Расходы, связанные с электрокотлами
Стоимость электрокотлов сравнительно невысокая, что позволяет приобрести оборудование в качестве запасного источника отопления. Расходы электроэнергии и мощности котла производятся довольно просто: при средней высоте помещения до 3 м на каждые 10 метров кв. приходится расход электроэнергии в 1 кВт. Однако для полноценных расчетов необходимо знать объем воды в системе и средний расход кВт в час, температуру на улице и желаемую температуру в помещении.
В среднем для достижения температуры +22 — +24 при типичных зимах для отопления 10 электрическим котлом в сутки потребуется 8 кВт, а в месяц около 200 кВт. Таким образом, квартира в 50 потребует для своего отопления около 1000 кВт. Однако эта цифра весьма условна.
Автоматика, которой комплектуется любой электрокотел, контролирует достижение нужной температуры, переводя котел в режим поддержки полученного режима.
Таким образом, котел работает непостоянно, соответственно, включается котел на нагрев, когда воздух охлаждается. Учитывая это, расходы на электроэнергию напрямую зависят прежде всего от теплопотерь. Если мощность котла необходимо рассчитать для покупки устройства, способного обеспечить отопление при максимальных теплопотерях и морозах при известной площади, то энергозатраты можно корректировать уже в процессе эксплуатации путем грамотного использования прибора и комплекса мер с целью экономии.
Обладателям двухконтурных котлов следует не забывать, что кроме электрозатрат на отопление, дополнительные затраты понадобятся еще и на подогрев и подачу воды. От тех, кто уже приобрел отзывы, как правило, положительные, включая отзывы о затратах на отопление. Некоторые обладатели электрокотлов признаваясь, что обходится он недешево, отмечают, что все же дешевле, чем оплата ЖЭКу за отопление.
Учитывая, что на котлы электрические настенные двухконтурные цены приемлемые, а пользоваться ими одно удовольствие, возможно, удобство в использовании компенсирует немалые растраты на электричество и обращает внимание пользователей на способы сэкономить при эксплуатации электрокотлов. Об этом свидетельствуют отзывы их обладателей
Схема отопления дома с электрическим котлом
Практикуют несколько способов организации системы обогрева. Ниже приведены наиболее востребованные:
- Радиаторное отопление совмещено с «теплым полом».
- Электрический котел подключен параллельно с дровяным и используется как вспомогательный.
- Используется термоаккумулятор.
Работающий в низкотемпературном режиме (+28…+40 °С) «теплый пол» подключают через смесительный узел, который разбавляет горячую воду остывшей обраткой.
Во втором варианте в трубы врезают 3-ходовой и обратный клапаны, перенаправляющие рабочую среду по сигналу термодатчика на электрокотел. Систему делают комбинированной, чтобы при отключении напряжения обеспечивалась естественная циркуляция теплоносителя:
- подачу начинают вертикальным разгонным коллектором;
- трубы монтируют с уклоном в 3 мм на 1 п. м.
Накапливающий тепло аккумулятор позволяет эксплуатировать котел только в ночное время, когда электричество стоит в 2 раза дешевле (необходимо установить 2-тарифный счетчик). Днем горячая вода из емкости порционно добавляется через смесительный узел в отопительный контур.
Классификация оборудования и принцип работы
Электрокотел преобразует электрическую энергию в тепловую и в зависимости от особенностей конструкции может быть:
- ТЭНовым;
- электродным;
- индукционным.
Независимо от вида современные модели снабжены термостатом, с помощью которого можно корректировать мощность устройства и степень нагрева теплоносителя.
Обычно есть и возможность получать сведения с внешнего датчика, чтобы контролировать температуру воздушной массы в конкретном помещении.
Устройство с нагревательным ТЭНом
Внутри емкости, предназначенной для воды, устанавливают нагревательные элементы – ТЭНы. Они могут быть выполнены в виде трубок или пластин. Чтобы регулировать степень нагрева, нагреватели включаются поочередно.
Вода поступает в бак, нагревается, затем передается на контур. По мере ее остывания или нагрева отдельные ТЭНы включаются или выключаются. Движением теплоносителя управляет встроенный циркуляционный насос.
В зависимости от размеров и типа ТЭНовые электрокотлы бывают настенными или напольными. Нужно подобрать такое место установки прибора, чтобы его было удобно обслуживать
Можно выбрать двухконтурные модели таких котлов, они подогревают воду не только для отопления, но и для водопровода. ТЭНовые устройства популярны за счет простой конструкции и относительно невысокой цены. При правильной эксплуатации они ломаются крайне редко.
Помимо воды в качестве теплоносителя применяются различные по концентрации антифризы или масляные составы. Но размеры у таких устройств обычно достаточно большие, что ограничивает возможности при выборе места для их установки. Со временем на ТЭНах оседает налет, периодически нагревательные элементы нужно заменять.
Электродный котел для отопления
Для нагрева здесь используется разница потенциалов на двух электродах и естественное сопротивление воды, возникающее благодаря растворенным в ней солям. Это компактные устройства, которые могут быстро нагревать небольшие объемы воды.
Электродные котлы очень компактные, их просто установить, но работают такие приборы только с водой, имеющей определенное удельное сопротивление
Встроенный циркуляционный насос здесь не нужен. Это простой прибор, который почти никогда не ломается. А если такое и случится, его не сложно отремонтировать. Цену на устройства этого типа можно назвать демократичной.
Но масло и антифриз для такого котла не подойдут, в качестве теплоносителя приемлема только вода, но не дистиллированная. Со временем электроды изнашиваются, растворяются в воде. Их нужно периодически заменять новыми элементами.
Прибор с индукционным нагревом
В таких котлах нагревательный элемент выполнен из диэлектрического корпуса с навитой на него катушкой и сердечником. Ток в катушке вызывает разницу потенциалов в сердечнике, который достаточно быстро нагревается. Тепловая энергия передается теплоносителю.
Котлы с индукционным принципом действия устойчивы к износу, они обладают высоким КПД и служат исключительно долго. Конструкция настолько простая, что ее можно изготовить из подручных средств
Это котел с высоким КПД и длительным ресурсом эксплуатации. Промышленные модели довольно дорогие, но при желании можно изготовить самодельный индукционный аналог. Подходит любой жидкий теплоноситель, а случаи поломок крайне редки.
Разновидности электрических котлов по типу нагревателя
Есть 3 варианта:
- ТЭНовые;
- ионные;
- индукционные.
В ТЭНе имеется нихромовая проволока, подключаемая непосредственно к источнику напряжения. Элемент омывается рабочей средой (врезается в теплообменник), но нагревательная спираль с ней не контактирует, поскольку помещена в металлический корпус с диэлектрической засыпкой.
Ионные котлы также называют электродными. Нагревателем выступает сама рабочая среда. Ток в ней протекает между подключенными к источнику напряжения стенкой теплообменника и электродом внутри него. В воде должны быть примеси солей — их ионы выступают свободными носителями заряда. От концентрации зависит сопротивление среды и, как следствие, мощность котла.
При подключении к сети она генерирует переменное электромагнитное поле, наводящее вихревые токи в стенках резервуара и помещенного внутрь него сердечника из ферритовой стали. Такой нагрев называют бесконтактным.
Маркировка кабеля
Кабели маркируются буквами и цифрами. Буквы обозначают алюминиевую жилу—материал изоляции жил—оболочки кабеля—свойство кабеля
- ВВГ – кабель в виниловой изоляции, виниловой оболочке с гибкими жилами из меди;
- АВВГА — то же самое, только с алюминиевыми жилами.
- ВВГнг — медный кабель с характеристикой «не распространяет горение».
- НЮМ отличный импортный кабель с тройной изоляцией. Очень жесткий, поэтому в монтаже сложности.
- ПВС кабель (провод соединительный) с многопроволочными жилами, лучше не использовать в стационарном электромонтаже.
Рекомендую использовать для питания электрического котла кабель ВВГнг.
Что плохо и что хорошо в электрокотлах?
К несомненным преимуществам электрокотлов, предназначенных для отопления частных домов относятся:
- Очень простая установка, которая доступна даже неподготовленным пользователям.
- При наличии хорошей электропроводки в доме, способной выдержать необходимую силу тока – такой котел не требует дополнительных электроработ. Также чрезвычайно проста и разводка воды при установке электрокотла.
- Такой котел нет необходимости устанавливать в отдельное помещение. Меры безопасности при его монтаже достаточно щадящие и он может находиться в любой подсобной комнате.
- Нагревательные котлы, работающие на электричестве отличаются в лучшую сторону от своих газовых и твердотопливных собратьев весом и размерами.
- Такие котлы очень просты в обслуживании, не требуют постоянной чистки и проведения регламентных работ.
- Электрокотел не выделяет продуктов сгорания и является абсолютно экологически чистым устройством.
- КПД современных электрокотлов достигает 98 процентов, что позволяет экономить на отоплении.
Но эксплуатация электрических нагревательных котлов несет в себе и некоторые минусы:
Прежде всего, котел, работающий на электричестве очень критичен к качеству электропроводки в доме. Установка таких систем в старых зданиях может потребовать дополнительных расходов по монтажу электропроводки необходимого сечения.
электрокотлы
В ряде случаев потребление энергии нагревательным котлом может привести к дополнительным расходам, особенно в местности с высокими тарифами на электроэнергию.
4 Лучшие с однофазным/трехфазным питанием
Отопительное оборудование, которое можно работать как от однофазной так и трехфазной сети считается универсальным. Оно дороже, но устойчивы к перепадам напряжения, характеризуются долговечностью и высокой мощностью. Чтобы купить электрический котел с одно-трехфазным питанием, рекомендуем ознакомиться с лучшими моделями 2020 года.
4.1 1 место: Эван EXPERT 9
Одноконтурный ТЭН-котел от отечественного производителя. Отличается хорошими показателями мощности и КПД. Пригоден для отопления зданий, площадью менее 100 кв. м.
Прибор настенного типа, с электронным управлением. Циркуляционный насос и расширительный бак встроены в конструкцию. Из дополнительных функций стоит отметить датчик уличной температуры, с помощью которого котел регулирует обогрев внутри помещения. Номинальное давление теплоносителя в контуре достигает 2.9 бар, что позволяет равномерно отапливать помещения, удаленные от установки.
Объем расширительного бака Эван EXPERT 9 – 12 л
- Цена – от 45 237 руб.
- Оценка покупателей – 4.9
- КПД – 99.5
- Макс. тепловая мощность – 9 кВт
- Отапливаемая площадь – 90 кв. м
Достоинства:
- хорошие показатели мощности и КПД;
- объемный расширительный бак;
- экономичный расход электроэнергии;
- датчик уличной температуры;
- автоматическая диагностика и встроенный программатор.
Недостатки:
- вес установки – 41 кг;
- стоимость.
4.2 2 место: Protherm Скат RAY 9 KE
Экономный и производительный настенный котел для загородного дома. Работает от трубчатого электронагревателя. Модель подключается к одному контору, однако этот минус компенсируется возможностью подключения к теплому полу.
Прибор от Протерм с расширительным баком на 8 л и циркуляционным насосом. Температура теплоносителя – от 25 до 85 градусов. Помимо самодиагностики, производитель предусмотрел защиту от перегрева. Для защиты установки от перебоев встроены предохранительный клапан и воздухоотводчик.
Protherm Скат RAY 9 KE допускает использование антифриза для защиты от перемерзания системы отопления.
- Цена – от 38 431 руб.
- Оценка покупателей – 4.7
- КПД – 99.5%
- Макс. тепловая мощность – 9 кВт
- Отапливаемая площадь – 90 кв. м
Достоинства:
- производительность;
- множество дополнительных функций;
- экологичность;
- защита от перебоев, неблагоприятных факторов;
- электронное управление.
Недостатки:
- высокая стоимость;
- большой расход энергии;
- малая емкость расширительного бака в сравнении с другими моделями.
4.3 3 место: Рэко 6П
Одноконтурный тэновый котел для утепления небольших загородных домов. Оснащен трехступенчатой регулировкой мощности для установки оптимального режима работы отопительной установки. Минимальная температура теплоносителя – 10 градусов. Максимальное давление – 3 бар, за счет чего теплоноситель равномерно распределяется по контуру и поддерживает температуру во всех отапливаемых помещениях.
В число дополнительных функция входит защита от замерзания, индикация включения, защита от перегрева. Предусмотрено подключение внешнего управления. Единственный недостаток прибора – мощность, однако этот недочет компенсируется доступной, в сравнении с другими моделями, ценой.
