Все о электрических котлах для отопления дачи

Ионный или как его еще называют, электрический электродный котел – это прямоточный водонагреватель, способный быстро и эффективно нагревать жидкость. Используется устройство преимущественно на дачах или загородных домах, так как его просто установить и разрешение на использование не требуется. Единственный существенный недостаток – довольно дорогостоящая эксплуатация в качестве основного способа отопления в квартире.

Какие понадобятся инструменты

Чтобы собрать самодельное электрическое отопление и столкнуться при этом с минимумом затруднений, в вашем распоряжении должны быть качественные инструменты.

Для работы понадобится:

  • сварочный аппарат — удобнее всего работать с инверторной моделью;
  • резак — если не умеете пользоваться газовым резаком, лучше используйте плазменный;
  • болгарка — понадобится даже 2 модели — большая под диск сечением 230 мм и маленькая под диск сечением 125 мм;
  • электрическая дрель;
  • молоток;
  • керн;
  • рулетка и циркуль.

Совет № Резервный или основной источник тепла

Выбирайте электрокотёл в зависимости от предполагаемого варианта использования: резервного или основного источника тепла

Ведущие производители выпускают модели электрокотлов с необходимым набором функций в зависимости от того, как будет использоваться теплогенератор.

Если котёл предполагается установить в качестве основного источника тепла, то лучше выбрать модель с погодозависимой теплогенерацией. Такой котёл оснащается контроллерами, которые регулируют работу нагревательных элементов в соответствии с показаниями датчика температуры уличного и комнатного воздуха. Диапазон модуляции на высокотехнологичных моделях номинальной мощностью 4–8 кВт и 12–24 кВт может варьироваться от 0,4 до 8 кВт и от 1,3 до 24 кВт соответственно.

Часто электрический котёл играет роль резервного источника тепла. Современные модели оснащаются устройствами, которые позволяют синхронизировать взаимодействие электрокотла с другим отопительным оборудованием. «Электрический теплогенератор может самостоятельно запускаться только к утру, когда потухает огонь в камине или прогорают дрова в твердотопливном котле. Всё остальное время он не работает, электричество не расходует. Такие возможности реализованы, например, в нашем котле Vitotron 100, — рассказывает Игорь Кениг, руководитель Академии Viessmann в России. — При использовании его в качестве резервного источника тепла я советую выбирать модель с контроллером, поддерживающим постоянную температуру подачи. Её можно запрограммировать в диапазоне от +20 до +85 °C».

Почему КПД котла не процентов

Когда мы с вами выбираем электрический котел для отопления частного дома, расход электроэнергии для такого котла для нас не слишком важен. И вот почему.

При работе электрического котла на контакты ТЭНа подается напряжение и ТЭН нагревает теплоноситель (воду или антифриз) в колбе котла.

При этом считается, что если вы подали электрическую мощность в 1кВт, то и получили на выходе 1кВт тепловой энергии. А если быть точнее, то при расходе 1 кВт*ч электроэнергии вы должны получить 1 кВт тепловой энергии за этот же промежуток времени.

Однако на деле так не получается. Почему?

Почему КПД котла не процентов

Потому что в реальных условиях всегда есть потери на проводнике, есть неточность электросчетчика, потери при работе ТЭНа, и есть теплопотери на колбе котла и трубопроводе при доставке горячего теплоносителя к радиатору.

И если последним показателем в расчетах при сравнении разных видов теплогенераторов можно пренебречь (поскольку этот показатель будет одинаковым для всех типов и видов котлов), то первыми четырьмя – нет.

В итоге наши «стопроцентные» котлы выдают нам в реальности КПД 93-95 процентов.

Типы электрокотлов для дачи

Электрокотлы для обогрева дачи, отличаются принципом работы и основными функциональными возможностями. Принято классифицировать оборудование по нескольким признакам:

  • Принцип нагрева теплоносителя – возможно отопление дачи электрокотлом электродного или ТЭНового типа. Индукционные электрокотлы, отличаются большой мощностью и, в основном используются в промышленных целях.
  • Количество контуров – производители изготавливают одно и двухконтурные электрокотлы, отличающиеся рабочими параметрами и характеристиками.

При подборе подходящего варианта отопительного оборудования, обращают внимание на фактические потребности помещения в тепле и горячей воде.

