Отопительные системы на электричестве. Насколько выгодно отопление электричеством

Электрокотёл ЭВПМ 9

Современные владельцы загородных домов имеют возможность выбрать оптимальный способ обогрева своего жилища - газом, жидким или твердым топливом, электричеством. Газ считается самым дешевым источником энергии, но при его отсутствии в частных домах устраивают систему с электро котлом отопления. Именно он является лучшей альтернативой твердому или жидкому топливу.

Насколько выгодно отопление электричеством

Если сравнить системы отопления, работающие на электричестве, твердом или жидком топливе, то предпочтение следует отдать первому способу, несмотря на высокие тарифы на электроэнергию.м статья

• Устройство котельной с вентиляцией и дымоходной трубой.
• Место для хранения дров.
• Постоянный контроль над работой котла, так как дрова необходимо подкладывать через каждые 3-4 часа.
• Удаления золы, образующейся после сгорания твердого топлива.
• Ручной труд по распилу и колке дров.

Использование жидкого топлива мало чем отличается по трудоемкости обслуживания от системы отопления, работающей на дровах. Поэтому остается один выход - воспользоваться для обогрева своего дома электроэнергией как основным источником тепла или применить ее в качестве дополнительного способа обогрева жилья.

Электричество как основной вид отопления дома или квартиры может стать более или менее экономичным только в том случае, если обогреваемые помещения будут качественно утеплены.

Важно! Обогрев городской квартиры, где несколько стен являются смежными с другими отапливаемыми помещениями, и частного дома, где все стены наружные, по экономичности будет существенно отличаться.

Прежде чем выбрать в качестве , следует максимально полно произвести теплотехнические расчеты, в чем могут помочь специализированные организации. Выбирают систему отопления еще на стадии проектирования дома. Грамотно сделанный теплотехнический расчет позволит экономно расходовать электроэнергию с учетом всех конструктивных особенностей дома. А также даст возможность выбрать подходящее оборудование - электрокотел отопления.

Альтернативные виды отопления частного дома

Для обогрева загородного дома можно использовать всего три системы:

• систему водяного отопления
• воздушного обогрева
• инфракрасный обогрев, хотя это тоже можно отнести к воздушному типу

Водяная система предполагает наличие:

• отопительного котла, в котором расположен теплообменник
• радиаторов
• расширительного бака
• автоматических приборов контроля и учета
• циркуляционного насоса, хотя возможно и его отсутствие

Обогрев помещения с помощью воздушной системы отопления

Вода или заменяющей её теплоноситель нагревается в отопительном котле, который работает от разных источников энергии. По трубам она поступает в радиаторы, расположенные по всему дому согласно теплотехническому расчету. Отдав тепло окружающему воздуху через нагретую поверхность радиаторов, теплоноситель возвращается в котел, чтобы снова нагреться до определенной температуры и опять перейти в трубы и приборы отопления.

Система воздушного обогрева, хотя и называют её в России новой, имеет давнюю историю. Еще в царское время особняки и дворцы отапливали именно таким способом. Из подвального или цокольного помещения, где была установлена мощная печь, теплый воздух по специально сделанным воздуховодам подавался в жилые комнаты. Естественно, современные системы воздушного отопления кардинально отличаются от старорусских. Сейчас есть возможность автоматического регулирования температурного режима. А в летний период использования системы отопления для вентиляции или кондиционирования.

Бывают случаи, когда устройство автономного водяного отопления в загородном доме по различным причинам невозможно или нецелесообразно. Например, в домах непостоянного проживания или во временных сооружениях. В этом случае используют другие способы обогрева жилья:

• конвекторы
• теплый электрический пол
• инфракрасные обогреватели
• масляные радиаторы

К воздушному отоплению можно отнести ряд электрообогревателей, среди которых большей эффективностью обладают конвекторные устройства, работающие от электросети. Все они за счет накаливания своих конструктивных частей нагревают проходящий через них воздух. Современное электро отопление частного дома или квартиры, составленное из ряда конвекторов, может быть оборудовано программаторами, которые на расстоянии управляют работой данных устройств.

