Отопительные электрические котлы 220 вольт

Какую лучше выбрать схему подключения электрокотла?

Электрические характеристики котлов примерно соизмеримы, а их КПД почти равны. Поэтому выбор будет прежде всего по капитальным первоначальным затратам и затратам на эксплуатацию в течении хотя бы 5, а лучше 10–15 лет. Первое число относится к , после чего их нужно капитально ремонтировать (чистить трубопроводы, менять ТЭНы и т. п.). Вторые два числа – это срок службы соответственно и . По их завершению может понадобиться замена электродов (они понемногу подвергаются эрозии (растворению)). В течение 15–20 лет в индукционных котлах может выйти из строя автоматика, т. к. такой срок эксплуатации не выдерживают некоторые комплектующие электронных схем.

Но при таких достоинствах цена на котлы может различаться на порядок и более. При этом расчеты и опыт эксплуатации показывает, что большие первоначальные затраты обычно окупаются на первой трети срока эксплуатации, а потом идет своего рода «прибыль».

Непосредственно схема подключения будет напрямую зависеть от выбранного вами типа нагревательного прибора.

Преимущества электрокотлов

В отличие от твердотопливного, электрический агрегат очень удобен в эксплуатации и не требует постоянного контроля. Легкость монтажа – основная причина, по которой электрокотлы получили широкое применение для отопления загородного дома. Простота монтажа обеспечивается несколькими факторами:

1. Прежде всего, электрический котел можно установить практически в любом помещении частного дома.
2. Кроме того, такие отопительные агрегаты не требуют сооружения дымохода или дополнительной вытяжки.

Но помимо этого, отопительный аппарат на электричестве обладает и другими преимуществами. Давайте рассмотрим некоторые из них:

Бесшумность в работе.

• Производитель заявляет об 95–98% КПД, что является абсолютным рекордом среди любых отопительных систем.
• Нет необходимости делать запасы топлива, которое нужно где-то хранить.
• Отсутствие пламени делает электрические котлы одними из самых надежных в плане пожарной безопасности.
• Большой ассортимент продукции, который включает наличие как напольных, так и настенных аппаратов.

Недостатки электрокотлов

Для полноты картины и справедливости ради стоит упомянуть и о недостатках, которыми обладают электрические котлы:

• Прежде всего, это большое количество потребляемой электроэнергии, что в переводе в деньги выходит в довольно внушительную сумму.
• Мощные модели требуют трехфазного подключения, что довольно проблематично в некоторых случаях.
• В любом случае электрический котел требует отдельного кабеля и щитка для подключения в сеть.

Электрический конвектор или котел – разница

Говоря с технологической точки зрения, электрический котел представляет собой самый выгодный вариант по соотношению «цена-качество». Перед тем, как вы купите прибор для отопления, следует тщательно изучить все характеристики и возможности устройства и моделей по отдельности, которые представлены на рынке электротехники. При оценке возможностей котла следует также учитывать и объемы работ, с которыми придется справиться новому устройству. Для того чтобы отапливать дом с площадью в 150 м2 вам нужно будет не меньше 150 кВт электрической энергии в сутки. Поверьте, далеко не каждая модель котла сможет справляться с подобным объемом, и не все линии электрических передач смогут выдерживать такую нагрузку. Котел подключается к стандартной системе отопления на воде, при этом в процессе нагревая теплоноситель.

При оптимизации работы системы отопления крайне важно учесть также тепловые потери, которые свойственны помещению. Данный показатель будет напрямую зависеть от того, какой толщины стены, а также есть ли утеплитель, сколько оконных проемов и дверей

Основные потери тепла происходят именно через двери и окна. Эффективность обогрева не в последнюю очередь зависит от того, какие параметры у выбранной модели котла. Есть классические котлы, в которых в качестве нагревательного элемента используется ТЭН, а есть улучшенные и более современные варианты – электродные (т.е. ионные) и индукционные. При этом их КПД всего 90%.