В Рэко 6П не встроен расширительный бак и циркуляционный насос
- Цена – от 16 950 руб.
- Оценка покупателей – 4.2
- КПД – 99%
- Макс. тепловая мощность – 6 кВт
- Отапливаемая площадь – 60 кв. м
Достоинства:
- цена;
- относительно небольшие размеры;
- экономия энергии;
- жидкокристаллический дисплей;
- комфортное управление;
- возможность автоматической настройки;
- большое количество вспомогательных функций и настроек.
Недостатки:
- мощности хватает только на здания до 60 кв. м;
- сложный ремонт при неисправностях;
- нет расширительного бака и насоса.
Особенности параллельного подключения
Рассмотрим подробнее, как выглядит стандартная схема параллельного подключения газового и электрического котлов:
- К каждому агрегату идут контуры подачи теплоносителя. Они присоединяются к общей линии.
- Обязательно при этом необходимо, чтобы стояли группы безопасности и запорная арматура.
- К другой линии подключаются контуры возвратных магистралей, также оборудованные запорными вентилями.
- На возвратной магистрали (или на подаче), перед узлом совмещения контуров обвязки, устанавливается циркуляционный насос.
- Магистрали обоих отопительных агрегатов подсоединяются к коллекторам.
- На одном из распределительных коллекторов устанавливается расширительный бак. К его трубе также подключен контур подпитки, с оснащением обратным клапаном и запорной арматурой.
- От распределительных коллекторов идут магистральные ветви к теплому полу, радиаторам, бойлеру, на каждой установлены циркуляционные насосы и клапаны слива теплоносителя с системы.
Это не принципиальная схема, а лишь основные ее особенности. Она в общих чертах дает представление о том, как лучше подключить к основному газовому котлу дополнительный электрокотел. Вариант сборки можно усложнить и усовершенствовать, например, системой автоматики и сервоприводом.
При параллельном подключении можно также установить гидрострелку и блок автоматики, однако перед этим тщательно обдумайте такое решение, их монтаж не всегда целесообразен
Простая регулировка мощности электрического отопления
Замкнутое или разомкнутое положение контактов зависит от того, подано или снято напряжение с его катушки управления. Получается, чтобы собрать автоматику, на клеммы этих самых катушек мы должны через какие-то другие элементы подавать управляющие сигналы (напряжение).
Катушка имеет два контакта А1, А2.
При покупке обращайте внимание, пускатели могут идти с катушками на 380В и 220В. Лучше брать последний вариант. В этом случае на один из контактов вы напрямую подключаете нулевой проводник, а в разрыв второго устанавливаете кнопки-микровыключатели
В этом случае на один из контактов вы напрямую подключаете нулевой проводник, а в разрыв второго устанавливаете кнопки-микровыключатели.
Для чего они нужны? Благодаря им, у вас появляется возможность включать поочередно 1,2 или 3 тэна, тем самым увеличивая или уменьшая мощность отопления.
К примеру, на улице за окном температура -5С. Нажимаете одну кнопку и запускаете в работу всего один ТЭН мощностью 2квт. Ударили морозы -25С, нажимаете все три кнопки и повышаете мощность в три раза.
При этом количество ступеней обогрева будет зависеть от номинальной мощности каждого нагревательного элемента. Если они все будут по 2квт – это всего три ступени.
А вот если один будет 2квт, второй 3квт, а третий 4квт, то количество ступеней автоматически возрастает до семи!
Все будет зависеть от того, какие фазы (тэны) и в какой последовательности подключать.
по отдельности 2квт – 3квт – 4квт
вместе 2квт+3квт+4квт
раздельно 2квт+3квт
раздельно 2квт+4квт
раздельно 3квт+4квт
Ток в цепях управления катушек очень небольшой (несколько миллиампер). Соответственно ставить сюда полноценные выключатели не нужно.
На все эти три микровыключателя должна быть подана одна фаза. Допустим фаза С. Берете ее с нижних контактов вводного автомата.
Вот именно из этой точки и начинается вся дальнейшая схема автоматики.