Инфракрасный обогрев жилья производится по принципу нагревания не самого воздуха, а предметов, на которые направлены потоки теплых инфракрасных лучей. А уже нагретые предметы отдают часть тепла воздушному пространству.

Виды электрических котлов

Электрические отопительные котлы

Для создания водяного отопления, наиболее эффективного в частных домах, используют отопительные котлы трех типов:

1. в качестве нагревательного элемента служат тэны
2. электродные
3. индукционные

Кроме того, электрические котлы подразделяются:

• По мощности - работающие от сети напряжения 220 В или 380 В.
• По месту расположения - настенные или напольные.
• По количеству контуров - одноконтурные и двухконтурные.

Котлы с тэнами

Тэновые агрегаты состоят из металлического корпуса, в середине которого находятся нагревательные элементы. Они подобны известным бытовым кипятильникам. Кроме этого котел оборудован расширительным бачком, циркуляционным насосом и автоматической системой контроля.

К положительным свойствам такого агрегата можно отнести:

• относительную безопасность по сравнению с электродными котлами
• легкое управление температурными режимами
• привлекательный дизайн
• компактность
• возможность использовать различные виды теплоносителя
• несложную настройку и легкость в эксплуатации

Автоматика обычно представлена двумя датчиками, один из которых поддерживает заданный температурный режим теплоносителя, а другой направляет работу первого, ориентируясь на температуру окружающего воздуха.

Важно! Мощность котла можно регулировать путем отключения или включения нужного количества нагревательных элементов.

К недостаткам данных устройств относится их короткий срок службы из-за образования со временем накипи на нагревательных элементах. В результате этого уменьшается теплоотдача, и увеличивается потребление электроэнергии.

Электродные устройства

Котел электрический электродный

Электрические отопительные системы, устраиваемые при помощи электродных котлов, отличаются по принципу нагрева теплоносителя. Если в тэновых приборах теплоноситель нагревается трубчатыми элементами, то в электродных агрегатах таких предметов изначально не существует. Теплоноситель нагревается при прохождении через него электрического тока.

Вместо тэнов в котле установлены электроды с положительным и отрицательным полюсами. Из школьного курса физики известно, что вода является хорошим проводником электричества. В момент прохождения по ней электрического тока происходит расщепление молекул воды на отрицательно и положительно заряженные ионы, двигающиеся каждый к своему полюсу. В результате этого процесса и происходит нагрев теплоносителя.

Такие устройства отличаются компактностью и простотой конструкции, что можно отнести к их положительным свойствам. Кроме того, направленное движение ионов не позволяет образовываться накипи на стенках котла.

Однако отрицательных сторон в использовании электродных котлов значительно больше:

• сложная система водоподготовки
• выделение газов в результате происходящих химических реакций в теплоносителе
• высокая опасность поражения электрическим током при эксплуатации и обслуживании
• достаточно сложная система регулирования мощности
• необходимость периодической замены электродов, поскольку с течением времени они попросту растворяются, снижая тем самым эффективность работы электродного устройства

Сложность подготовки теплоносителя заключается в том, что нормальная работа устройства возможна лишь при определенном удельном сопротивлении воды, что в бытовых условиях оценить практически невозможно. Не рекомендуется использовать вместо воды жидкости типа антифриза или ему подобной. Теплоноситель должен циркулировать в системе с определенной скоростью, так как в случае её понижения вода может закипеть, а в случае увеличения темпа движения котел не включится.

Индукционные котлы

Индукционные котлы нового поколения

Используемая с индукционным котлом основана на принципе индукции. В качестве нагревательных элементов используются специальные сплавы, образующие катушку индуктивности. Она размещена в герметичной емкости, предохраняющей её от непосредственного контакта с теплоносителем. Общий вид такого устройства напоминает обычный трансформатор, где сердечником является трубопровод. Нагреваясь, он передает тепло корпусу, вокруг которого циркулирует вода.