Чтобы одновременно можно было использовать большое количество электроприборов, температуру в теплоносителе системе отопления можно сделать меньше, тем самым экономя электрическую энергию. В каждом конкретном случае есть свои способы экономии, к отличие от использования остальных систем отопления. например, для того, чтобы отапливать дом с площадью в 50 м2, нужен электрический котел, мощность которого 3 кВт. Если иметь под рукой все требуемые данные, будет несложно подсчитать, какое количество кВт в месяц вы будете расходовать при непрерывной работе устройства.

Например, площадь дома 50 м2, а мощность котла 3 кВт. Получается такой расчет – 3*24*30, где 24 – кол-во часов в сутках, 30 – кол-во дней в месяце, и в итоге получаем 2160 кВт за месяц при непрерывно работающем котле, а после умножайте эту цифру на тариф электричества, который установлен в вашем регионе. Расчет приблизительный, так как настоящий затраченный объем будет заметен лишь потом. Только после этого можно будет выполнить корректировку отопительной системы, выбрать вспомогательные приборы, которые будет целесообразно использовать для экономии и прочее.

Установить конвектор можно и на стену, и на пол. Остывший воздух будет опускаться вниз, а после попадать под действие нагревательного элемента, еще раз нагреваться и подниматься, и так все по кругу. Так и достигается процесс конвекции воздушных масс. Рабочий режим нагревание конвектора колеблется от 60 до 100 градусов. Дополнительное помещение можно оснастить при помощи вентиляторов, которые помогут ускорять воздухообмен. Несмотря на то, что конструкция и принцип действия конвектора кажется простыми, обогрев при их помощи производится неравномерно. Воздух, который находится под потолком, будет теплее, а внизу будет чувствоваться холод.

Если использовать не котел для отопления дома электричеством, а конвектор, и вы хотите экономить при его использовании, достаточно провести простой расчет, который даст определить, сколько приборов потребуется для нормального обогрева. Как показывает практика, конвекторы действительно эффективны при использовании в жилых и бытовых постройках из дерева, а в доме с большой площадью это нецелесообразно. Большие объемы воздуха будут быстро остывать, время на обогрев возрастет, а значит, увеличится потребление электрической энергии.

Тэновые электрокотлы

Лидеры производства компании ЭВАН и Теплотех. Популярность в большинстве своем, основывается на простом строении, следствием чего стала доступная цена оборудования.

В бак встроены нагреватели -ТЭН. Запускать можно либо все, либо определенное количество, зависимо от того, какая выбрана температура. Сами нагреватели – это спираль с достаточно большим удельным сопротивлением. Эта деталь находится в трубке из керамики.

В процессе нагревания она отдает свое тепло керамике. А уже та нагревает воду, поступающую в бак. Дополнительно электрокотел имеет специальную панель управления, где можно определить температурный режим. В современных моделях имеются датчики, которые «наблюдают» за работой котла и отключают его, если вдруг возникнет опасная ситуация.

В чем преимущества таких электрокотлов:

• Модели двухконтурного типа допускают подключение контура горячего водоснабжения;
• Можно применять для нагрева не только воды, но и любой иной жидкости;
• Простота конструкции позволяют выполнить несложный ремонт даже, если хозяин котла – непрофессионал в этом деле;
• Весьма бюджетен в плане приобретения;
• Хороший охват мощности.

Если объемы используемой воды действительно внушительны, то целесообразнее будет поставить бойлер для этих целей. Поскольку, в отдельных моделях во время включения кипятка, притормаживается согревание воды для отопления.

Слабости:

• Габариты подобных котлов довольно велики;
• На тэнах образовывается накипь, потому работоспособность котла со временем падает.

Расчет мощности оборудования

После того, как будет выполнен расчет тепловой схемы, установлено количество контуров, протяженность сети и выбрано точка для размещения источника, приступают к выбору параметров ЭК.
В торговой сети они реализуются с мощностью от 2 до 70 кВт, причем устройства с тепловой производительностью более 50 кВт применяются для промышленных объектов.

Расчет мощности поручают выполнить специальной организации, используют онлайн калькуляторы или рассчитывают по формуле: Wк=(SхWуд)/10,
где:

Wк – тепловая мощность агрегата, кВт;
S – общая отапливаемая площадь, м2;
Wуд – удельнаямощность на 1м2 площади, зависит от климатического района установи: для южных регионов 1.0, для центральных – 1.1 – 1.15, для северных – 1,2.

