Електричний котел для опалення є одним із сучасних способів обігріву приміщень. Якщо раніше квартири, промислові та адміністративні будівлі опалювалися за допомогою центрального опалення, то тепер такий спосіб використовується рідше. Причина полягає в отриманні більшого ККД при менших витратах. Саме електричні агрегати отримали своє поширення завдяки практичності і безпеці. Розглянемо, як вибрати електрокотел для опалення приватного будинку.
Особливості електричних котлів
Основними причинами вибору ел. котлів є простота обслуговування і низька ціна на електроенергію. Пристрій дозволяє власникам самостійно проводити технічне обслуговування. Очищення і заміна деталей не потребують спеціальних технічних знань.
Важливо! Для економії коштів при використанні електрокотлів рекомендується переходити на багатотарифний облік енергії.
Щоб максимально заощадити кошти при обігріві приміщення за допомогою електрокотла, потрібно враховувати тарифні графіки, що діють на споживання електроенергії. Найменша плата за кіловат стягується з 23:00 до 6:00. Саме в цей період мережа мінімально завантажена. Фінансова вигода складе до 30%. Саме нераціональне час для обігріву приміщення доводиться на моменти піків споживання енергії (8-11 ранку, 20-22 вечора).
Найчастішим способом економії коштів на обігріві приміщення вважається комбінування нічного і денного тарифу. Також для зниження витрат застосовують комбіновані системи опалення. Такі варіанти включають в себе не тільки електрокотли, а й джерела тепла, що функціонують на іншому виді палива.
Відмінності від газових котлів
Електрокотли відрізняють від газових наступні моменти:
- Абсолютно безпечні. Газові можуть вибухнути через будь-якої іскри.
- Не потрібно додатковий простір. Газові котли можуть працювати тільки з витяжкою і окремо виділених для пристрою простором.
- Економічніше. Газ важче здобувати, тому його вартість вище електроенергії.
Відмінності від конверторів
Котли відрізняють від електроконвекторів наступні моменти:
- Може бути підключено тільки водяне опалення. Конвектори не вимагають підключення до гарячого і холодного водопостачання.
- Потужні пристрої вимагають окремої лінії живлення. Всі конвектори можуть працювати від домашньої мережі.
- Тепло пропадає в усьому будинку при поломки. У конвекторі легко замінювати всі деталі.
- Ви можете керувати температурою з телефону. У конвекторах не встановлено GSM-модуль.
- Ускладнене обслуговування.
- Збільшені витрати.
- Повільний нагрів, але після відключення зберігається інерція, так як рідина в казані повільно остигає. Конвектор швидко нагріває приміщення, але і остигає за короткий час.
Переваги і недоліки
Як і будь-який інший тип системи опалення, електричні котли мають свої плюси і мінуси. До переваг належать такі моменти:
- Номінальна потужність агрегату досягається максимально швидко.
- Для установки не потрібна додаткова документація. Установка газових і твердопаливних котлів неможлива без відповідних сертифікатів і допусків.
- Невисока вартість.
- Невеликі габарити.
- Електричні запобіжники не дозволять статися пожежі.
Установка має такі недоліки:
- Необхідно підтримувати баланс циркуляції робочої рідини Іскорості обміну теплом спроводніком. Будь-яке порушення призводить до збою роботи.
- Для ефективної роботи необхідна підтримка певної температури.
- У електроопалювальному котлі не можуть використовуватися незамерзаючі рідини.
Пристрій електричних котлів
Електрокотел для опалення приватного будинку включає в себе розширювальний бак для води і нагрівальні елементи. Наявність блоку управління дозволяє здійснювати експлуатацію пристрою за допомогою панелі, пульта або смартфона. Залежно від комплектації, котел може володіти насосом, фільтрами і клапанами для забезпечення безпеки.
Всі моделі мають максимальну потужність. Але пристрій буде працювати на тому значенні, яке встановлюється власником котла через панель управління. Це дозволяє отримати необхідну температуру в приміщенні, а також скоротити витрати на енергію.
Принцип роботи
Принцип роботи електричних котлів вкрай простий. Система нагріває теплоносій, який передає тепло радіатора для нагріву самого приміщення. Таке просте пристрій дозволяє показувати високе значення ККД і моментально видавати високу потужність з самого початку роботи. Це дозволяє скоротити час на нагрів приміщення до мінімуму.
Для запобігання аварійних ситуацій, викликаних перегрівом, електрокотли забезпечуються електронними системами захисту. Запобіжники спрацюють в момент відхилення від нормальних показників, що призведе до відключення пристрою. Тому електричні нагрівачі вважаються найбезпечнішими. У порівнянні з ними, газові та твердопаливні агрегати частіше вибухають і стають причинами загоряння.
Існуючі види
Всі нагрівачі перетворять отримується електрику в тепло. Відмінності між видами полягають в способі перетворення. Опалювальні котли на електриці бувають трьох видів:
- Електродні.
- Індукційні.
- Класичні, що використовують для нагрівання Тени.
Зверніть увагу! Кожен з видів має свої нюанси і відрізняється в ціні. Найдешевшими вважаються електрокотли з ТЕНами, а найдорожчими – індукційні.
Електродні
Принцип опалення в електродних опалювальних котлах будується на додаванні солі в воду. Якщо застосовувати дистильовану або обезсолену воду, то ККД сильно впаде через низьку провідності.
Зверніть увагу! Пристрої діляться на однофазні та трифазні, залежно від кількості електродів.
Стандартний котел включає в себе резервуар (металеву трубу), яка покрита шаром ізоляції. Усередині труби знаходиться сталевий електрод, підключений до фазного проводу електромережі. Другим електродом виступає корпус, до якого підключається нульовий провід. Коли підключається харчування, то вода між корпусом і електродом починає нагріватися.
Індукційні
Є найбільш економічно вигідним пристроєм для опалення. У котлі застосовується новий метод нагріву води, який будується на принципі електромагнітної індукції. Металевий сердечник, що знаходиться в котушці, на який подається струм, нагрівається, тим самим передаючи тепло воді.
Зверніть увагу! Середній ККД індукційних обігрівачів складає 99%.
Індукційний нагрівач відрізняється тривалим терміном служби і мінімальним обсягом робіт з обслуговування. Пристрій дозволяє застосовувати обессоленную воду, яка в процесі експлуатації не буде залишати накипу. З мінусів виділяють вартість і необхідність виконання окремої схеми автоматики і обв’язки.
З Тенами
ТЕН – теплової електричний нагрівач. Він являє собою трубку з металу, яка наповнена ізоляційним матеріалом. Всередині проходить спіраль з матеріалу з високою провідністю (ніхром або вольфрам), поєднана з проводами через металеві контакти. Найчастіше ТЕН виглядають як буква «U». Сучасні Тени представляють собою стрижень, в якому є тільки один контакт, а другим виступає корпус з нержавіючої сталі.
Котел влаштований таким чином: у бак теплоносія поміщені кілька ТЕНів, які нагрівають воду всередині робочої ємності. Кількість нагрівачів безпосередньо впливає на розрахункову потужність. Розташування бака не впливає на принцип або якість опалювальних функцій. Єдиною умовою для роботи пристрою на повну потужність є покриття водою нагрівальних елементів.
Зверніть увагу! Сучасні моделі мають датчики і блоки управління, які будуть показувати температуру води і тиск в баку. Дорожчі моделі будуть забезпечені циркуляційних насосом. Всі деталі пристрою приховані під металевих коробом.
Як розрахувати потужність
Розрахунок необхідної потужності для опалення приміщення може проводитися двома способами. Перший – за площею.
Для цього використовується формула P = S * k * 100 , де: P – потужність котла; S – площа приміщення; k – встановлений коефіцієнт втрати тепла (якщо взимку мінімальна температура -10, він дорівнює 0,7, а якщо -35 – 1,2).
За допомогою цієї формули можна визначити потужність котла для будинку площею 95 кв.м., розташованого в регіоні, де температура не опускається нижче -10 градусів. P = 95 * 0,7 * 100 = 6 650 Вольта або 6,65 кВт.
Мінусом такого способу визначення необхідної потужності є відсутність обліку факторів, які збільшують вплив температури навколишнього середовища на ситуацію в приміщенні (стан вікон, матеріал, з якого виготовлені стіни, висоту приміщень і так далі).
Другий спосіб – за обсягом. Для цього застосовується формула P = V * k * dt / 860 , де: P – потужність; V – об’єм будинку; k – коефіцієнт втрати тепла; dt – різниця між температурою в приміщенні і за вікном в найхолодніший період.
Коефіцієнт втрати тепла складе 0,6-0,9 (цегляні будинки з подвійною теплоізоляцією і склопакетами); 1-1,9 (подвійна цегляна кладка, звичайні вікна); 2-2,9 (мається невелика теплоізоляція); 3-4 (дерев’яні будинки).
Так, розрахунки для того ж будинку об’ємом (95 кв.м. * 3 м.) 285 куб.м. з бажаною температурою в приміщенні +22 градуси, але за цією формулою, дадуть таке значення: P = 285 * 0,9 * 32/860 = 8 208 Вт або 8,21 кВт.
Отримана потужність склала на 1,56 кВт більше при використанні другої формули.
Щоб максимально точно визначити потужність котла, необхідно дізнатися, скільки тепла йде через стіни, підлогу і стелю будинку, в залежності від температури на вулиці. Як орієнтовною температури береться найнижче значення за рік, а необхідна температура для приміщення визначається в залежності від його призначення. Для цього до уваги береться площа стін, вікон, дверей. Втрата тепла розраховується за формулою:
Q = F * k * (t в-tс), де : Q – втрата тепла в ватах; F – площа поверхні (стіни, підлоги або даху); k – коефіцієнт теплопередачі матеріалу; tв – температура в приміщенні; tс – температура зовні.
Важливо! Параметр «k» для кожного матеріалу визначається індивідуально. Якщо перекриття складаються з декількох матеріалів, то опір теплопередачі визначається для кожного з них.
Так тепловіддача для однієї стіни цегляного будинку з теплоізоляцією і склопакетами складе: Q = 22 * 0,7 * 32 = 492,8 Вт.
Після розрахунку втрати теплоенергії необхідно визначитися з типом встановленого електричного котла. Кожен з них має свої плюси і мінуси. Так, електродне пристрій може викликати перепад напруги в мережі.
Критерії вибору
При виборі котла потрібно спиратися на площу приміщення, яке необхідно опалювати. Це впливає на потужність, яка буде потрібно від агрегату. Співвідношення потужності на площу приміщення має становити 1 кВт на 10 квадратних метрів. Такі розрахунки коректні для приміщень з висотою стелі менше 3 метрів.
Зверніть увагу! Достатньою потужністю для обігріву квартир мають агрегати в діапазоні від 6 до 15 кВт. Якщо опалювати потрібно котедж, то потужність підвищується до 20 – 30 кВт.
Як зробити самостійно
Щоб виготовити електрокотел для опалення своїми руками, необхідно слідувати інструкції:
- Підготовка патрубків зі сталі для підключення до опалення.
- Створення ємності під бак з металу. З заготовки створюється повноцінний бак, створюються отвори для патрубків, які приварюються на свої місця. Запаюються всі отвори, після чого місця з’єднань шліфуються.
- Створюється простір під ТЕН. У днище робляться отвори для кінців Тена. До верхньої частини бака приварюються патрубки, куди поміщається ще один нагрівальний елемент.
- Перевірка на герметичність і підключення до системи опалення за допомогою патрубків.
Зверніть увагу! Підключення саморобного котла до електромережі рекомендується виконувати тільки за допомогою професійного електрика. Залишиться тільки провести тести, при яких вода повинна мати температуру від 70 градусів.
Електрокотел для опалення приватного будинку є кращим рішенням. Він безпечний, відрізняється простотою експлуатацією та обслуговуванням, а широкий модельний ряд дозволить підібрати найбільш підходящу модель для кожного будинку. Але перед покупкою потрібно розрахувати, яка потужність буде потрібно для обігріву приміщення.