Индукционные котлы работают при частоте тока 50 Гц. Однако современные производители выпускают оборудование, способное функционировать на более высоких частотах электрического тока, для чего требуются специальные преобразователи. Такие устройства более компактны по габаритам.

Преимущества данных котлов заключаются:

• в их высокой производительности
• в отсутствии элементов нагрева, что ведет к уменьшению неисправностей
• в герметичности соединения, исключающей возникновение протечек и, как следствие, необходимость ремонтных работ в процессе эксплуатации
• в образовании минимального количества осадка и накипи
• в возможности использования в качестве теплоносителя антифриза и других аналогичных жидкостей
• в высокой степени электробезопасности благодаря отсутствию нагревательных элементов в теплоносителе

К недостаткам можно отнести высокую стоимость данного оборудования, если сравнивать с котлами электродного действия или тэновыми, а также значительные размеры.

Особенности электрических котлов

Промышленный котел Ferroli

Если говорить о мощности электрического котла, то для напольных агрегатов она может быть выше 60 кВт, а для настенных, как менее мощных, 12-60 кВт.

Маломощные устройства могут работать от сети 220 В, котлы же с мощностью более 12 кВт следует подсоединять к электрической сети с напряжением 380 В.

Электрические устройства для нагрева воды могут быть одно и двухконтурными, что позволяет не только обогреть загородный дом, но и обеспечить его горячим водоснабжением. Также циркуляция в системах с электрокотлами может быть как с естественным движением теплоносителя, так и с принудительным.

Эти устройства не требуют наличия дымохода, а располагаться могут в любом месте дома. Отсутствие продуктов сгорания говорит об их высокой степени экологичности.

Заключение

Большой выбор отопительных котлов, работающих от электричества, дает возможность домовладельцам выбрать оптимальную систему для обогрева своего дома. Наличие автоматических приборов учета и контроля позволяет экономно пользоваться любым электрооборудованием, делая проживание в загородном доме максимально комфортным даже при столь высоких тарифах на электроэнергию.

2014-12-24 43 429

Низкотемпературные системы отопления «теплые полы», составили серьезную конкуренцию традиционному обогреву с помощью радиаторов. Для нагрева теплоносителя, используют газовые и твердотопливные котлы. Современный электрокотёл для теплого пола, оптимально подходит к низкотемпературным системам отопления, что делает устройство, востребованным видом котельного оборудования.

Типы электрокотлов для водяных полов

Не все электрические котлы отопления, подходят для теплого водяного пола. У низкотемпературных систем отопления, существуют определенные ограничения, связанные с параметрами нагрева теплоносителя.

Максимальная температура, которую можно подавать с электрокотла на водяной пол – 55°С. Нагрева достаточно, чтобы обеспечить комфортную температуру 26-28°С, в районе пола. Данный параметр является основным, но, не единственным критерием выбора электрокотла.

При подборе котельного оборудования, обращают внимание на три важные характеристики:

Эффективная система водяного теплого пола с электрическим отопительным котлом, всегда предусматривает наличие гребенки, включающей узел подмеса. Устройство препятствует подаче в отопительный контур теплоносителя, нагретого, свыше заданных параметров.

Можно ли использовать электрокотел для ГВС и теплого пола

Использование электрокотлов для водяного пола и систем ГВС, напрямую ограничено исключительно ТЭНовыми устройствами. В конструкции предусмотрено два раздельных кольца циркуляции, для каждого из которых, установлен свой нагревательный прибор. Раздельные контуры, облегчают регулировку интенсивности нагрева горячего водоснабжения и теплоносителя отопления.

Электродные модели не предназначены для подключения к ГВС, но при необходимости, можно модифицировать отопитель. Обвязка котла в таком случае будет включать:



Обвязка водяного пола, помимо гребенки, включает в себя систему водоподготовки и фильтрации, подпитки водяного контура. Обязательно устанавливается заземление, предотвращающее поражение электрическим током.