Пример расчета:
Климатический район – центр России.
Площадь нагрева – 160 м2.
Тепловая мощность: (160∙1,1)/10=17,6≈18 кВт.

Этот расчет вполне подойдет для одноконтурной схемы теплоснабжения, то есть только для отопления. В двухконтурных схемах с горячим водоснабжением потребуется провести дополнительный расчет на нужды ГВС, с учетом СНИПовских норм потребления горячей воды и числа пользователей услуг.

Следующий расчет, который потребуется в электроотоплении – расчет электросети для подключения агрегата. Неправильно выбранный кабель будет сильно перегревается при работе, с созданием аварийной пожароопасной ситуации. Для прикидочного расчета можно взять простое соотношение — ток в 1 А потребует сечения 1 мм2.
Пример расчета для определения площади сечения кабеля электрокотла:

Мощность – 6 кВт;
Сеть однофазная 220В.
Расчетная формула площади сечения проводника мм2: S= Wк/(U∙I).
U – 220 В,
I – 8 А.
Расчет: S= 6000/(8∙220)=3,41 мм2

Это довольно приближенный расчет, потребуется еще учитывать материал кабеля и его протяженность.

Все работы по установке электрооборудования должны проводиться с полным соблюдением требований отраслевых норм и стандартов, а также правил безопасности:

1. Запрещена установка агрегата в непосредственной близости с водопроводом или источником воды.
2. При монтаже соблюдают рекомендованные строительные расстояния между агрегатом и конструкциями.
3. Требуется обязательное подключение ЭК к контуру заземления.
4. Установка настенного устройства выполняется на стену из негорючих материалов.
5. Запрещена прокладка силовых кабелей под отопительными или водопроводными трубами. В местах возможного пересечения инженерных сетей устанавливается защитный металлический кожух.

Электрокотел с насосом необходимо устанавливать с полным соблюдением всех правил безопасности

Система отопления дома с электрическим котлом

Выбор мощности отопительного котла обычно не доставляет трудностей. Необходимая мощность выбирается из расчёта 1 кВт на 30 м3 отапливаемого помещения плюс некоторый запас. К примеру, для дома площадью порядка 50 м2 потребуется электрокотёл мощностью 6 кВт. А для дома в 80 м2 – до 12 кВт.

Сеть обязательно должна быть сконструирована с расчётом на подключение столь мощного оборудования. Лучшим выходом буде установка отдельного автомата и проведение отдельной линии. Обязательно устанавливают УЗО требуемых характеристик для обеспечения безопасности пользования и предохранения оборудования от короткого замыкания. Также обязательным является заземление котла.

Однофазные котлы могут иметь различную мощность – она варьируется от двух-трёх до пяти-шести киловатт. Котлы большей мощности можно подключать не только на одну, но и на три фазы. Хотя по заявлению некоторых производителей, максимальная мощность однофазного электрического котла, который разрешается подключать к сети 220В, может составлять и 10-12 кВт. Однако лучше не рисковать. Дело в том, что любая стандартная розетка 220В рассчитана на ток в 16А. Умножив 16А на 220В, получим мощность 3,5 кВт, которую можно включить в обычную розетку. Агрегаты мощностью свыше 12 кВт обязательно запитываются на три фазы сети 380 В.

Чем хорош электрический котёл, так это своей неприхотливостью в плане размещения. Нет нужды привязывать его к дымоходу или мучиться с организацией системы вентиляции. Проще говоря, его можно разместить абсолютно в любом месте, главное, чтобы это не мешало эффективной работе и обслуживанию системы.

В качестве теплоносителя в подобных системах обычно применяется вода. Лучше, конечно, дистиллированная – будет меньше накипи на ТЭНах. При необходимости можно использовать и незамерзающие жидкость, антифриз. Хотя антифриз рекомендуется использовать в качестве теплоносителя лишь в том случае, когда обогрев дома происходит не постоянно. Вода при этом может замерзать в системе, с антифризом же подобного не произойдёт.

Отдельно стоит упомянуть два способа организации циркуляции теплоносителя в системе отопления. Система с естественной циркуляцией подразумевает перемещение жидкости исключительно под воздействием перепада температуры. Местоположение котла напрямую влияет на температуру нагрева воды, а также интенсивность прогрева радиаторов, поэтому его монтируют в нижней точке системы. В системе с принудительной циркуляцией предусмотрен циркуляционный насос. Именно он отвечает за движение теплоносителя по трубам. В таком случае высота расположения оборудования уже не играет такой роли, хотя свои требования есть и здесь.

Критерии выбора

Выбор оборудования зависит от нескольких факторов, но базовой является тепловая мощность объекта. Точный расчет может выполнить только специализированная организация. Но для прикидочного расчета используют простое соотношение мощности и площади нагрева для центральных районов, например, в Москве:  для 10 м2 – требуемая мощность 1 кВт.

Следующий критерий – схема подключения, которая зависит от возможности абонентского ввода электросети в дом, напряжения и количество фаз. Для небольшого котла в 6 кВт (объект до 60 м2) можно выполнять подключение к однофазной сети 220В, а ЭК большей мощности потребуют   трёхфазные сети (380 В). Многие производители выпускают агрегаты с возможностью подключения, как к трехфазным, так и однофазным сетям.

При выборе электрокотела с насосом нужно учитывать тепловую мощность

Следующий фактор — система безопасности она должна справляться с такими угрозами, как низкое или высокое давление сетевой воды, перегрев ТЭНа или замерзании воды. Управление ЭК выбирают из трех вариантов: ручное, цифровое или программируемое. Желательно выбрать агрегат с регулировкой мощности. В бюджетных моделях она ступенчатая, а в устройствах с программаторами — плавная.

В этом случае на основании данных датчиков давления и температуры, программное обеспечение позволяет автоматически установить режим. При использовании многотарифного счетчика максимальная нагрузка на котел будет действовать с 23:00 до 07:00

Немаловажное значение имеет наличие вспомогательных устройств в комплекте с насосом и расширительным баком: датчиков температур и давления, арматуры и манометров

Нюансы монтажа

Монтаж начинает с выбора места под электрокотельную, при установке мощных агрегатов более 6 кВт рекомендуется отдельное помещение без доступа посторонних лиц и детей. ТЭНовые конструкции отопительного котла промышленного изготовления допускается устанавливать на кухне.
ЭК располагают так, чтобы около него оставалось свободное место для обслуживания и ремонта.
Минимальные просветы:

• до верхнего перекрытия помещения — 0.80 м;
• до «0» отметки в случае навесного типа — не менее 0.50 м;
• до стен — 0.05 м;
• до труб — более 0.50 м;
• перед фронтом котла — более 0.70 м.

Важное значение имеет уровень расположения корпуса – он должен быть строго горизонтальным. Установка котла зависит от типа системы отопления – при естественной циркуляции электрокотел располагается в нижней точке, с принудительной циркуляцией – в любом удобном месте.. Возможна установка не одного агрегата, а несколько, в этом случае обвязка их осуществляется параллельно, чтобы они работали с одинаковой нагрузкой

Возможна установка не одного агрегата, а несколько, в этом случае обвязка их осуществляется параллельно, чтобы они работали с одинаковой нагрузкой.

Алгоритм установки:

1. Для настенной конструкции сначала устанавливают кронштейны, которые поставляются в комплекте с агрегатом.
2. После крепления их на стене дюбелями или анкерами навешивают корпус.
3. Напольный агрегат устанавливают на ровной подставке из диэлектрика.
4. Обвязывают контуры отопления и ГВС.
5. Устанавливают запорно-регулирующую арматуру на входном и выходном патрубке.
6. Устанавливают грязевик датчики, манометры и термометры по рабочей схеме.
7. Подключают агрегата к электросети. В качестве кабель-канала можно использовать гофрированный гибкий трубопровод.
8. Если скачки напряжения в сети нередки, то подключение нужно выполнять через стабилизатор.
9. Устанавливается электрозащита, мощность предохранителя выбирают выше самой большой токовой нагрузки котла в рабочем состоянии, заземление при подключении обязательно. Выполняют заземление 3- или 5- жилой в кабеле.

