Двухконтурный электрокотел отопления

Принцип работы

Двухконтурный электрокотел, призванный прогревать жилые площади, действует по принципу преобразования электрической энергии в тепловую. Данный процесс осуществляется с применением специальных нагревательных элементов, которые являются одними из важнейших деталей электрического оборудования. Данные компоненты отвечают за прогрев воды для хозяйственных нужд, а также самого теплоносителя.

Вода циркулирует по трубам благодаря насосу, присутствующему в конструкции котла. Однако этот процесс может происходить и естественным путем. В последнем случае ситуация находится под контролем автоматики.

В этой системе отопления имеются регуляторы, отвечающие за температурный режим и подающие при этом определенные сигналы:

• когда все необходимые показатели достигнуты, подогрев автоматически отключается;
• когда температурный показатель снижается до заданных значений, система также отключается.

Определенные типы программаторов дают возможность выставлять нужные значения обогрева в зависимости не только от внутренней, но и наружной температуры воздуха. С использованием подобных элементов осуществляется самостоятельная регулировка работы устройства в автономном порядке.

Современные двухконтурные котлы, действующие от электричества, оснащаются надежной предохранительной системой. В большинстве случаев ее наличие никак не отражается на стоимости отопительного агрегата. Так, если теплоноситель перегревается, максимально разрешенный показатель его давления значительно повышается. Сразу после этого действует специальный клапан безопасности.

Как выбрать турбированный газовый котел для отопления частного дома

Настенный или напольный

• напольные – более универсальные и долговечные, поскольку конструкция неограниченна в весе, в них часто устанавливаются долговечные чугунные теплообменники.;
• навесные (настенные) – компактные и лёгкие, средней и малой мощности (10–50 кВт) котлоагрегаты, часто имеющие больший КПД, чем напольные модели. Однако в виду требований к весу, в них используются менее устойчивые к коррозии стальные и медные теплообменники.

Кроме того, настенные котлы содержит все необходимые модули системы отопления в одном корпусе (расширительный бак, циркуляционный насос, предохранительный клапан, воздухоотводчик и т.д.), что не только упрощает, но и делает дешевле монтаж. Напольные же модели редко оснащены всеми необходимыми модулями.

Одноконтурный или двухконтурный

Функциональность турбокотла определяется количеством контуров:

• одноконтурный – его возможности ограничены исключительно отоплением;
• двухконтурный – наряду с отоплением нагревает воду для бытовых нужд.

Двухконтурный котел является комбинацией котла и проточного нагревателя, т. е. обогрев помещения прекращается во время подачи горячей воды. Стоит уточнить, что вопреки распространённому мнению, теплоноситель не успевает остыть за время простоя, поэтому температура в жилище сохраняется.

Тип и материал теплообменника

Материал теплообменника влияет на долговечность котла:

• чугун (срок службы 25–30 лет и более) – самый термо- и коррозиеустойчивый металл, но хрупкий и тяжёлый, поэтому используется только в напольных моделях;
• медь (срок службы 12–17 лет) – очень лёгкий и теплопроводный металл (он быстро нагревается и остывает), слабо подвержен коррозии, но может прогорать.
• сталь (срок службы 10–15 лет) – металл хорошо переносит транспортировку, т. к. не чувствителен к физическому воздействию, легкий и недорогой в производстве, но склонен к образованию ржавчины, что с годами приводит к протеканию.

Двухконтурные котлы делят ещё и по типу теплообменника: раздельные (для каждого контура свой) и сдвоенный – битермический (контур ГВС проходит через основной теплообменник). Последний вариант дешевле, но он менее надежный, т. к. образующуюся в нем накипь практически невозможно очистить, именно закупоривание накипью часто становится причиной преждевременной поломки.

КПД

Несмотря на то, что у атмо- (90–92 %) и турбокотла (92–95 %) «чистый» КПД практически совпадает, у второго будет выше эффективность расхода газа.

Дело в использовании коаксиального дымохода: когда в его внешнюю полость попадает холодный воздух с улицы, он начинает нагреваться ещё до перехода в камеру сгорания от тепла дыма (100–130 °C), который выходит через внутреннюю полость этой же трубы. Поэтому на дальнейший нагрев тратится меньше ресурсов. Сюда же стоит добавить более эффективное управление притоком воздуха и тягой, что также сказывается на расходе газа.

Минимально необходимая мощность

Рассчитать необходимую мощность турбокотла можно по простой формуле: где на 10 м2 обогреваемой площади идёт 1* кВт энергии.

*  теплопотери среднестатистического жилого объекта с потолками до 2,7 м из средней полосы России.

Мы рекомендуем закладывать запас 15–20 % от этого значения, чтобы не эксплуатировать агрегат на пределе, поэтому для этого же объекта Q≈14–15 кВт.