Типы электрокотлов для дачи

Двухконтурные дачные электрокотлы

Двухконтурные электрокотлы отопления и горячего водоснабжения, производятся исключительно в ТЭНовом исполнении. Устройство включает следующие узлы:

  • Нагревательный элемент – в конструкции установлено сразу два ТЭНа. Первый, работает на подогрев теплоносителя, второй, на обеспечение ГВС.
  • Водяной контур – для ГВС и отопления, предусмотрено два отдельных, не сообщающихся контура. При включении горячей воды, ТЭН на отопление продолжает работать, что приводит к пиковой нагрузке на электросеть. При установке двухконтурного котла, необходимо учитывать эту особенность эксплуатации.
  • Накопительная емкость – некоторые компании, изготавливают модели с небольшой встроенной емкостью, предназначенной для стабилизации температуры нагрева ГВС, при одновременном открытии нескольких точек водопотребления. Емкость сокращает время между открытием крана и подачей горячей воды.
Читайте также:  Как почистить вторичный теплообменник газового котла?

Двухконтурные модели – это, в основном, котлы небольшой мощности, что оптимально подходит для отопления большинства дачных строений. На летний период времени, электрокотлы работают как обычный проточный водонагреватель, контур отопления отключается.

Дачные электрокотлы с одним контуром

Одноконтурные электрические котлы для водогрейного отопления дачного дома, предназначены для эффективного и экономичного обогрева помещений. Электрокотлы с одним контуром, используют различный принцип нагрева теплоносителя:

Типы электрокотлов для дачи
  • Электродные котлы – модели эконом класса, в основном, выпускаемые отечественными производителями. Принцип нагрева основан на непосредственном воздействии электрического поля на электродных электрокотлов выше, чем у ТЭНовых аналогов, на 40%. Нагрев теплоносителя происходит практически мгновенно. Горячая вода поступает в систему отопления, через 5-10 сек. Электродные электрокотлы, выпускаются исключительно в одноконтурном исполнении.
  • ТЭНовые котлы – кроме двухконтурных электрокотлов, выпускаются одноконтурные модели, работающие исключительно для системы отопления. Используется косвенный нагрев увеличения производительности, в котлах, выпущенных европейскими фирмами, используются энергосберегающие технологии: погодозависимая автоматика, теплоизоляционный кожух, встроенная накопительная емкость и т.п.

Одноконтурный котел, можно использовать для ГВС, при условии подключения к системе отопления, бойлера косвенного нагрева.

Устройство ТЭНового электрокотла

Как устроены ТЭНовые (то есть использующие для нагрева воды ТЭНы — трубчатые электрические нагреватели) электрические котлы отопления и горячего водоснабжения?

Устройство ТЭНового котла

Устройство ТЭНового электрокотла
  • Собственно ТЭН представляет собой нагревательную спираль в керамическом изоляторе, помещенная в трубку из коррозионно-стойкого металла;
  • Котел комплектуется несколькими ТЭНами и термостатом, ступенчато регулирующим их мощность в зависимости от текущей температуры теплоносителя и ГВС;
  • Теплообмен между ТЭНами и водой проходит в теплоизолированных емкостях с минимальным рассеиванием тепла.

Обратите внимание: абсолютное большинство продающихся в настоящее время электрокотлов — ТЭНовые.  Они недороги, конструктивно просты и исключительно ремонтопригодны. Как правило, ремонт сводится к замене дефектного ТЭНа и занимает не более 15-30 минут.

Замена ТЭНа в отопительном котле

Немного физики

Устройство ТЭНового электрокотла

Теперь мы позволим себе переключиться с устройства отопительного электрооборудования на… основы школьного курса физики. Конкретно — на закон сохранения энергии, сформулированный больше двух с половиной веков назад. Согласно классической формулировке, энергия не берется ниоткуда и не исчезает в никуда, а лишь переходит из одного состояния в другое.

А теперь давайте посмотрим, что происходит с электроэнергией в электрическом котле и вообще в любом нагревательном приборе.

Она может трансформироваться в следующие виды энергии:

  1. Тепловую, избыток которой передается теплоносителю и далее воздуху в отапливаемом помещении;
  2. Энергию электромагнитного излучения: благодаря конфигурации нагревательной спирали в ТЭНе она способна наводить в близко расположенных проводниках паразитные токи.
Устройство ТЭНового электрокотла

Заметьте: электрические котлы отопления и водоснабжения даже при обилии проводящих цепей вблизи их расположения теряют за счет эффекта электромагнитной индукции доли процента мощности. Мало того: с учетом ненулевого сопротивления проводников и эта энергия превращается в конечном счете в нагрев проводов — в тепло, остающееся в отапливаемом доме.