• Нулевой рабочий провод N присоединяют к нулевой шине щитка.
• Заземляющий РЕ провод присоединяется к своей шине «Земля».
• Для силовой линии используют марку ВВГ кабеля с количеством жил 3 или 5, с сечениями соответствующей мощности ЭК, обычно размер обозначен в паспорте изделия.
• Двухконтурный котел обвязывается через трехходовой клапан электрического типа. По сигналу термостата, он направляет поток теплоносителя на подогрев контура ГВС либо отопления.
• После окончания монтажный работ котел осматривают и убеждаются в том, что он установлен строго горизонтально и к нему подключены все коммуникации.
• Заполняют котел водой и под водопроводной водой делают опрессовку — определяют утечки в соединениях и исправность запорно-регулирующей арматуры.
• Проверяют работу электрооборудования котла и циркуляционного насоса встроенного в котел.
• Тестируют работоспособность датчиков и автоматики безопасности.

Электрические котлы с насосом это самый передовой метод отопления с возможностью современной регулировкой нагрева от 0 до 100 %, Используя систему «Умный дом» управление можно выполнять онлайн, вне стен дома. И хотя сам насос потребляет дополнительное электричество для своей работы, эти затраты окупаются быстро с учетом комфортности, автономности и безопасности услуг

Самое важное – у этой схемы большое будущее, учитывая, что в нее легко интегрируются любые вторичные энергоресурсы зеленой энергетики, в связи, с чем данный вид теплоснабжения набирает популярность во всем мире

Виды электрокотлов

Все котлы делятся на несколько видов, в зависимости от принципа преобразования электрической энергии в тепловую. Для установки в отопительные системы частного дома наиболее подходят такие типы аппаратов:

1. Тэновые котлы представляют собой довольно простые устройства, конструкция которых предусматривает установку одного или нескольких нагревательных элементов: тэнов. Простота конструкции делает такие отопительные аппараты привлекательными в цене, но к минусам относится образование накипи на нагревательных элементах и снижение их эффективности.
2. Электродные аппараты имеют более сложную конструкцию, но отличаются меньшим размером, чем обычные тэновые котлы. Особенностью таких устройств является их способность самостоятельно отключаться при отсутствии воды в системе. Из минусов стоит отметить необходимость тщательной очистки воды для применения в качестве теплоносителя.
3. Индукционный котел является новинкой на отечественном рынке отопительной техники. Его преимуществами является быстрый нагрев воды за счет электромагнитной индукции и сравнительно небольшое потребление электроэнергии. Именно такие котлы чаще всего рекомендуется устанавливать для отопления большого частного дома.

Расчет мощности оборудования

Главным критерием выбора электрического котла является его номинальная мощность, которую необходимо правильно рассчитать. Специалисты используют сложные формулы, в которые включаются различные факторы:

1. Общая площадь дома.
2. Высота потолков.
3. Площадь всех дверей и окон.
4. Региональные коэффициенты.
5. Допустимые теплопотери и некоторые другие переменные.

Обычному обывателю такая сложность и точность ни к чему, тем более что все равно к точному показателю рекомендуется прибавлять примерно 15–20% мощности «про запас», чтобы котел не работал на износ.

Самостоятельно рассчитать необходимую мощность очень просто: нужно общую площадь дома, который нужно обогреть, разделить на 10 и умножить на высоту потолков. Полученные результаты практически совпадают со сложными расчетами, которые производят специалисты за отдельную плату.

Виды электрокотлов для отопления дома

Есть несколько видов электрокотлов по принципу использования электричества и функционирования. Традиционные и всем привычные — ТЭНовые. Более инновационные и энергосберегающие — индукционные (вихревые) и ионные (электродные), они дороже, но стоимость окупается чрезвычайной экономичностью и КПД, который слабо или совсем не понижается со временем.

