Електричні котли для опалення приватного будинку: різновиди та їх особливості конструктвные

Електричні котли для опалення приватного будинку: різновиди та їх особливості конструктвные

Відома російська приказка про те, що диму без вогню не буває, чітко відображає основну особливість твердо-, рідко – і газопаливних котлів: і вогню та диму у них – хоч відбавляй.

А чи не можна зробити так, щоб тепло було у нас, а диміло – де-небудь в іншому місці?

Можна, — сказали інженери придумали електрокотел.

Незважаючи на дорожнечу електроенергії, попит на них залишається стабільним. Що являють собою сучасні електричні котли для опалення приватного будинку і які їхні сильні і слабкі сторони?

Зміст

  • 1 Види електричних котлів для опалення приватного будинку
    • 1.1 Тенові котли
    • 1.2 Електродні (іонні)
    • 1.3 Індукційний електричний котел
  • 2 Плюси і мінуси
  • 3 Рекомендації по вибору
  • 4 Електричний котел своїми руками
    • 4.1 Силова частина
      • 4.1.1 Теновий котел
      • 4.1.2 Індукційний
    • 4.2 Автоматика
    • 4.3 Заходи безпеки
  • 5 Електричні котли опалення для приватного будинку — ціни
  • 6 Відгуки власників
  • 7 Відео на тему

Види електричних котлів для опалення приватного будинку

Перетворити електрострум в теплову енергію можна одним-єдиним способом – пропустивши його через матеріал з високим опором. Здавалося б, де тут розійтися винахідницької кмітливості? Ан ні, вчені уми придумали аж три різновиди електричних котлів! Ось вони:

Тенові котли

ТЕН — трубчастий електронагрівач – має дуже простий пристрій: вигнуту мідну трубку поміщають ніхромовий (сплав нікелю і хрому) спіраль, після чого порожнину трубки заповнюють кварцовим піском. При пропущенні струму через спіраль ТЕН буде нагріватися, а разом з ним і середовище, усередині якої він знаходиться.

В даному випадку нагрівач вмонтований в теплообмінник, який через штуцери з’єднується з опалювальним контуром. Що циркулює в контурі робоче середовище проходить через теплообмінник, вбираючи в себе вироблене Теном тепло.

Електричні котли для опалення приватного будинку: різновиди та їх особливості конструктвные

Електрокотел Галан теновий

Запуск котла без теплоносія призведе до перегріву нагрівача і його поломки. Щоб цього не сталося, котли оснащуються автоматичними вимикачами, разъединяющими електроланцюг при перегріві.

Дана конструкція має дві важливі переваги, які роблять її найбільш популярною:

  • ТЕН дуже дешево коштує;
  • при цьому він може працювати досить довго і не вимагає обслуговування.

Є і недоліки:

  • «робоче місце» Тена – всередині теплообмінника, а значить, цілісність останнього доводиться порушувати (виникає ризик протікання);
  • з такими котлами можна використовувати тільки деякі види антифризів.

При використанні необессоленного теплоносія ТЕН покривається накипом.

Електродні (іонні)

У цьому варіанті роль нагрівального елемента грає сам теплоносій: в теплообмінник вмонтовані два електроди, між якими прямо через робочу середу проходить електрострум.

Електричні котли для опалення приватного будинку: різновиди та їх особливості конструктвные

Ось чим гарний такий теплогенератор:

  • Конструкція є гранично простий, адже електроди – це просто металеві стрижні.
  • При відсутності теплоносія котел фізично не може працювати, отже, відпадає необхідність в установці захисту від перегріву.

А ось що заважає вважати цей варіант ідеальним:

  • електроди поступово розчиняються, тому їх доводиться періодично змінювати;
  • знову ж порушується цілісність теплообмінника.

Теплоносій повинен пропускати електрострум і мати певний електричний опір, тому його доводиться готувати за особливим рецептом.

Індукційний електричний котел

З курсу шкільної фізики відомо: щоб викликати рух електронів у провіднику, зовсім не обов’язково підключати його до джерела напруги. Генератором електроструму може виступити змінне магнітне поле. Цей принцип і покладено в основу роботи індукційного котла.