Для тех, кто забыл школьный курс физики

Механической работы (то есть перемещения обладающего массой объекта в противоположном вектору гравитации направлении) ТЭН не совершает. Ах да, циркуляционный насос… не обольщайтесь: все потраченное им электричество в конечном счете тоже преобразуется в нагрев труб из-за трения о них движущегося теплоносителя.

Итого: ТЭНовый электрокотел для отопления и водоснабжения практически полностью преобразует всю израсходованную электроэнергию в тепло. Его тепловую мощность можно считать равной номинальной электрической мощности.

Устройство ТЭНового электрокотла

Но позвольте, почему же производители всегда указывают для нагревательного оборудования КПД, близкий к 100%, но не равный им?

Все очень просто: электрокотлы отопления и горячего водоснабжения рассеивают часть тепла в окружающем пространстве, не отдавая его теплоносителю или воде в системе ГВС. Теплоизоляция баков теплообменников и корпуса не обладает абсолютной эффективностью. Но говорить о потерях мощности здесь все же некорректно: рассеивающееся тепло тоже расходуется на обогрев дома.

Если котел стоит в отапливаемом помещении, вся потребляемая им энергия расходуется на обогрев

Чем классические электрокотлы удобны?

  1. Они интуитивно понятны и просты. На них всего один выключатель и датчик температурного режима. С такой системой без труда разберется взрослый, ребенок и пожилой человек.
  2. Они довольно быстро поднимают температуру в помещении до нужного уровня. Выставляете заранее комфортные параметры, ждете несколько минут, и вот уже в комнате стало тепло и уютно.
  3. Котел можно включать сразу. Зимой этот вопрос особенно актуален. Не нужно ждать, пока дом нагреется от камина или печи.
  4. Электрокотлы безопасны. Это не газовое отопление, которое требует повышенного внимания. Угрозы взрыва нет.
  5. Использование электрокотла на электрическом питании освобождает вас от необходимости решать вопрос с дровами или другим топливом в доме. Оно просто не потребуется.
  6. Такая система отопления идеально подходит для владельцев домов, не подключенных к газовым магистралям.
  1. Отопительную систему на основе электрокотла нужно монтировать на этапе строительства дома. В готовом жилье тоже можно, но ремонт неизбежен.
  2. Перебои с электричеством приведут к отключению отопления. Это особенно актуально для домов в садовых товариществах.
  3. Накипь, которая со временем образуется в котле, снизит его эффективность. Периодически ее предстоит удалять.
  4. Чем больше площадь дома, тем выше расходы на электроэнергию.
  5. Разная температура в комнатах возможна только, если вы заранее развели отопительные трубы.
Читайте также:  Газовые обогреватели для дачи: какой лучше

Преимущества и недостатки электродных котлов отопления

Мы будем сравнивать электродные модели лишь с другими электрическими водонагревателями. Во внимание не будут браться газовые котлы, которые, конечно, намного дешевле обходятся в эксплуатации, но требуют получения разрешительных документов на их использование, наличие проекта, газа и другие особые условия.

Итак, ионные котлы могут выгодно выделяются среди своих аналогов следующим:

Электродные котлы являются самыми малогабаритными отопительными элементами. Что совершенно не сказывается на их работоспособности.

  • они компактные, имеют простую конструкцию, поэтому хорошо подходят для применения на дачах или частных домах;
  • устройствам нестрашны перепады напряжения, так как последнее влияет лишь на мощность котла, но никак на его работу;
  • ионные водонагреватели быстро нагреваются и остывают, поэтому с ними удобно применять любые автоматизированные системы контроля температуры в помещении;
  • они безопасны, так как даже при отсутствии воды устройство не испортится, не вызовет пожар или замыкание, оно просто не будет работать (не будет замкнутой цепи);
  • они обладают отличным КПД, достигающим 98%.

