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.
Подключение электрических и дизельных котлов
Котлы для систем отопления, работающие на жидком топливе, состоят и камеры сгорания, накопительного резервуара с расположенным внутри теплообменником для прогрева холодной воды.
На выходе из бака устанавливают коллектор для раздачи теплоносителя с автоматической группой безопасности (показана на рисунке 26). В состав группы входят предохранительный клапан, блок отвода воздуха и стрелочный манометр для индикации давления в контуре.
Рис. 26 Группа безопасности для котла на жидком топливе в заводской упаковке
В схему подключения отопительного котла входит обратная магистраль, по которой теплоноситель возвращается от радиаторов в накопительный резервуар. На трубе предусматривают отсекающие краны, позволяющие отключить котел от контура в случае ремонта оборудования или возникновения аварийных ситуаций.
Между вентилями располагают фильтр и электрический циркуляционный насос, обеспечивающий прокачку теплоносителя в системе. Фильтр необходим для улавливания частиц грязи, способных повредить помпу. Для подвода электричества к двигателю используют 3-жильный кабель с изоляцией, не поддерживающей горение.
Рис. 27 Обвязка котла на жидком топливе с контуром горячего водоснабжения
В разводку контура обратного хода теплоносителя вводят расширительный бачок, по мере роста температуры воды часть расширившейся жидкости перекачивается в предохранительный резервуар. На всех трубопроводах предусматривают вентили для быстрого перекрытия потока теплоносителя.
Обратные магистрали от радиаторов подключают через сгоны, преимуществом такого способа является простота разборки конструкции для ремонта. Диаметр труб для подсоединения радиаторов составляет 32 мм (можно увеличить параметр до 40 мм).
Рис. 28 Стандартные варианты обвязки котлов Kuturami на жидком топливе
В схему обвязки напольного котла на жидком топливе входит коаксиальный дымоход (показан на рисунке 29) для отвода продуктов сгорания в атмосферу. Тепловые экраны защищают оператора или детали системы от воздействия высоких температур.
Подобный вариант монтажа подходит для любых котлов с принудительной циркуляцией теплоносителя (вне зависимости от вида топлива). Для подачи жидкого горючего за пределами котельной устанавливают бак, соединенный с горелкой трубопроводом с клапаном.
Рис. 29 Конструкция коаксиального дымохода
Электрический котел часто устанавливают в дополнение к газовому агрегату (схема на рисунке 30). Холодная вода проходит через косой фильтр и подается по трубе в теплообменник. Затем нагретый поток проходит через группу безопасности и поступает в общую линию отопления. Наличие вентилей на входе и выходе позволяет временно отсоединить электрический котел от контура.
Рис. 30 Комбинированная схема отопления с использованием газового и электрического котлов
Полезные функции и недостатки
Также стоит подумать об установке универсального твердотопливного котла со встроенными электрическими тэнами. У некоторых моделей имеется даже варочная поверхность, что не потребует дополнительной внешней отделки.
Электрокотлы с легкостью переносят отключение электричества до 6 месяцев. Это делает их хорошим вариантом в случае нерегулярного использования системы или при перебоях с поступлением электроэнергии, необходимой для отопления частного дома.
Недостатком использования электрического котла является необходимость мощных подводящих кабелей с большим сечением.
Схема подключения электрокотла к электросети 380 В (трехфазного)
Общая электрическая схема подключения электрокотла 380 В, выглядит следующим образом:
Как видите, линия защищена трехфазным автоматическим выключателем дифференциального тока, к корпусу котла обязательно подключено заземление.
Как обычно, по традиции, выкладываю схему подключения трехфазного электрокотла со связкой автоматический выключатель (АВ) плюс устройство защитного отключения (УЗО) в цепи, которая нередко бывает дешевле и доступнее Диф. автомата.
Выбор номиналов защитной автоматики и сечения кабеля для трезфазных электрокотлов различной мощности удобно делать по следующей таблице:
В трехфазных электрокотлах обычно установлено сразу три ТЭНа, бывает и больше. При этом практически во всех бытовых котлах каждый из трубчатых электронагревателей рассчитан на напряжение 220 В и подключён следующим образом:
Это так называемое подключение «звезда», для этого случая и подводится к котлу нулевой проводник.
Сами ТЭН подключаются к сети следующим образом: перемычкой соединены по одному из концов каждого из трубчатых электронагревателей, к оставшимся трем свободным поочередно подключаются фазы: L1, L2 и L3.