Все що потрібно такого котла для роботи – шматок дроту, який укладається у вигляді циліндричної або тороїдальної обмотки. Виходить електромагніт, всередині якого розташована труба з протікає по ній теплоносієм. Пропускаючи через обмотку змінний струм, ми будемо генерувати змінне магнітне поле, яке в свою чергу спровокує появу так званих струмів Фуко (вихрові струми) в трубі. Та буде нагріватися, а разом з нею — і теплоносій.

Електричні котли для опалення приватного будинку: різновиди та їх особливості конструктвные

Індукційний електрокотел

Слід, щоправда, врахувати, що інтенсивність впливу змінного магнітного поля залежить від швидкості його зміни, тому самі продуктивні індукційні котли оснащуються інвертором – пристроєм, який збільшує частоту змінного струму, 50 Гц до 60 – 80 кГц.

Ось у чому ми виграємо, застосовуючи таку конструкцію:

  • з-за великої площі контакту рідини з нагрітою поверхнею (порівняйте трубу з крихітним Теном) швидкість нагріву виходить дуже великий;
  • цілісність теплообмінника не порушується – всі елементи знаходяться зовні;
  • можна використовувати абсолютно будь-теплоносій;
  • з-за впливу електромагнітного поля накип всередині труби не утворюється;
  • в котлах цього типу просто нічому зношуватися, тому вони є абсолютними чемпіонами по довговічності.

Недолік, власне, тільки один: незважаючи на простоту конструкції, індукційні котли стоять запаморочливих грошей.

Можна також згадати одну особливість: при відсутності ефективної екранної захисту такий прилад може викликати нагрів розташованих поблизу металевих предметів.

Плюси і мінуси

На користь застосування електрокотла можна навести наступні аргументи:

  • Даний агрегат не висуває жодних вимог до приміщення і не потребує припливу свіжого повітря. У влаштуванні димаря і складу для палива також немає необхідності.
  • Електрокотли є найбільш безпечною різновидом теплогенераторів: немає ні полум’я, ні газоподібного палива і продуктів згоряння, здатних при позаштатної ситуації потрапити в приміщення.
  • Пристрій працює абсолютно безшумно.
  • Температура надходить в електрокотел теплоносія може бути як завгодно низькою (в паливних котлах при холодній обратке буде утворюватися шкідливий конденсат). Це робить його придатним для експлуатації системи опалення в низькотемпературному режимі ранньою весною або пізно восени.
  • Електричний котел має стабільно високий ККД навіть при експлуатації на мінімальній потужності. Для порівняння: паливні котли можуть утримувати ККД на максимальному рівні тільки в режимі роботи на номінальній потужності.
  • Електричні котли для опалення приватного будинку: різновиди та їх особливості конструктвные

    Настінний електричний котел в інтер’єрі приміщення

    Що ж заважає электрокотлам при всіх їх перевагах стати найбільш поширеними джерелами тепла? Всього дві обставини:

  • Висока вартість електроенергії.
  • складність підключення. Якщо звичайний газопровід легко може забезпечити вас теплом потужністю до 30 кВт, то для підключення електрокотла потужністю понад 10 кВт може знадобитися заміна підвідного силового кабелю. Цим справа може не обмежитися.
  • Так, наприклад, одному з користувачів для підключення електричного котла на 15 кВт довелося оплатити заміну трансформатора на підстанції, на що потрібно близько 200 тис. руб.

    Рекомендації по вибору

    Електричні котли для опалення приватного будинку: різновиди та їх особливості конструктвныеУ приватних будинках електрокотли встановлюються тільки в якості додаткового теплогенератора до газового або твердопаливний котел.

    Якщо ж газопостачання відсутнє, і в якості джерела тепла ви припускаєте використовувати тільки електроенергію, споруджувати рідинну систему з електрокотлом немає сенсу.

    Простіше встановити в кожному приміщенні електроконвектори.

