Как самостоятельно подобрать электрический котел отопления?

  • 92
  • 493
16-06-2014
Как самостоятельно подобрать электрический котел отопления?
Оглавление: [скрыть]
  • Назначение электрических котлов
  • Особенности устройства электрического котла
  • Виды электрических котлов
    • ТЭНовый котел
    • Котел электродного типа
    • Резистивные электрические котлы
  • Критерии, по которым подбирают электрический котел
    • Мощность оборудования: особенности выбора
    • Сила тока, напряжение, сечение кабеля
  • Теплоаккумулирующая емкость

Для отопления дома используют газовые, электрические котлы, а также оборудование на твердом и жидком топливе. Самым экологически чистым является электрический котел. Такое оборудование оптимально подходит для отопления дома, если в нем нет природного газа. Эти котлы используются для приготовления горячей воды в емкостях косвенного нагрева и могут служить как резервный источник тепла.

Схема электрического котла

Схема электрического котла.

Назначение электрических котлов

Любой электрический котел состоит из теплообменника, в состав которого входит бак и нагревательный элемент, блока регулирования и управления.

Современные котлы для отопления дома сразу комплектуются программатором, циркуляционным насосом, фильтром, расширительным баком и предохранительным клапаном.

Электрические котлы могут использоваться не только для отопления дома, но и других зданий: магазинов, офисов, кафе, производственных помещений.

Преимущества:

Общее устройство электрического котла

Общее устройство электрического котла.

  • есть большой выбор указанного оборудования, существуют котлы мощностью от 2 до 60 кВт. Модели мощностью до 20 кВт подходят для отопления дома или коттеджа, а модели, мощность которых превышает 30 кВт, используются для отопления коммерческих и промышленных объектов. Есть возможность монтировать такие котлы в каскадную систему отопления дома, а это позволяет значительно повысить не только продуктивность, но и надежность;
  • хотя многие не доверяют данному оборудованию, электрический котел имеет КПД до 99%, чего не имеют другие котлы. Они также имеют ступенчатое регулирование уровня мощности, что позволяет значительно экономить электроэнергию;
  • такие котлы являются экологически безопасными, так как при их работе нет вредных выбросов;
  • для них не требуется строить отдельное помещение, устанавливать дымоход;
  • благодаря наличию терморегуляторов, такие котлы работают в автоматическом режиме. Есть возможность дополнительно к ним подключать программаторы, уличные и комнатные термостаты, что позволяет им работать в экономном режиме;
  • есть возможность не только нагревать систему отопления дома, но и давать горячую воду для бытовых нужд, делается это при помощи внешнего накопительного бойлера;
  • работают они бесшумно, просты в обслуживании и эксплуатации, надежны, долговечны, имеют приемлемую цену.

Недостатки:

Схема обвязки электрического котла отопления

Схема обвязки электрического котла отопления.

  • как недостаток стоит указать высокую стоимость потребляемой электроэнергии. Выходом из этой ситуации является использование теплоаккумуляторов, они сберегают избыточное тепло, и таким образом экономится электроэнергия;
  • он полностью зависит от наличия электроэнергии. Для надежного его использования, надо иметь альтернативный источник электроэнергии – электрогенератор. Можно использовать в качестве альтернативного источника тепла котел на твердом топливе или камин;
  • так как котел достаточно мощный, он может быть рассчитан на однофазный или трехфазный ток. Если дом только строится, то провести проводку необходимого сечения будет проще, сложнее это сделать, если дом уже построен.
Вернуться к оглавлению

Особенности устройства электрического котла

При решении вопроса, как подобрать электрокотел, следует знать, что конструкция данного оборудования аналогична конструкции газовых котлов. Отличаются друг от друга они способом нагрева теплоносителя. Главными узлами такого оборудования являются блок управления, теплообменник и нагревательный блок.