Если же в вашем котле стоят ТЭН, рассчитанные на напряжение 380 В, схема их соединения совершенно другая и выглядит она так:
Такое подключение ТЭН электрокотла называется «треугольник» и при одинаковом напряжении 380 В, как в предыдущем способе «Звезда», мощность котла значительно увеличивается. Нулевой проводник при этом не требуется, подключаются лишь фазные провода, электрическая схема подключения при этом соответственно выглядит вот так:
Не отступайте от схем подключения допустимых для вашего электрокотла, если там стоят ТЭН на 220В при трехфазном подключении, не переделывайте схему на «треугольник». Как вы понимаете, теоретически их можно переподключить и получить на ТЭН напряжение 380 В, соответственно и повышение их мощности, но при этом они у вас скорее всего просто сгорят.
Выполнение обвязки
Система отопления с электрокотлом может быть с естественной или с принудительной циркуляцией теплоносителя. Если используется принудительная циркуляция, то в схему дополнительно включают насос, обеспечивающий перекачку жидкости. В контурах с естественной циркуляцией монтаж котла производят в самом нижнем участке системы.
При принудительной циркуляции устанавливать насос можно в любом удобном месте, исключение составляет самая высокая точка системы. В этом случае, в трубах будут постоянно образовываться пробки из воздуха, что будет создавать проблемы в работе системы.
При составлении схемы обвязки необходимо собрать двойной контур. При запуске генератора тепла сначала теплоноситель будет проходить по малому кругу, одновременно нагреваясь, затем будет направлена в основной контур.
Элементы обвязки
Классический вариант обвязки электрокотла включает в себя следующие элементы:
- трубы и радиаторы;
- арматура запорная;
- бак расширительный;
- предохранительные клапаны, исключающие обратный ток жидкости;
- фильтры, устанавливаемые на входе в котел, они необходимы для предотвращения попадания посторонних предметов;
- приборы для слежения за параметрами – манометр и термометр.
При использовании генератора тепла, работающего на электричестве, можно монтировать разные схемы, в том числе:
- обычную систему отопления с любым типом циркуляции носителя тепла;
- систему отопления «теплый пол»;
- двухконтурную систему с производством горячей воды, подаваемой в водопровод.
Чтобы облегчить выполнения работ по созданию систем отопления, подробная схема подключения электрического котла приведена в инструкции к каждой модели. Перед началом монтажа необходимо тщательно изучить рекомендации производителя. Если у владельцев котла нет времени или желания вникать в схемы и правила выполнения монтажа, то следует отказаться от самостоятельного выполнения работ и обратиться к специалистам.
Модели электрокотлов
Принцип любого электрокотла – превращение электроэнергии в тепло. Электрические агрегаты не являются самыми экономически выгодными, но КПД их использования равен 95-99%, что достаточно хорошо для подобных узлов. Такие котлы подразделяются на три вида по типу теплоносителя. Поговорим о каждом из них более подробно.
Тэновый электрический котел
Электрические котлы отопления, снабженные ТЭНами, работают по принципу электрического чайника. Вода проходит через трубчатые нагревательные элементы – ТЭНы. Выступая в качестве теплоносителя, она проходит по всей системе отопления, циркулируя с помощью насоса.
Одним из преимуществ можно назвать его компактность, аккуратный внешний вид и возможность монтажа на стену. Процесс установки не вызовет особых затруднений, а эксплуатация комфортна и проста, благодаря датчикам терморегуляторам. Автоматика позволяет поддерживать нужный нагрев, ориентируясь на данные с датчиков, которые меряют температуру воздуха окружающей среды.
Теплоносителем может выступать не только вода, но и незамерзающая жидкость, благодаря которой не будет образовываться накипь на ТЭНах, которой не избежать, используя воду.
Внимание. Накипь, образованная на ТЭНах, ухудшает теплоотдачу и энергосберегающие свойства электрического котла отопления. Данный вариант для отопления дома хорош еще и тем, что имеет невысокую стоимость
Данный вариант для отопления дома хорош еще и тем, что имеет невысокую стоимость
Для удобства регулировки потребления электричества, он оборудован несколькими ТЭНами, которые можно включать по отдельности
Данный вариант для отопления дома хорош еще и тем, что имеет невысокую стоимость. Для удобства регулировки потребления электричества, он оборудован несколькими ТЭНами, которые можно включать по отдельности.