Недостатки электродных водонагревателей:

  • знания в электротехнике нужны не только для того, чтобы соорудить котел, но и рассчитать параметры жидкости, ее электропроводности и количества примесей;
  • для работы устройства не подойдет обычная вода, например, из любой системы отопления, так как в такой жидкости много свободных ионов;
  • нельзя допускать попадание воздуха внутрь котла, так как это ускорит процесс коррозии металла, тем самым уменьшит срок службы водонагревателя;
  • нужно следить за температурой воды в котле, так как если она превысит отметку в 75 градусов, то это существенно увеличит затраты электроэнергии;
  • при установке прибора нужно его заземлять, в особенности это касается самодельных устройств;
  • мощность водонагревателя напрямую зависит от теплоносителя; качественная и правильно сделанная жидкость способна увеличить мощность прибора и наоборот;
  • они работают только от переменного тока.

Вы сможете использовать свой электродный котел в качестве проточного водонагревателя, просто подключив его к водопроводной системе.

Кроме этого стоит упомянуть несколько особенностей ионного нагревателя воды:

  • его можно использовать в качестве обычного проточного водонагревателя, а не только как котел;
  • легкость сборки и монтажа, простота ремонта положительно сказываются на его популярности;
  • очень дешевый, даже если покупать заводской вариант, а не делать его самостоятельно;
  • бесшумный, никак не воздействует на окружающую среду или человека, не выделяет токсинов или вредных веществ, поэтому его можно установить в любом месте.

Насколько бы ни был хорош ионный котел, все равно он не является достойной заменой газовым аналогам. Если есть возможность установить газовое оборудование, конечно, выбирайте последнее.

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.

Остальные разновидности требуют монтажа электрического бойлера косвенного нагрева для бесперебойного ГВС.

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.

Так, если на внутренних поверхностях появится налет извести толщиной 0,5 мм, показатели КПД снизятся на 10% от стандартных. При появлении слоя в 2 мм — на 35-40%.

Виды двухконтурных котлов

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.

Читайте также:  Делаем печь груба (грубку) своими руками. Как сделать грубу

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.

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:

Виды двухконтурных котлов
  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.

Расчет мощности

Чтоб электрокотлы для частного дома отапливали его на должном уровне и поддерживали комфортную температуру, прежде чем озадачиться приобретением котла, будет не лишним вычислить параметры мощности.

Приблизительная формула такова: вычислить общую площадь дома и получившееся число поделить на десять. Итоговый результат и будет нижним порогом мощности в киловаттах. К примеру, общая площадь дома – 95 «квадратов». Делим на десять, и получается, что приблизительная мощность котла равняется 9,5 киловатт.

Но в то же время необходимо выбирать электрокотел с мощностью немного побольше. К примеру, на двенадцать киловатт. Однако даже такого уровня мощности будет недостаточно для северных регионов страны, где зимой температура опускается очень низко. И поэтому далеко не лишними будут вспомогательные источники согрева. Ведь и котел не будет «пахать» в течение всего отопительного сезона на пределе мощности.

Если монтаж был выполнен правильно, большую часть времени он будет работать в режиме согрева или же с частичным уровнем нагрузки. Потому будет неверным вычислять траты на свет из расчета на максимум мощности электрокотла.

Подключение электрокотла Галан

Монтаж котла состоит из двух этапов. На первом нагреватель подсоединяется к контуру отопления, а на втором – к электросети. На контур агрегат устанавливается через американки, главное, чтобы трубы били грамотно подведены к патрубкам. Сложного в этом нет ничего. Обязательные элементы обвязки:

В схеме подключения котла Галан нужно правильно расположить все эти элементы. Запорная арматура (шаровые краны) накручивается на резьбу труб, за ними идут американки. Циркуляционный насос желательно ставить на обратке, хотя допускается монтаж на подаче. Он всегда ставится вместе с грязевиком, чтобы на крыльчатку не попадал разный мусор. Расширительный бак должен стоять перед насосом. Группу безопасности ставят в самой высокой точке контура или в месте скопления воздуха.

Просто запитать котел в сеть нельзя, так как он будет работать постоянно. Нагреватель сначала подключается к блоку управления, который называется навигатором.

Комплектация навигатора Галан может быть разной, от чего зависит и его стоимость. Самые «прокачанные» блоки работают в тандеме с дистанционными термостатами, которые снимают показания температуры воздуха и передают их на пульт управления. Тот, в свою очередь, подает команды на включение или выключение котла для поддержания выставленной температуры на одинаковом уровне.