Также, если рассматривать двухконтурную модель, то на пользование ГВС придётся добавить не меньше 15–20 %, итого уже получится что Q≈16–17 кВт

Важно и не переусердствовать с мощность, иначе котел будет слишком часто «тактовать» (включаться и выключаться), что снизит его ресурс

Как точно рассчитать необходимую мощность котлаИндивидуальный расчет, формула и корректирующие коэффициенты

Конструкция и принцип работы электрокотла

Электрический двухконтурный котел способен одновременно выполнять 2 задачи:

1. Подогревать теплоноситель и способствовать обогреву помещения.
2. Обеспечивать хозяев бесперебойным доступом к горячей воде.

Важно учитывать, что двухконтурный электрический котел для отопления – это только ТЭНовый агрегат, который работает за счет нагрева тэнов. Остальные модели (индукционные и электродные), не имеют контура ГВС

Агрегат оснащен двумя циркуляционными кольцами, которые не пересекаются друг с другом из-за особенностей конструкции.

Каждый контур имеет собственный нагреватель, который не зависит от остальных составляющих системы и является автономным. Еще блоком управления предусмотрена возможность изменения температурного режима для каждого контура.

Источник фото: smartsecurity.ro

С помощью нагревательных элементов на контуре высокотемпературного отопления обеспечивается заданная температура в оборудовании или здании. Задача датчика температуры заключается в оценке температуры жидкости или воздуха в помещении. Руководствуясь полученными данными, электронный прибор запускает или отключает нагреватель. Следить за температурой воздуха удобнее, поскольку это позволяет выбрать оптимальный диапазон для периода отопления.

В составе агрегатов ТЭНового типа находятся следующие элементы:

1. Два нагревателя.
2. Расширительный резервуар.
3. Автоматизированные устройства.

Еще котел поставляется с циркуляционным насосом.

Конструкция ТЭНа выполнена в виде металлической трубки с нихромовой нитью в центре и теплопроводящим веществом. Деталь закреплена в теплообменнике.

Под воздействием электричества нить запускает процесс нагрева трубки, а полученный тепловой потенциал переходит на теплоноситель.

Двухконтурному котлу свойственны следующие достоинства:

1. Компактные габариты. Это делает его ценным решением для небольших квартир и частных построек с ограниченным свободным пространством.
2. Автономность.
3. Высокая производительность.

Из-за уменьшенного количества кранов и фитингов процесс монтажа выполняется намного быстрее, а обвязка экономит место в здании.

К слабым сторонам двухконтурного оборудования относят его дороговизну.

Чтобы предотвратить проблему нехватки горячей воды, к основному бойлеру часто подключают дополнительный. При этом контуром ГВС предусмотрены некоторые требования и ограничения в проектировании разводки: подключение котлового агрегата выполняется на небольшом расстоянии от точки водоразбора – в противном случае подогретая жидкость начнет быстро остывать.

Общее устройство котла с тэном. Источник фото: b4b.su

Котлы электрические отопительные энергосберегающие двухконтурные отличаются более сложным исполнением, поэтому они чаще выходят из строя, а ремонтные работы требуют больших вложений.

Недостатком устройств с ТЭНами считается быстрое накапливание накипи, а в случае утечки жидкости нагревательный элемент может перегореть. Однако подобная проблема часто затрагивает и индукционные агрегаты.

Только электродные системы лишены минуса перегорания, поскольку они снабжены автоматикой.

На каком производителе остановиться

На рынке предлагается широкий выбор электрических котлов от разных производителей. Однако наибольшим спросом пользуется продукция от европейских брендов, поскольку она характеризуется экономным расходом электроэнергии, безопасностью использования и надежностью.

Источник фото: rajainmaki.wordpress.com

На этапе производства компании задействуют инновационные технологии, способствующие максимальной защите нагревателя от накипи. Особого внимания заслуживает энергосберегающий электрический котел Vaillant (Вайлант), который можно установить как в частном доме, так и в квартире.

Среди популярных моделей отечественного производства выделяют:

1. Эван Ecowatti.
2. ТермоСтайл ЭПН.
3. Savitr Premium.

В списке лучших зарубежных агрегатов находятся модели ACV E-tech S, Jaspi Fill-B и Wespe Heuzung Kombi.

Перечисленные модели принадлежат к премиум-сегменту и соответствуют передовым стандартам безопасности и экономичности.

Как выбрать электрокотел для отопления частного дома

Двухконтурный настенный или напольный котел может выполнять функцию двухконтурного водонагревателя или отапливать помещение. На этапе выбора в первую очередь нужно определить оптимальный тип монтажа.