Электродный электрический котел
Принцип работы электродного электрического котла для отопления дома совершенно отличается от предыдущей модели. Нагрев жидкости происходит не нагревательным элементом. Электрод, установленный в корпусе, отдает жидкости электрический заряд, под действием которого молекулы расщепляются на отрицательно и положительно заряженные ионы. В теплоносителе происходит собственное сопротивление, что и обеспечивает интенсивный нагрев. Заливается в систему либо вода, либо специальный состав (подобие антифриза).
Данный вид электрического агрегата для отапливания дома совершенно безопасен, если произойдет утечка жидкости, он просто отключится. Электродный модели очень компактны (выглядит как небольшой цилиндр с патрубками), оборудованы датчиками замера температуры окружающего воздуха, управляются автоматикой.
Обслуживание данной модели сводится к замене электрода, так как они постепенно растворяются по мере работы, что ухудшает обогрев дома. Также нужно обязательно следить за исправной работой циркуляционного насоса, чтобы жидкость в системе не закипела. Правильная и эффективная работа электродного электрического котла для отопления частного дома возможна только с подготовленной водой – она должна иметь необходимое значение удельного сопротивления. Измерить их самостоятельно не всегда удобно и просто, как и подготовить воду. Поэтому, проще и надежнее будет купить специально предназначенную для работы в электродных котлах жидкость.
Электрический котел индукционный
Этот вид отопительного электрического агрегата для дома работает на основе индукционного нагрева жидкости ферромагнитными сплавами. Индуктивная катушка располагается в герметичном корпусе и не имеет контакта непосредственно с теплоносителем, который протекает по периметру устройства. Исходя из этого, в качестве энергоносителя для отопления дома может быть использована не только вода, но и антифризы. Данный электрический котел для отопления дома не оборудован нагревательным элементом или электродом, что улучшает его КПД. Также, отсутствие ТЭНов обеспечивает полную безопасность при эксплуатации. Этот вариант котла для обогрева дома не подвержен образованию накипи, практически не ломается и не течет.
Минусом индукционных моделей является лишь их более высокая стоимость и большие габариты. Но со временем проблема размера устраняется — на смену старым, приходят усовершенствованные модели.
Кроме данной классификации, электрические котлы для отопления частного дома разделяют на:
- одноконтурные (предназначены только для отопления всего дома);
- двухконтурные (обеспечивают не только отопление во всем доме, но и нагрев воды).
Также нужно выделить:
- настенные котлы;
- напольные котлы (производятся модели большой мощности).
Классификация оборудования и принцип работы
Электрокотел преобразует электрическую энергию в тепловую и в зависимости от особенностей конструкции может быть:
- ТЭНовым;
- электродным;
- индукционным.
Независимо от вида современные модели снабжены термостатом, с помощью которого можно корректировать мощность устройства и степень нагрева теплоносителя.
Обычно есть и возможность получать сведения с внешнего датчика, чтобы контролировать температуру воздушной массы в конкретном помещении.
Устройство с нагревательным ТЭНом
Внутри емкости, предназначенной для воды, устанавливают нагревательные элементы – ТЭНы. Они могут быть выполнены в виде трубок или пластин. Чтобы регулировать степень нагрева, нагреватели включаются поочередно.
Вода поступает в бак, нагревается, затем передается на контур. По мере ее остывания или нагрева отдельные ТЭНы включаются или выключаются. Движением теплоносителя управляет встроенный циркуляционный насос.
В зависимости от размеров и типа ТЭНовые электрокотлы бывают настенными или напольными. Нужно подобрать такое место установки прибора, чтобы его было удобно обслуживать
Можно выбрать двухконтурные модели таких котлов, они подогревают воду не только для отопления, но и для водопровода. ТЭНовые устройства популярны за счет простой конструкции и относительно невысокой цены. При правильной эксплуатации они ломаются крайне редко.
Помимо воды в качестве теплоносителя применяются различные по концентрации антифризы или масляные составы. Но размеры у таких устройств обычно достаточно большие, что ограничивает возможности при выборе места для их установки. Со временем на ТЭНах оседает налет, периодически нагревательные элементы нужно заменять.
