корпус котла играет роль второго электрода, к нему подключается нулевой провод и защитное заземление.
Недостатки электродных котлов
Основной недостаток электродных котлов – необходимость применения солевых растворов, которые неблагоприятно сказываются на батареях и трубопроводах отопления. Система отопления в течение нескольких лет может потребовать полной замены радиаторов, особенно алюминиевых (более подробную информацию о которых вы прочитаете здесь), и трубопроводов. Циркуляционные насосы, которые рассчитаны на работу с антифризом или чистой водой подвергаются большой опасности. Второй огромный недостаток – электродные котлы требуют идеального защитного заземления корпуса, иначе они представляют огромную опасность поражения электротоком. В зарубежных странах продавать и устанавливать подобное оборудование запрещено!
Устройство
В качестве среды-донора системы обычно выступает:
- Почва ниже уровня промерзания. Вдали от верхних слоев температура земли в основном стабильная (в пределах +10-14 градусов).
- Незамерзающий водоем или грунтовые воды. Их откачивают из скважины с хорошим запасом. После отдачи тепла воду направляют в дренаж.
- Воздух на улице. Минимальная температура воздуха ограничена особенностями применяемых хладагентов. Оптимальный температурный уровень для работы воздушных тепловых насосов – не меньше -25 градусов. По мере снижения этого показателя будет также падать эффективность насоса.
Монтаж отопительной системы
Положительно разрешить проблему – как сделать отопление в частном доме схема его приведена выше, можно, если соблюдать определенные правила и последовательность работ. Монтажные работы начинаются с установки и последующей обвязки котла. Газовые котлы с мощностью до 60 кВт, монтируются в кухонном помещении. Все правила установки котлов подробно изложены в инструкциях к ним.
Обвязка отопительного котла — процесс подключения нужного оборудования.
Смонтировать контур отопления из газоводопроводных (металлических) труб можно двумя способами — методом сварки и с применением резьбовых соединений. Конечно, сварочным методом можно быстро создать систему, но она получится неразборной. Соединив трубы системы резьбовыми соединениями можно в любой момент легко изменить конфигурацию или произвести замену любого отрезка магистрали. Особого внимания, при любых методах монтажа, требует схема подключения радиаторов отопления в частном доме, и ее нужно заранее нарисовать и рассчитать.
Воздушное отопление
Такие виды отопления различных помещений считаются одними из самых старых. Впервые подобную систему применяли еще до нашей эры. На сегодняшний день такая отопительная система получила широкое распространение – как в общественных помещениях, так и производственных.
Воздушное отопление частного дома
Популярностью для обогрева зданий также пользуется нагретый воздух. При рециркуляции такой воздух может подаваться в помещение, где происходит процесс смешивания с внутренним воздухом и, таким образом, воздух охлаждается до температуры помещения и снова нагревается.
В системах воздушного отопления нагревание воздуха происходит за счет калориферов. Первичный отопитель для таких компонентов является горячий пар или вода. Для того чтобы прогреть воздух в помещении, можно использовать и другие приборы для отопления или любые источники тепла.
Местное воздушное отопление
При вопросе, какое бывает отопление, местное отопление часто приравнивается только к производственным помещениям. Приборы местного отопления используются для таких помещений, которые используются лишь в определенные периоды, в помещениях вспомогательного характера, в помещениях, которые сообщаются с наружными воздушными потоками.
Главными приборами системы местного отопления являются вентилятор и нагревательный прибор. Для воздушного отопления могут применяться такие устройства и приборы, как: воздушно-отопительные устройства, тепловые вентиляторы или тепловые пушки. Такие приборы работают на принципе воздушной рециркуляции.
Тепловая пушка
Центральное воздушное отопление
Центральное воздушное отопление делается в помещениях любого плана, если здание располагает центральной системой вентиляции. Такие типы систем отопления можно организовать по трем различным схемам: с прямоточной рециркуляцией, с частичной или полной рециркуляцией. Полная рециркуляция воздуха может использоваться, в основном, в нерабочие часы для дежурных видов отопления, или для того чтобы обогреть помещение перед началом рабочего дня.
Центральное воздушное отопление
Однако отопление по такой схеме может иметь место, если оно не противоречит никаким правилам противопожарной безопасности или основным требованиям гигиены. Для такой отопительной схемы должна быть использована система приточной вентиляции, но воздух будет забираться не с улицы, а с тех помещений, которые отапливаются. В центральной воздушной отопительной системе применяются такие конструктивные виды приборов отопления, как: радиаторы, вентилятор, фильтры, воздуховоды и другие приборы.
Воздушные занавесы
Холодный воздух может поступать в большом количестве с улицы, если в доме слишком часто открываются входные двери. Если не предпринять ничего для того чтобы ограничить количество холодного воздуха, который проникает в помещение, или не обогревать его, то он может негативно сказаться на температурном режиме, который должен соответствовать норме. Чтобы предотвратить данную проблему, можно в открытом дверном проеме создать воздушный занавес.
Ограничить количество поступающего холодного воздуха снаружи здания имеет место благодаря конструктивным изменением входа в помещение.
Электрические воздушные завесы
Все большей популярностью в последнее время пользуются воздушно-тепловые занавесы компактного типа. Самыми эффективными занавесами считаются занавесы «щиберующего» вида. Такие занавесы создают струйную воздушную преграду, которая защитит открытый дверной проем от проникновения холодных воздушных потоков. Как показывает сравнение видов отопления, такой занавес позволяет сократить потери тепла почти в два раза.