Еще следует ознакомиться с такими характеристиками оборудования:

1. Отапливаемая площадь – для оценки этого параметра может понадобиться выполнение некоторых теплотехнических расчетов.
2. Пропускная способность ГВС и характеристики работы. Уточнить их можно в соответствующей документации, где отображены допустимые рабочие параметры: максимальный и минимальный нагрев, объем теплоносителя и другие сведения.
3. Дополнительные возможности – передовые модели котлов оснащаются элементами дистанционного управления, GSM-блоком и многофункциональной автоматикой.

Чтобы выбрать электрический котел для отопления частного дома, важно учитывать все перечисленные параметры и собственные запросы. Только после этого можно определять, какую модель выбрать

Как рассчитать мощность

Выбирая котел электрический для отопления дома (220в), важно грамотно рассчитать его мощность. Подобные расчеты проводятся по следующему принципу:

Для полноценного отопления жилой постройки производительность 2-контурного агрегата измеряется по такому принципу 1 кВт = 10м²

К готовым результатам добавляется не меньше 15% запаса.
После этого выполняется расчет ГВС – традиционный электрокотел двухконтурный, который используется для обогрева и водоснабжения, нуждается в добавлении к рассчитанной мощности еще 15-20% дополнительного запаса.
Если необходимо определить мощность котла с встроенной бойлерной установкой, важно учитывать рекомендации производителей и техническую документацию.. При выполнении вычислений следует рассматривать объем потребляемой электрической энергии

При выполнении вычислений следует рассматривать объем потребляемой электрической энергии.

Ведущие бренды выпускают на рынок 2 типа электронагревателей:

1. Однофазные.
2. Трехфазные.

Представители первой группы могут обладать мощностью до 8 кВт и работать от сети 220В. В технической информации однофазные модели называются простыми водонагревателями, поэтому при их монтаже не нужно получать дополнительные разрешения или выделять отдельную ветку напряжения

Если показатели потребляемой мощностью превышают отметку 8 кВт, понадобится монтаж трехфазной системы. Для бесперебойной работы оборудования нужно обустроить отдельную ветку в 380В. При отсутствии подведенной централизованной линии потребителю нужно сделать запрос на увеличение энергопотребления.

Критерии выбора

Подбирать двухконтурный электрокотел следует обдуманно и ответственно, поскольку от этого устройства будет зависеть комфорт вашего жилища.

Специалисты рекомендуют приобретать агрегаты, отвечающие следующим важным критериям.

• Производитель. Лучше покупать котлы, выпущенные известными марками, имеющими хорошую репутацию и такие же хорошие отзывы о своей продукции.
• Мощность. Данный параметр должен отвечать требованиям хозяев. Рекомендуется использовать профессиональный теплотехнический расчет либо удобные онлайн-программы.
• Безопасность. Необходимо выбирать безопасные устройства, в которых предусмотрены ограничения температуры нагрева, надежная защита от губительного перегрева, а также сухого хода и других факторов.
• Шум. Выбирая агрегат, убедитесь в его бесшумной работе. Качественное устройство должно работать очень тихо. Легкий звук может издавать лишь работающий насос.
• Дополнительное оборудование. Об этих элементах стоит позаботиться заранее. Надо приобрести такие составляющие, как тепловой аккумулятор и стабилизатор.

4 Характеристики агрегата

Изучая параметры устройства, можно определить его возможности и оценить, насколько оно подходит для использования в тех или иных условиях. Как и любое оборудование, электрический двухконтурный котёл отопления имеет свои характеристики

К самой важной относится мощность

Она бывает электрической и тепловой. Первая обозначает значение энергии, которую расходует обогреватель для подогрева теплоносителя. Основным потребителем электричества является насос и ТЭН. В среднем потребление агрегата составляет 150 Вт.

Тепловая мощность обозначает количество энергии, которое передаётся воде за час работы. Она может составлять единицы или десятки киловатт.

1. 1. Количество ступеней мощности — чем их больше, тем плавнее можно выставлять температуру теплоносителя.
2. 2. Объём воды в котле — обозначает количество теплоносителя, которое находится в состоянии подогрева. Обычно не превышает десяти литров.
3. 3. Материал теплообменника — используется медь или легированная сталь. Чем выше теплопроводность материала, тем больше КПД.
4. 4. Температура на выходе — определяется значением или в случае регулировки интервалом величин, до которого может нагреваться вода, поступающая в систему трубопровода.
5. 5. Максимальное давление — это наибольший допустимый показатель, до которого система защиты не сработает, предотвращая разрыв бака или труб.
6. 6. Опции — дополнительные возможности, например, подключение внешних устройств, что позволяет им работать в качестве резервного источника тепла.
7. 7. Система защиты — определяет безопасность использования агрегата. Это предохранительный блок, защищающий от скачков напряжения, узел контроля давления, термостат и другие датчики.
8. 8. Способ монтажа — может быть настенным или напольным. Первый тип компактный и более экономичный, а второй — мощнее, но занимает большую площадь.
9. 9. Тип используемой сети — существуют модели, работающие от сети 220 или 380 В.

Как правильно эксплуатировать электрические котлы

Настройка и эксплуатация двухконтурных котельных агрегатов не требуют особых навыков и усилий. Передовые модели оборудованы функциональными системами управления и регулировки рабочих параметров, которые упрощают процесс их использования.

Источник фото: stroy-dom.net

Чтобы активировать работу котла, нужно выполнить такие действия:

1. Подключить систему к электрической сети.
2. Выбрать меню настроек температурного режима на панели управления.
3. Настроить мощность устройства.
4. Провести более точную регулировку температуры.
5. Поменять уровень давления.

Завершив перечисленные действия, нужно нажать кнопку «Пуск» и дождаться, пока котел прогреет теплоноситель до заданной температуры.

Для бесперебойной работы рекомендуется понаблюдать за агрегатом в течение первых 24 часов и провести регулировку температуры. Подобный подход позволит определить любые сбои или нарушения в работе оборудования.

Виды двухконтурных котлов

Двухконтурные электрические котлы могут снабжаться разными нагревательными элементами, но чтобы совместить функции отопления и нагрева воды можно использовать только модели, в конструкции которых расположены ТЭНы.

Традиционным типом котлов являются электроприборы с ТЭНовой конструкцией. Эти детали выполнены из керамических материалов или металла и обладают формой стержней, спирали или изогнутого прута с нитью сопротивления внутри. Их задача заключается в снабжении потребителей горячей водой путем ее нагрева.

Агрегат работает по принципу преобразования электричества в тепловую энергию и нагревается от стенок герметического корпуса. Ключевым минусом подобного оборудования является быстрый износ и потеря эффективности работы. Это объясняется образованием накипи.

Из-за таких явлений система перестанет эффективно нагревать воду, а расход электрической энергии стремительно возрастет. Чтобы предотвратить подобные последствия, нужно регулярно чистить оборудование и выполнять замену расходных деталей. А для продления эксплуатационного срока понадобится монтаж очищающих фильтров или использование смягчающих добавок.

Электрические двухконтурные котлы для отопления частного дома с ТЭНом нуждаются в регулярном обслуживании, поскольку от этого зависит их безопасность и надежность. В процессе интенсивного применения нагревательные элементы изнашиваются и перегорают.

Индукционные двухконтурные электрокотлы функционируют по принципам магнитной индукции, позволяющей использовать электроэнергию для создания тепла. Под корпусом агрегатов расположен первичный контур с индуктивной катушкой, формирующей переменное магнитное поле.

Индукционные электрокотлы. Источник фото: dmir.ru

Под таким воздействием происходит образование вихревых токов (еще их называют токи Фухо), которые способствуют нагреву металлических поверхностей и передают тепловой потенциал теплоносителю.

К преимуществам индукционных установок следует отнести:

1. Высокие показатели КПД – 98-99%.
2. Обширную обогреваемую площадь и интенсивную передачу тепла.
3. Отсутствие накипи на нагревательных элементах.
4. Полную автономность без необходимости сервисного обслуживания.
5. Возможность использования в качестве теплоносителя продуктов нефтеперерабатывающей промышленности и масел.

Минусом таких приборов является их дороговизна и необходимость установки бойлера косвенного нагрева или накопительных резервуаров, снабжающих постройку горячей водой. Даже при массе плюсов, индукционные электрические котлы отопления уступают традиционным разновидностям с ТЭНами и не пользуются широким спросом.

Установки с электродными нагревателями задействуют в своей работе высокую теплопроводность воды. Под корпусом установлены электроды со значениями «плюс» и «минус», которые вырабатывают электричество.

Для нагрева используется энергия, выделяемая за счет расщепления молекул на заряженные ионы и их передвижения к электроду. Подобная технология обеспечивает практически мгновенный нагрев воды в резервуаре.

Двухконтурный электрический котел электродного типа обладает такими достоинствами:

1. Нагрев воды осуществляется в 10 раз быстрее.
2. Расход электрической энергии сокращается на 20-30%.
3. Оборудование характеризуется компактными габаритами и высокой мощностью.
4. Системе не страшны перепады напряжения.

Однако кроме плюсов, у электродных котлов имеются и недостатки, которые негативно сказываются на их популярности. Такой тип систем востребован только для отопления дома, а чтобы обеспечить бесперебойное ГВС, нужно дооборудовать контур путем монтажа бойлера косвенного нагрева.

Такие модели отличаются требовательностью к составу теплоносителя. Применять в его качестве простую водопроводную жидкость категорически запрещено. Вода должна быть дистиллированной со сбалансированным содержанием солей.

Чтобы повысить степень безопасности использования, котел оснащается автоматизированными элементами, которые стоят достаточно дорого. К ним относится:

1. Циркуляционный насос.
2. Электронный регулятор температуры.
3. Контроллер тока.