    Основною характеристикою електрокотла є потужність. Загальна потрібна теплова потужність системи опалення визначається на підставі розрахунку тепловтрат через огороджувальні конструкції будівлі, який краще довірити досвідченим інженерів-теплотехніків (методика описана в СНиП 23-02-2003 «Тепловий захист будівель»).

    Припустимо, при середній зимовій температурі ми вийшли на 12 кВт, а при екстремальних морозах – на 17 кВт. В цьому випадку слід встановити газовий котел на 12 кВт і електрокотел на 5 кВт. Чому не можна просто встановити газовий котел на 17 кВт? Тоді більшу частину часу його довелося б експлуатувати упівсили, а такий режим супроводжується зниженням ККД. При потеплінні або в міжсезоння потужність довелося б ще більше зменшувати.

    При наявності електрокотла газовий буде постійно працювати в оптимальному режимі, а у відносно теплу погоду його взагалі можна не включати – злегка підігріти теплоносій можна за допомогою електрики. До того ж наявність електричного теплогенератора робить систему більш надійною: при збоях в газопостачанні вона залишається частково працездатною.

    Вибираючи котел, не забудьте уточнити тип його живлення. Воно може бути однофазним або 3-фазним. Останнє, в основному, потрібно агрегатів потужністю 12 кВт і вище, але досвідчені електрики радять застосовувати 3-фазне підключення при навантаженні вже в 7 – 8 кВт.

    Електричні котли для опалення приватного будинку: різновиди та їх особливості конструктвные

    Електричні котли Vaillant

    З допомогою електричного котла можна забезпечити роботу не тільки системи опалення та гарячого водопостачання. Для таких завдань випускаються електричні двоконтурні котли для опалення приватного будинку. Усередині пристрою є два теплообмінника: один підключається до системи опалення (тут встановлюється ТЕН), інший – до водопроводу.

    Як тільки користувач відкриває кран для гарячої води, спрацьовує автоматика котла, яка шляхом перемикання клапанів перенаправляє нагрітий теплоносій на теплообмінник для гарячої води (другий контур). Таким чином, котел здійснює функцію проточного водонагрівача.

    У такої схеми є недоліки:

    • Звичайної потужності вистачає на забезпечення тільки однієї водорозбірної точки, і то при помірному тиску (для 2-х точок знадобиться потужність від 25 до 30 кВт).
    • Під час користування гарячою водою нагрітий теплоносій у систему опалення не надходить.

    Щоб забезпечити одночасне постачання декількох споживачів, можна встановити бойлер непрямого нагріву. Він являє собою великий резервуар з патрубками, за допомогою яких агрегат врізається у водопровід. Усередині встановлений теплообмінник, підєднаний до системи опалення. Таким чином, гарячий теплоносій гріє запас води, наявний в бойлері. Цей варіант також не є ідеальним: запас води обмежений і періодично доводиться чекати, поки нагріється нова порція.

    Електричний котел своїми руками

    Можна організувати опалення приватного будинку електричним котлом своїми руками. Саморобний електрокотел виготовити досить легко. Ось як це робиться.

    Силова частина

    Розглянемо два варіанти:

    Теновий котел

    Електричні котли для опалення приватного будинку: різновиди та їх особливості конструктвныеТЕН заводського виготовлення (як уже говорилося, коштує він недорого) необхідно вмонтувати в саморобний корпус, зварений з нержавіючої сталі.

    Об’єм теплообмінника повинен бути мінімальним – це прискорить обмін робочої середовища в системі опалення і, відповідно, призведе до збільшення ККД теплогенератора.

    Індукційний

    Відрізок товстостінної поліпропіленової труби діаметром 100 мм заповнюють шматками нержавіючої дроту діаметром близько 6 мм і довжиною 40 – 50 мм. Щоб наповнювач не висипався, з 2-х сторін трубу закривають капроновими сітками, для фіксації яких наварювалися муфти (поліпропіленові деталі можна зварювати з допомогою спеціального паяльника). З іншого боку в кожну муфту вваривается перехідник для підключення до системи опалення.