Во время работы электрический котел преобразовывает электрическую энергию в тепловую при помощи нагревательного прибора, что вмонтирован в теплообменник. За счет нагрева ТЭНов, нагревается теплоноситель и, циркулируя по системе отопления дома, нагревает его.

Принцип работы индукционного электрокотла

Принцип работы индукционного электрокотла.

Для работы котла в автоматическом режиме используется блок управления. Он получает сигнал от датчика температуры, что установлен в комнате и автоматически включает или отключает котел отопления. Циркуляционный насос обеспечивает необходимое давление в отопительной системе дома

Как только достигается необходимая температура, нагрев теплоносителя прекращается, а через некоторое время отключается и циркуляционный насос.

На всех моделях котлов регулятор температуры теплоносителя, индикаторы нагрева и включения питания расположены на лицевой стороне в доступном месте и их хорошо видно. Наличие комнатного регулятора температуры позволяет эффективно использовать электроэнергию, он позволяет экономить до 30% электричества.

В современном оборудовании данного типа есть предохранительные системы. Котел включится только в том случае, когда давление теплоносителя достигнет заданного значения. Если оно превышает норму, то срабатывает клапан безопасности. Если происходит перегрев, то при помощи термического выключателя происходит отключение оборудования.

Обязательно надо подключать указное оборудование к сети через автоматический выключатель и устройство защитного отключения.

Вернуться к оглавлению

Виды электрических котлов

Вернуться к оглавлению

ТЭНовый котел

Схема тэнового электрокотла

Схема тэнового электрокотла.

Работа такого оборудования не зависит от типа теплоносителя, температура нагрева может регулироваться плавно при помощи электронного управления и ступенчато микропроцессорным боком.

Как недостаток стоит указать, что со временем ТЭНы надо менять, так как они покрываются накипью и падает мощность котла. Для продолжения срока службы ТЭНа надо использовать фильтры и средства для смягчения воды.

Вернуться к оглавлению

Котел электродного типа

В нем теплоноситель нагревается за счет того, что ток проходит непосредственно через него. Катод и анод меняются местами с частотой 50 Гц, поэтому не возникает электролиз, энергия выделяется из-за колебания ионов.

В таких котлах не образуется накипь, они экономичные, при отсутствии теплоносителя котел не перегреется. Вода нагревается очень быстро, поэтому не надо большой камеры ионизации, нет необходимости использовать циркуляционный насос.

Как недостаток следует отметить, что такое оборудование нельзя подключить к УЗО. В качестве теплоносителя надо использовать специальную жидкость, предлагаемую производителем.

Вернуться к оглавлению

Резистивные электрические котлы

Принципиальная схема котла на ТЭНах

Принципиальная схема котла на ТЭНах.

Такие котлы редко встречаются в частных домах, по своему действию они похожи на электродное оборудование.

В качестве теплоносителя может быть использована простая вода, нет теплового барьера, а тепловыделяющий элемент равномерно расположен по всему баку.

Недостатками являются большой вес и размеры таких котлов, а также высокая их стоимость.

Вернуться к оглавлению

Критерии, по которым подбирают электрический котел

Вернуться к оглавлению

Мощность оборудования: особенности выбора

Она приведена в кВт, для данного оборудования мощность соответствует мощности нагревательного элемента. В котле может находиться от 1 до 3 ТЭНов, суммарная мощность котла колеблется в пределах 2-60 кВт. При выборе учитывается площадь обогреваемого помещения, материал, из которого оно сделано, климатическая зона, в которой находится дом. При выборе мощности необходимо учитывать и то, что котел должен обеспечивать достаточное снабжение горячей водой.

Схемы устройства дымохода

Схемы устройства дымохода.

При проведении теплотехнического расчета учитываются все теплопотери и площадь отапливаемых помещений. Наибольшие теплопотери происходят через двери и окна.

Расчет мощности котла проводят по следующей формуле:

  • W = S x Wуд / 10м².

S – площадь дома (м²), Wуд – удельная мощность котла на каждые 10 м², для каждого региона она разная. Для юга – 0,7-0,9, для умеренных районов – 1-1,2, для холодных регионов – 1,2-2.

Например, если площадь дома 200 м² и он находится в южном регионе, то необходимая мощность котла 200х0,8/10=16кВт

Важным моментом является определение мощности для обеспечения горячей водой. Здесь учитывается количество жильцов, точек забора вводы и количества потребления горячей воды.

Vв = V (Т – Т’) : (Т” – Т’)

Где V – необходимый объем теплой воды, Т”- температура нагретой воды в самом водонагревателе, Т – требуемая температура теплой воды, Т’ – температура холодной воды, с которой горячая вода из нагревателя смешивается.

Например, на одного человека требуется 70 л горячей воды, в доме проживает 5 человек:

5х70(40-10)/(60-10)= 200 л.

Необходимо приобретать водонагреватель, емкость которого 200 л.

Расчет времени нагрева воды зависит от объема водонагревателя и мощности котла.

Т = m х CB х (t2 – t1) / P

Здесь CB – удельная теплоемкость жидкости (воды), она составляет 4,2 кДж/(кг х К), t1 – начальная температура воды в нагревателе (°С), m – количество воды в нагревателе (кг), Р – мощность оборудования (кВт), t2 – температура, до которой должна нагреться вода (°С)

Если котел мощностью16 кВт, а объем водонагревателя составляет 200 л, тогда проводим расчет:

  • 200* 4,2* (60 -10) / 16 = 44 мин.

Если планируется часто брать воду, то, чтобы помещение не остывало, рекомендуется взять котел на 25% мощнее расчетного значения.

Вернуться к оглавлению

Сила тока, напряжение, сечение кабеля

В зависимости от выбранной мощности оборудования, может понабиться однофазная 200 V (вольт) или трехфазная 380 V (вольт) сеть. Котлы, что имеют мощность до 12 кВт, подключаются однофазной сети все, что имеют мощность выше, требуют подключения к трехфазной сети.

Площадь сечения кабеля будет зависеть от нагрузок, что на него планируются, чем они больше, тем больше должно быть сечение.

Для определений указных параметров существуют специальные таблицы. Например, если мощность – 4 кВт, сила тока – 7 А, то сечения кабеля – 5(4) x 2,5 мм², а если мощность – 18 кВт, сила тока – 27 А, то сечения кабеля 5(4) x 6мм².

Вернуться к оглавлению

Теплоаккумулирующая емкость

Наиболее эффективное применение электрического котла вместе с аккумулирующей емкостью, которая устанавливается между системой отопления и котлом.

Во время работы часть энергии тратится для нагрева теплоносителя, что находится в аккумулирующей емкости. В данном случае, котел в основном работает ночью, когда действует льготный тариф, а это дает возможность значительно экономить средства.

Такая емкость имеет малые теплопотери. После выключения котла, когда воздух в помещении охлаждается, включается циркуляционный насос и подает горячую воду из аккумулирующей емкости в систему отопления. Так будет продолжаться до тех пор, пока вода в системе и емкости не сравняются по температуре.

В зависимости от объема такой емкости, температуры воздуха, она может отдавать тепло от нескольких часов до 2 суток. Если в доме нет людей, то датчик температуры выставляется на минимум и время действия запасенной энергии увеличивается.

Преимущества теплоаккумулирующей емкости:

  • котел работает в экономном режиме;
  • система защищена от перегрева;
  • можно связать несколько котлов с разными теплоносителями в одну систему.

Недостатки теплоаккумулирующей емкости:

  • необходимость дополнительных средств на ее установку;
  • большой габаритный размер, так как ее емкость может быть от 300 до 2000 л.

Используя полученную информацию, вы подберете электрический котел необходимой мощности, на современном рынке они представлены в широком ценовом диапазоне и широким модельным рядом.