Электрокотлы с трубчатым нагревателем, подключаются к электросети через УЗО. Электродные агрегаты, исключительно через автоматику.

Время нагрева теплого пола от электрокотла, напрямую зависит от типа используемого оборудования. Электродные модели, выходят на рабочую мощность практически моментально. В ТЭНовых электрокотлах, до подачи нагретого теплоносителя, придется подождать около 10 минут.

Одновременно, учитывают особенность двухконтурного котла. При включении ГВС, нагрев теплоносителя не прекращается. Соответственно, проводка испытывает пиковую нагрузку. В технической документации к электрокотлу, прописаны параметры кабеля для подключения. Проводка должна в точности соответствовать указанным характеристикам.

Выбор мощности котла, сопряжен еще с одной сложностью. После подсчетов, может оказаться, что необходимая мощность теплогенератора, будет 5,5 или 8,2 кВт. Полученный результат попросту округляем в большую сторону.

Как уже неоднократно замечалось в данной статье, не все электрокотлы подходят к теплым полам. Модели некоторых производителей, можно модифицировать, другие, нет. Судя по опыту эксплуатации и техническим характеристикам, подключать к теплым полам лучше электрокотлы следующих марок:

• ТЭНовые котлы:
  1. Buderus Logamax, серии E
  2. Kospel EKCO (серия, специально разработанная для подключения к теплым полам)
  3. Ferroli LEB и Ferroli ZEWS (с возможностью подключения бойлера косвенного нагрева)
  4. ACV E-tech W (только для отопления) и ACV E-tech S (с возможностью подключения дополнительного пластинчатого теплообменника для ГВС)
  5. Vaillant серии eloBLOCK
  6. Baxi AMPTEC (серии, отдельно для радиаторов и теплых полов)
  7. Rilano ЭВПМ (с возможностью использования антифриза)
  8. Барский машзавод Ж7-КЕП
• Электродные котлы:
  1. ГАЛАН, серии ОЧАГ, ГЕЙЗЕР и ВУЛКАН
  2. ATON Electro

Все модели проверены в отечественных условиях эксплуатации и хорошо показали себя в работе с низкотемпературными системами обогрева.

Затраты на отопление электрическим котлом с водяным полом

Затраты на электричество, один из самых существенных недостатков электрокотлов. Но, даже простые расчеты, помогают получить результаты, указывающие, что расход электроэнергии приведет к расходам намного меньшим, чем требуется платить за центральное отопление. Современные электрокотлы экономные и имеют высокую теплоэффективность.

Существуют способы уменьшить затраты электроэнергии:

• Применение автоматики – расходы, после подключения комнатных терморегуляторов, уменьшаются на 15-20%. Дистанционный пульт управления, помогает быстро изменить настройки в случае необходимости, без посещения котельной.
• Отказ от ГВС – для сравнения, электрический бойлер для нагрева воды, использует до 40% меньше электроэнергии, чем контур горячего водоснабжения, установленный в электрокотле.

Расход электроэнергии, для каждого электрокотла указан в технической документации.

Не самый экономичный в эксплуатации, но самый удобный и безопасный способ нагрева теплоносителя в водяном контуре – электрический котел для .

При наличии автоматики за прибором можно практически не следить. Он будет исправно работать без вашего контроля, пока в сети есть электричество.

К плюсам электрокотлов следует отнести невысокую цену (за исключением индукционных моделей) и большой ассортимент оборудования от известнейших брендов – Bosch, Viesmann, Ferroli, Protherm, Dacon. Популярные российские марки – Руснит, Эван.

Электрокотел экологически чист (никаких продуктов сгорания), работает бесшумно, компактен (котельная не нужна, можно повесить в любой комнате).

Электронагреватели делятся на проточные и накопительные. Для ГВС часто используются проточные модели, для отопления потребуется котел накопительного типа (бойлерный).

С бойлером при многотарифной оплате энергии вы можете сэкономить: большую часть времени котел будет работать в ночной зоне, когда электричество дешевле.

Необходимая мощность котла рассчитывается как 1 киловатт на десять метров площади плюс поправочный коэффициент.

Для районов с умеренным климатом достаточно добавить к расчетной мощности 15 процентов, для северных – увеличить ее в полтора-два раза. Для двухконтурного котла следует добавить к окончательному значению минимум четверть на ГВС.

Нагревательный элемент, независимо от его типа, помещен в емкость теплообменника. Сама емкость оборудована патрубками для подсоединения подающей трубы и обратки.

В число контрольных приборов обязательно входят:

• манометр;
• температурный датчик с предохранительным клапаном;
• воздухоотводчик;
• ручной или авторегулятор;
• электрический узел для подключения к сети.

Регулировка мощности может быть ступенчатой и плавной (при наличии встроенного реостата в системе управления).

Качественная импортная модель обычно оснащена дополнительными функциями: плавный запуск, жидкокристаллический дисплей, возможность программирования настроек.

Существуют модели со встроенными расширительными баками. В комплектацию может входить насос, в т.ч. с многоступенчатой регулировкой.

Виды электрокотлов

Электрокотлы для водяного различаются по нескольким параметрам:

• однофазные и трехфазные. Если мощность котла более 12 кВт, ему, скорее всего, потребуется 380 вольт;
• напольные и настенные. Напольные – мощные, 60 кВт и больше. Для частного дома такой обычно не нужен;
• одноконтурные и двухконтурные (отопление + ГВС);
• по принципу работы: тэновые, электродные, индукционные.

Наиболее распространенные и простые модели – тэновые . Тэн (трубчатый электронагреватель) – это стальная трубка, заполненная теплопроводящим диэлектриком, по центру которой проходит нихромовая нить. При подаче напряжения трубка нагревается и передает энергию теплоносителю.

Плюсы: низкая цена, простое устройство, перегоревший тэн легко заменить своими руками. Тэн надежен, сгореть он может только при работе вхолостую (при утечке теплоносителя), но за этим обязана следить группа контроля.

Минус – на трубке со временем образуется накипь.

Электродные. Обогрев происходит за счет потока ионов между электродами. Проводником является сама вода (для этого в ней должно быть достаточно электролита, т.е. солей). Такие котлы не перегорают, т.к. при утечке теплоносителя прекращают работать сами.

Минусы: нагреватель капризен к составу теплоносителя, электроды со временем растворяются. Предъявляются повышенные требования к электроизоляции теплообменника.

Индукционные. Нагревательный элемент состоит из медной индукционной катушки и стального сердечника, нагрев происходит за счет магнитного поля.

Такие модели в среднем вдвое дороже тэновых, хотя практически все российские.

Перегореть в отсутствие теплоносителя индукционный котел может точно так же, как и тэновый.

Особенности подключения

В отличие от газового и дизельного оборудования установка электрокотла не требует согласований и может производиться своими силами.

Монтаж нужно выполнять в соответствии с ПУЭ и инструкцией производителя котла. Подключать котел следует собственным кабелем () к собственному автомату () и обязательно заземлять.

Для подключения теплого водяного пола к электродному котлу УЗО не требуется. Более того — не рекомендуется: из-за высокой утечки тока автомат будет то и дело выключаться. Для остальных видов нужно УЗО.

Необходимое сечение провода (однофазные модели):

• при мощности до 4 киловатт – 4 миллиметра квадратных;
• до 6 – 6.
• до 10 – 10;
• до 12 – 16.

Трехфазные:

• до 12 – 2,5;
• до 16 – 4;
• до 22 – 6;
• до 27 – 10;
• до 30 – 16.

Цифры приведены для алюминиевых жил, у медных при тех же показателях мощности сечение меньше ().

В числе обязательных элементов обвязки котла – расширительный бак. Если бак не встроенный, его помещают на горячей трубе следующим в цепи после котла. Еще один элемент – циркуляционный насос: его чаще всего ставят на обратке.

Видео, как сделать в одном контуре электрический и твердотопливный котел для обогрева водяного теплого пола, на случай отключения электроэнергии.