Обвязка
Что должна включать схема обвязки электрокотла?
| Циркуляционный насос. Он заставляет теплоноситель двигаться по контуру, обеспечивая равномерный нагрев радиаторов. | |
| Расширительный бак. Его функция — вместить избыток расширяющегося при нагреве теплоносителя. Без бачка избыточное давление в контуре вполне может порвать трубы или теплообменник котла. | |
| Предохранительный клапан. Его задача — сбросить избыток теплоносителя в дренаж в аварийной ситуации (при закипании воды вследствие остановки насоса или в том случае, если вместимость расширительного бачка окажется недостаточной). | |
| Автоматический воздушник. Он отводит воздух, препятствующий циркуляции и создающий гидравлические шумы. | |
| Манометр. Нужен для визуального контроля давления. |
Как правильно подобрать эти приборы в систему отопления с электрическим котлом? Инструкция — к вашим услугам.
Насос
Он подбирается по двум параметрам — напору и производительности.
Напор — параметр, которым в абсолютном большинстве случаев можно смело пренебречь. Его минимальное значение у младших моделей — 2 метра, и этого вполне достаточно для работы контура отопления частного дома любых разумных размеров.
Элеваторный (тепловой) узел многоквартирного дома. Перепад давлений между началом и концом отопительного контура — 0,2 кгс/см2, что соответствует напору в 2 метра.
Как подобрать производительность насоса?
Ее минимальное значение вычисляется по формуле Q=0,86R/Dt. Переменные в ней (слева направо):
- Производительность (м3/час);
- Тепловая мощность контура (суммарная мощность батарей или мощность котла) в киловаттах;
- Перепад температур между подающим и обратным трубопроводом (градусы).
Давайте, в качестве примера, вычислим производительность для мощности котла в 12 кВт при 70 градусах на подаче и 50 на обратке.
Q=0,86*12/20=0,516 м3/час.
У многих циркуляционных насосов производительность можно регулировать.
Расширительный бачок
В закрытых (не сообщающихся с атмосферой) системах используется мембранный бак, часть объема которого заполнена воздухом или азотом. Воздушная камера отделена от камеры с теплоносителем упругой мембраной. При нагреве практически несжимаемая жидкость вытесняется в бачок и сжимает газ в воздушной камере.
Простейший способ подбора объема бачка — взять 10% от объема отопительного контура. Последний можно вычислить, слив заполненную систему отопления в мерную емкость.
Стандартное давление зарядки (давление азота или воздуха в воздушной камере) — 1,5 кгс/см2. Оно может быть увеличено простой подкачкой велосипедным насосом через золотник.
Золотник (вверху) позволяет накачать воздух в расширительный бачок велосипедным насосом.
Клапан
Давление срабатывания предохранительного клапана равно верхнему порогу допустимого давления в системе (обычно 2,5 кгс/см2).
Воздушник и манометр
Единственное требование к ним — диапазон шкалы манометра. Он должен показывать давление как минимум до 4 бар (4 кгс/см2).
Клапан, воздушник и манометр образуют группу безопасности.
Расположение
Где располагаются элементы обвязки?
- Насос — перед котлом, на участке с наиболее низкой температурой;
- Группа безопасности — на выходе из котла, там, где при остановке циркуляции в контуре начнет расти давление;
- Расширительный бак — в любой точке контура, но не ближе чем в 2 диаметрах розлива от крыльчатки насоса при монтаже перед ним и в 8 диаметрах розлива — после него. Цена нарушения этого требования — ускоренный износ мембраны, вызванный постоянными колебаниями давления в баке из-за турбулентностей (завихрений) потока.
Обвязка электродного котла Галан: насос стоит непосредственно перед котлом, группа безопасности — после него, расширительный бачок — после группы безопасности.
Особый случай
Во многих ТЭНовых котлах группа безопасности, насос и расширительный бак расположены прямо в корпусе прибора, что превращает его в полноценную мини-котельную.
Такой котел подключается в разрыв отопительного контура. В качестве дополнительной обвязки нужна только пара шаровых кранов на входе и выходе: они позволяют снять котел без сброса всего объема теплоносителя.
Обвязка электрической мини-котельной — шаровые краны на входе и на выходе.
Показания манометра и термометра в этом случае выводятся на индикатор на лицевой поверхности прибора.
При включении котла индикатор на лицевой панели показывает параметры теплоносителя.