Электродный котел для отопления
Для нагрева здесь используется разница потенциалов на двух электродах и естественное сопротивление воды, возникающее благодаря растворенным в ней солям. Это компактные устройства, которые могут быстро нагревать небольшие объемы воды.
Электродные котлы очень компактные, их просто установить, но работают такие приборы только с водой, имеющей определенное удельное сопротивление
Встроенный циркуляционный насос здесь не нужен. Это простой прибор, который почти никогда не ломается. А если такое и случится, его не сложно отремонтировать. Цену на устройства этого типа можно назвать демократичной.
Но масло и антифриз для такого котла не подойдут, в качестве теплоносителя приемлема только вода, но не дистиллированная. Со временем электроды изнашиваются, растворяются в воде. Их нужно периодически заменять новыми элементами.
Прибор с индукционным нагревом
В таких котлах нагревательный элемент выполнен из диэлектрического корпуса с навитой на него катушкой и сердечником. Ток в катушке вызывает разницу потенциалов в сердечнике, который достаточно быстро нагревается. Тепловая энергия передается теплоносителю.
Котлы с индукционным принципом действия устойчивы к износу, они обладают высоким КПД и служат исключительно долго. Конструкция настолько простая, что ее можно изготовить из подручных средств
Это котел с высоким КПД и длительным ресурсом эксплуатации. Промышленные модели довольно дорогие, но при желании можно изготовить самодельный индукционный аналог. Подходит любой жидкий теплоноситель, а случаи поломок крайне редки.
Где поставить котел?
Выделять специальное помещение для установки котла не требуется. Установить его возможно на кухне или в другом нежилом помещении. Основное требование: наличие удобного доступа для подключения труб. Сегодня можно приобрести два варианта исполнения котлов:
- настенные, мощностью от 5 до 60 кВт, они могут быть использованы для помещений, площадь которых менее 600 квадратных метров;
- напольные, мощностью от 60 кВт, их используют для просторных домов.
При установке настенного агрегата нужно выполнять следующие требования:
стена должна быть выполнена из негорючего материала;
- аппарат устанавливают на монтажную планку, входящую в комплект поставки;
- при правильном расположении по бокам котла должно быть оставлено свободное пространство шириной не мене 5 см, вверху и внизу – 80 и 50 см соответственно. Перед наружной стенкой котла должно быть оставлено свободное пространство шириной 70 см.
Схема обвязки
Как уже было сказано, правильность выполнения обвязки имеет первостепенное значение
При этом особенно важно учесть не только, как рассчитать электрокотел для отопления, но и ее основное назначение – контроль уровня перепада температуры теплоносителя на входе и выходе котла. Изначально теплоноситель, достигнувший определенной температуры, проходит через малый контур
И лишь после этого горячая вода распределяется по системе, нагревая радиаторы, и, тем самым, повышая температуру воздуха в помещении. Из этого можно сделать простой вывод – для того чтобы создать в системе необходимую для ее качественной работы температуру, необходимо создать несколько отопительных контуров.
Для создания обвязки нужны:
- циркуляционный насос;
- распределительный клапан;
- кран балансировки;
- манометр;
- проходной фильтр;
- радиаторы;
- трубы разных диаметров;
Кроме того, вам могут понадобиться гаечные ключи и сварочный аппарат. Конечно же, система отопления с электрическим котлом не сможет функционировать без тройников, переходников, клапанов (предохранительный, обратный, воздушный), крепежных элементов (муфты, болты, гайки).
Есть 4 различных принципа осуществления обвязки электрокотла:
- с естественной циркуляцией;
- с принудительной циркуляцией;
- классическая разводка;
- на первично-вторичных кольцах.
Схема с принудительной циркуляцией теплоносителя
Схема с принудительной циркуляцией теплоносителя. 1 – регулятор уровня температуры в помещении; 2 – блок безопасности (предохранительный капан, манометр); 3 – радиаторы; 4 – нагревательный котел; 5 – расширительный бак закрытого типа; 6 – насос; 7 — кран восполнения количества воды в системе; 8 – антиконденсатный насос; 9 – обратный клапан; 10 – датчик минимальной температуры.
При этом она может включать в себя, помимо отопления, также горячее водоснабжение и систему «теплый пол». Следует отметить, что подключение системы по инструкции не составит проблем, если в точности выполнять все указания. Однако это относится лишь к одноконтурным системам. При монтаже двухконтурных все намного сложнее. В таком случае можно выполнять как прямую обвязку, так и смесительную. Основное различие данных типов обвязки состоит в принципе контроля уровня температуры.
Лучшие недорогие электрические котлы
Только для отопления (без функции подготовки горячей воды) приобретают одноконтурную модель. Для уменьшения себестоимости в простой электрокотел устанавливают механическое управление. В данной категории представлена техника с мощностью до 6 кВт. Этого достаточно для поддержания заданного температурного режима в помещениях до 55-60 м кв. Как правило, циркуляционный насос в стандартной комплектации отсутствует. Поэтому необходимо приобретать дополнительное оборудование для перемещения теплоносителя по рабочему контуру.
1. ZOTA Balance 6 6 кВт одноконтурный
Недорогой, но хороший электрический котел подойдет для отопления квартиры, частного дома, дачи, офисного помещения или небольшого склада. Переключателями устанавливают необходимый уровень мощности (3 ступени). Механическое управление достаточно точно поддерживает температуру теплоносителя в диапазоне от 30°C до 90°C. Универсальную технику можно подключать к сети 220 V или 380 V. Разумеется, проводка должна соответствовать максимальной нагрузке. При небольших габаритах (26 х 46 х 15 см) найти подходящее место для установки котла не трудно. Небольшой вес (8 кг) упрощает выполнения монтажных операций собственными руками.
Плюсы:
- доступная цена;
- удобство сервисного обслуживания;
- простая надежная конструкция;
- компактность;
- легкость.
Минусы:
по некоторым отзывам, при включении слышен характерный шум, который сопровождает процесс интенсивного нагрева теплоносителя.
2. ЭВАН ЭПО 6 6 кВт одноконтурный
Этот отличный напольный электрический котел для частного дома или квартиры отличается хорошим базовым оснащением при демократичной стоимости. Электронная схема управления обеспечивает простоту настройки, точное поддержание заданного температурного режима. Для оперативного включения и регулировок пригодится пульт дистанционного управления. При необходимости к котлу можно подключить внешний термостат. Первичный теплообменник для продления срока службы сделан из нержавеющей стали. Защитное устройство предотвращает повреждение ТЭНа перегревом.
Плюсы:
- по надежности электрический котел получил высокие оценки пользователей;
- высокий КПД;
- простота установки и подключения;
- качественное внешнее антикоррозийное покрытие;
- пульт дистанционного управления в стандартной комплектации;
- официальные гарантии – 2 года.
Минусы:
«технический» дизайн подразумевает необходимость размещения оборудования в специальном помещении (внутри корпусной мебели).
3. РусНИТ 203М 3 кВт одноконтурный
Легкий и компактный электрический котел подойдет для локальной системы отопления небольшого объекта. Мощности 3 кВт хватит для поддержания комфортных температурных условий в помещении площадью до 30 м кв. Следует не забывать о том, что придется использовать более производительное оборудование при высоте потолков более 3 м.
Теновый котел оснащен электронным блоком управления, который может быть подключен к термостату. В таком оснащении регулировка рабочих режимов осуществляется автоматически с учетом реальных показателей температуры воздуха в комнате. Котел работает от сети 220 В. При монтаже проводки и выборе защитного автомата нужно делать расчет для максимальной силы тока 13,7 А. Давление в основном контуре не должно превышать 2,5 бар. При необходимости – на входе устанавливают ограничитель-регулятор напора. Как правило, это устройство совмещают с механическим фильтром грубой очистки. Купить такую модель можно по приемлемой цене.
Плюсы:
- экономичное потребление энергии;
- термостат в стандартной комплектации;
- емкость встроенного бака 5 л;
- широкий рабочий температурный диапазон.
Минусы:
- отсутствует встроенный блок безопасности;
- циркуляционный насос отсутствует.
Особенности расположения обвязки котельного оборудования
- группа безопасности устанавливается за отопительным агрегатом, так как на этом отрезке контура при прекращении циркуляции наблюдается точка наивысшего давления рабочей среды;
- циркуляционный насос располагается перед котлом, в точке контура с минимальной температурой теплоносителя;
- расширительный бак устанавливается с выдержкой расстояния двукратного значения напора насоса, если располагается до него, в случае же размещения после – дистанция должна быть равна восьмикратному значению напора насоса.
В электрокотлах последнего поколения все элементы обвязки зачастую встроены в конструкцию.