КПД всех электрокотлов одинаковое — 94–99 %, но некоторые типы более эффективные из-за организации конструкции и способа функционирования. А также со временем из-за накипи данная характеристика понижается на 10–20 % у ТЭНовых котлов, но это не характерно для индукционных и ионных изделий.

• с ТЭНами;
• ионные (нагрев электродами);
• индукционные (вихревые).

ТЭНовые электрокотлы

Котлы для отопления с ТЭНами отнести к экономным можно только условно: разные модели могут иметь более эффективные нагревательные элементы, возможности программирования, настройки мощности.

Внутри прибора находится трубчатый электронагреватель — медная или из нержавейки трубка (внутри может быть песок или масло) с нитью накаливания (нихромовой). Принцип работы как у обычного кипятильника или калорифера: спираль внутри оболочки накаляется и передает тепло через трубку, в которой она заключена, воде, поступающей в камеру (колбу) с ТЭНом.

При выборе электроотопления для дома с особым акцентом на экономности агрегаты с ТЭНами не стоит серьезно рассматривать. Можно выбрать качественный аппарат с большим или меньшим объемом потребления энергии, но все равно он будет прожорливее индукционных и ионных котлов. С другой стороны, снижение затрат может в некоторой мере сравниваться, так как котел с ТЭНом дешевый в обслуживании.

Преимущества и недостатки ТЭНовых электрокотлов

Достоинства нагревателей для отопления с ТЭНами:

• дешевый и удобный ремонт (корпус легко разбирается, детали заменяемые);
• расширенный функционал: настройка мощности, программируемость, возможность подключения термостата;
• обычно производится в моноблочном компактном корпусе (есть удобные настенные типоразмеры) готовым к работе, включающим группу безопасности, расширительную емкость, насос. Нет потребности отдельно покупать и монтировать указанные элементы, требуется только подключить аппарат к вводу и выводу системы отопления.

• самый неэкономный тип электрокотлов, особенно, если используются два ТЭНа;
• на ТЭНе образовывается накипь и налет, что требует периодической его чистки и замены. Твердая корка понижает КПД на 10–20 %. Данное утверждение спорное, так как вода системы отопления не склонная к интенсивному образованию накипи, но игнорировать его не стоит.

Индукционные котлы

Типы индукционных котлов для отопления дома (иногда их воспринимают как названия брендов):

• ВИН — «вихревые индукционные нагреватели», более инновационные с ферромагнитным корпусом. Меньшего размера и дороже в 1.5–2 раза, чем SAV, но более эффективные;
• SAV — принцип тот же, но позиционируются как менее продвинутые.

Второе отопления с вихревыми котлами — «инверторное». В состав изделия входит преобразователь тока из постоянного в переменный — «инвертор» (как у сварочных аппаратов).

Сразу после появления на рынке индукционные нагреватели для отопления позиционировались как самые продвинутые и эффективные, но опыт применения показал больше недостатков, чем ожидалось.

Принцип работы вихревых SAV и ВИН электрокотлов

Как работает индукционный SAV котел:

1. На металлическую катушку (индуктор) — стержень (его роль может выполнять сама труба с теплоносителем) с витками проволоки — подается переменный ток высокой частоты (от 50 Гц). Генерируется магнитное поле.
2. Полярность и вектор магнитного поля меняются с высокой частотой.
3. Предмет, расположенный близко к описанному явлению, пронизывается постоянно изменчивыми потоками магнитной индукции. Возникают вихревые токи Фуко, превращающие электрику в тепло, которое и нагревает воду.

В заключение

Подводя итог, можно сделать вывод, что использовать электрический котел на 220 В для отопления частного дома целесообразно в следующих случаях:

• Если дом не газифицированный, небольшой 30-60 м2, а отапливать его твердым топливом (котел, печь) нет желания или возможности;
• При отсутствии трехфазного ввода, как дополнительный источник тепловой энергии в ночное время или в период отсутствия жильцов;
• При наличии тарификационного счетчика электроэнергии электрокотел можно включать на максимальную мощность, а днем отключать или снижать мощность;
• Использовать теплоаккумулирующую емкость для накопления тепла в ночное время с последующим использованием его днем.