    Зовні на трубу слід намотати у вигляді котушки мідний дріт (90 витків).

    Тепер необхідно роздобути інвертор від будь-якого сучасного зварювального апарата, розрахованого на струм зварювання до 20 А. Потрібна модель з функцією плавного регулювання струму. Залишається під’єднати намотаний на трубу провід до цього інвертора.

    Останній перетворює надходить з електромережі струм у високочастотний; той, проходячи через котушку, забезпечить появу змінного магнітного поля; поле спровокує появу вихрових струмів в металевих обрізках всередині труби і ті при цьому будуть грітися і нагрівати теплоносій.

    Автоматика

    Електричні котли для опалення приватного будинку: різновиди та їх особливості конструктвныеНайбільш технологічним вузлом саморобного електрокотла є система автоматики.

    Наявність води буде відслідковувати датчик рівня – геркон з нормально замкнутими контактами.

    При низькому рівні теплоносія він буде замикати ланцюг реле, яке, в свою чергу, буде розмикати силову ланцюг.

    Для контролю температури слід застосувати терморезистор – при нагріванні опір цього елемента буде знижуватися.

    Для живлення системи автоматики знадобиться трансформатор з вихідною напругою 5 Ст.

    Для налаштування саморобного котла на певну температуру застосуємо регулювальний потенціометр. Термометр можна встановити в будь-якому місці. Можна скористатися електронною моделлю, закріпивши її на датчику температури.

    Заходи безпеки

    Не забувайте, що розташовані поблизу індукційного котла металеві предмети будуть сильно нагріватися. З цієї причини мінімальна відстань від нього до підлоги або стелі повинна складати 80 см, до стіни і іншого обладнання – 30 див.

    Якщо саморобний котел оснащується корпусом, останній слід заземлити.

    Перед будь-якими роботами з обслуговування або ремонту пристрій необхідно знеструмити.

    Для очищення ТЭНового котла від накипу можна застосувати гальванічний метод. Щоб запобігти «відкладення солей» в теплогенераторі, слід в якості теплоносія застосовувати дистильовану воду або хоча б оброблену тривалим кип’ятінням.

    Електричні котли опалення для приватного будинку — ціни

    Найбільш доступними є електродні і Тенові котли, причому ціна в них практично однакова. Так, наприклад, електродний котел марки ГАЛАН-Турбо (модель «Гейзер-9») потужністю 9 кВт коштує 7150 руб. Такої ж потужності агрегат від того ж виробника, але вже з Теном (модель «Вогнище-Турбо»), має вартість 7250 руб.

    Саморобний електрокотел обійдеться набагато дешевше:

    • покупної ТЕН потужністю 9 кВт: близько 1000 руб.;
    • блок цифрової автоматики (якісний): близько 3 тис. руб.;
    • пуско-захисна апаратура: близько 1000 руб.

    Разом – приблизно 5 тис. руб. (корпус і теплообмінник можна зробити з металобрухту).

    А ось за індукційний котел доведеться викласти більш солідну суму: агрегат потужністю 7 кВт у різних компаній коштує від 30 до 40 тис. руб.

    Відгуки власників

    Відгуки свідчать, що Тенові котли дійсно є самими затребуваними. На думку переважної більшості користувачів, гідності індукційних котлів не коштують тих грошей, які за них просять.

    Знавці радять купувати котли з окремими ланцюгами живлення Тенів і автоматики (наприклад, котли марки Baxi). Електронну «начинку» такого агрегату можна підключити через малопотужний стабілізатор, що значно продовжить термін його служби (при підключенні без стабілізаторів плати «летять» з-за низької якості електропостачання).

    Найбільш надійними вважаються котли марок Еван, Термона, Протерм (Вайлант), Buderus та CTC. Останній (модель Elkassett) «вміє» визначати навантаження в мережі і при високих значеннях зменшувати власну потужність. Така ж функція називається реле розвантаження) є і в деяких «Вайлантах».

    Відео на тему

    Сподобалася стаття? Поділитися з друзями: