Электрокотлы в системах отопления дома и квартир

Использование электрокотлов в системах теплообеспечения – хорошая альтернатива газовым котлам, поскольку всегда есть возможность их применения. Электрокотлы могут использоваться как основной, так и дополнительный источник тепла для отопления жилых домов, складских помещений и производственных цехов.

Аргументы в пользу электрокотлов

Многие считают, что электрокотлы – это дорогое удовольствие. Ведь стоимость электроэнергии со временем растет. Однако расходы на обслуживание электрокотла практически равны расходам на газовый котел. Кроме того, для газового котла еще дополнительно необходимо обустраивать дымоход в изолированном помещении. Котлы имеют ряд преимуществ, которые могут компенсировать затраты на электроэнергию. По удобству эксплуатации электрическое отопление может конкурировать только с отопительным оборудованием на магистральном газе, выигрывая при этом за время монтажа и суммой капитальных затрат на создание системы отопления.

Ситуация на рынке электрокотлов Отечественный рынок электрокотлов представлен приборами различного исполнения. В зависимости от типа нагревательного элемента электрокотлы подразделяют на: ТЭНовые (с трубчатым электронагревателем) и электродные.

На рынке представлена продукция европейских и российских производителей ТМ «Protherm», «Kospel», «Dakon», «Mora», «Roca», «Warmos», «РУСНИТ» и другие. Среди электродных котлов следует упомянуть торговые марки «Галан» и «ЛУЧ».

Типы, виды, варианты

Важнейшим элементом отопительной системы является котел, от которого нагретый теплоноситель (вода или антифриз) с помощью циркуляционного насоса (если система с принудительной циркуляцией) или без него (естественная циркуляция) движется по трубам и отдает тепло помещению через отопительные приборы (радиаторы или конвекторы).

Котлы с помощью водяной системы способны отапливать помещение площадью до 1200 м.кв. Мощность таких котлов достигает 100 кВт и более.

Сама система электрического котла представляет собой прямоточный котел, похожий на вертикальную цилиндрическую трубу, внутри которой расположен нагреватель.

Важным параметром при выборе электрокотла является потребляемая им мощность. Электрокотлы небольшой мощности бывают в двух разных исполнениях – однофазные (220 В) и трехфазные (380 В).

Котлы мощностью более 12 кВт обычно бывают трехфазными. Подавляющее большинство электрических котлов мощностью более 6 кВт – это котлы многоступенчатые, позволяющие экономить электроэнергию и не включать котел на полную мощность в межсезонье – весной и осенью.

Общепринятая классификация электрокотлов зависимо от мощности:

• квартирные до 9 кВт
• коттеджные до 30 кВт
• полупромышленные до 60-70 кВт
• промышленные до 200-300 кВт.

Категория так называемых квартирных электрокотлов в количественном эквиваленте занимает ориентировочно до 40% рынка, коттеджные – до 30%, полупромышленные – до 20%, а промышленные – до 10%.

По уровню технического оснащения и комплектации электрокотлы разделят на следующие сегменты:

Эконом – приборы состоят из гидроузла (включающий блок ТЭНов, бак) и простой системы автоматики на базе электромеханического термостата. С целью уменьшения габаритных размеров циркуляционный насос, как правило, вынесен за корпус прибора. Модели электрокотлов этой категории предназначены для эксплуатации в системах отопления с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя. Дизайн корпусных деталей – упрощенный.

Стандарт – электрокотлы оснащены несколькими степенями системы защиты, циркуляционным насосом, расположенным внутри корпуса. Имеют приемлемый дизайн корпуса.

Премиум – характерной особенностью приборов данной категории является наличие электронных систем защиты и управлением температурой, возможность подключения к централизованным системам регулирования микроклимата. Приборы отличаются оригинальным дизайном корпуса.

Техническое оснащение и уровень комплектации определяют и соответствующий ценовой диапазон на электрокотлы. Продукция отечественных производителей представлена в сегменте «эконом» и «стандарт», именно на эти сегменты приходится около 80% всего рынка электрокотлов. Котлы европейских производителей представлены в сегменте «премиум» и отличаются сравнительно высокой ценой.

Отопительные электрокотлы обычно бывают настенными и только при мощности выше 20 кВт – напольными.

Изготавливают электрокотлы одноконтурные и двухконтурные. Последние, в свою очередь, используют тогда, когда необходимы одновременно система отопления (обеспечить отопление дома) и система горячего водоснабжения (нагрев водопроводной воды).

Преимущества

Котлы имеют ряд преимуществ, среди которых невысокая стоимость, поскольку они в среднем дешевле, чем аналогичные по мощности твердотопливные или газовые котлы; простота конструкции и эксплуатации, поскольку электрокотлы имеют небольшую массу и габариты. Это экологически чистые приборы, которые не выделяют во внешнюю среду вредных веществ, а так же они и безопасные в отличии от других котлов.

Электрокотел не требует сложного ухода, а его эксплуатация очень проста. Все современные модели оснащены встроенными автоматическими системами контроля и поддержания заданной температуры, поэтому для управления ими пользователю достаточно нажать несколько кнопок на панели управления котла. Электрокотел имеет простой и современный дизайн.

Обычно компании-производители электрических котлов предусматривают для своей продукции от одного до четырех ступеней регулирования мощности в ручном и автоматическом режимах.

Степень оснащения электрических котлов элементами управления, регулирования и безопасности производители могут изменять в достаточно широких пределах, поэтому при выборе такого прибора на это нужно обращать внимание.

Недостатки

Среди недостатков электрокотлов следует отметить зависимость стоимости электроэнергии и отсутствие достаточной электрической мощности на некоторых участках (например, в отдаленных от города дачных поселках). Для подключения электрического котла необходима отдельная проводка, а котлам большой мощности нужна трехфазная сеть 380 В. В случае больших затрат электроэнергии напряжение в сети может падать, что приводит к увеличению силы тока, что, в свою очередь, влияет на исправность автоматики.

Принцип работы

Принцип работы электрокотла довольно прост: нагретый теплоноситель (вода либо антифриз) с помощью циркуляционного насоса (если система с принудительной циркуляцией) или без него (естественная циркуляция) движется по трубам и отдает тепло помещению через отопительные приборы (радиаторы или конвекторы).

Котлы электродного проточного типа используют принцип ионизации теплоносителя, когда его молекулы расщепляются на положительно и отрицательно заряженные ионы, которые в свою очередь, движутся к отрицательному и положительному электродам, выделяя при этом тепловую энергию и передавая ее теплоносителю.

Выбор и работа электрокотла

При выборе электрокотла необходимо руководствоваться тем, какую площадь необходимо обогреть, поэтому мощность оборудования выбирают в зависимости от площади помещения примерно 1 кВт на 10 кв.м. хорошо утепленного дома с высотой потолка до 3 м.

Существует много ошибочных мнений потребителей, основные из которых: “электрокотел не подходит для домов, площадью более 100 кв.м”, “мощность электрокотлов не бывает больше 15-20 кВт”. На самом деле это не совсем так. Также не соответствует действительности утверждение, что бытовые электрокотлы производятся только маленькой мощности. Следует упомянуть, что известны на нашем рынке предприятия производят электрические котлы мощностью и 60-100 кВт, которые способны отапливать помещение площадью до 1000 м.кв.

Наиболее популярными являются двухконтурные электрокотлы мощностью 6-15 кВт, а среди бытовых напольных котлов, большая часть которых используется при строительстве коттеджей, наиболее популярными являются модели мощностью 20-30 кВт.

Одним из эффективных методов снижения денежных затрат на отопление при работе электрокотла является использование многотарифного учета электроэнергии.

Очевидным является тот факт, что потребность пользователей электроприборов в электроэнергии в течение суток постоянно колеблется: максимум потребления приходится на периоды с 08:00 до 11:00, с 20:00 до 22:00 (пик потребления), а также с 07:00 до 08:00, с 11:00 до 20:00 (полупиковые потребления). Именно на эти временные промежутки суток приходится основная работа бытовых электроприборов и максимум промышленного потребления электроэнергии. Минимальное потребление электроэнергии происходит в ночное время: с 23:00 до 06:00 утра. Поэтому целесообразно использовать данную энергию в бытовых целях, а именно на отопление электрокотлом и теплоаккумуляционным баком, ведь таким образом можно сэкономить 30% денежных расходов в результате поддержания оптимальной температуры в помещении в течение суток.

Достаточно эффективным и экономически оправданным является комбинированное использование «ночного» тарифа при эксплуатации электрокотлов и других устройств. Практикуется использование таких комбинированных систем отопления, как: газовый котел и электрокотел, твердотопливный котел и электрокотел. Это позволяет пользователям свести расход природного газа в рамках лимитированных по цене объемов его потребления, обеспечить удобство эксплуатации твердотопливных котлов.

Почему стоит выбирать электрокотел

Котлы имеют сравнительно невысокую стоимость, что, несомненно, выгодно отличает их от других тепловых приборов. Электрокотел дешевле, чем газовый котел, он доступен для широкого круга потребителей. Современный электрокотел имеет небольшой вес, а процедура его установки у специалистов занимает немного времени. Но, учитывая тот факт, что электрокотлы выпускают только одноконтурными, они не могут обеспечить горячее водоснабжение в доме, поэтому потребуется дополнительно приобрести бойлер.

Что касается способа установки таких котлов, то чаще электрокотел размещают на стене комнаты. Поскольку котлы такого типа имеют небольшие габариты, они не занимают в помещении много места, а это важно в тех случаях, когда есть необходимость разместить электрокотел в маленькой комнате.

Электрокотел не требует сложного ухода, а его эксплуатация очень проста. Все современные модели оснащены встроенными автоматическими системами, поэтому для управления ими пользователю достаточно нажать несколько кнопок, расположенных на панели управления котла. Электрокотел имеет простой и современный дизайн.

Большинство электрокотлов состоит из экологически чистых материалов, которые не оказывают негативного влияния на окружающую среду и на людей.

К тому же электрокотел намного безопаснее других видов котлов, особенно тех, которые имеют открытую камеру сгорания.

Электрические котлы очень чувствительны к резким перепадам энергии и долговременного пониженного напряжения. При присущих нашим сетям перепадах электрического напряжения управление котла может выйти из строя уже через несколько лет.

В отличие от стандартных газовых котлов, которые теряют КПД в течении своего «жизненного цикла» почти на 50%, электрокотлы имеют КПД, близкий к 100%, и удерживают его в течение всего срока эксплуатации. Компании-производители электрических котлов предусматривают для своей продукции от одного до четырех ступеней регулирования мощности в ручном и автоматическом режимах.

Степень оснащения электрических котлов элементами управления, регулирования и безопасности производители могут изменять в достаточно широких пределах, поэтому при выборе такого прибора на это нужно обращать большое внимание.

Системы электрического отопления практически не требуют технического обслуживания.

При применении электронагревательных приборов в среднем для обогрева 1 м.куб. площади необходимо от 4 до 8 Вт электроэнергии в час. Сейчас это дешевле, чем отапливать газом.

Высокая стоимость электроэнергии частично снижается за счет двутарифных систем оплаты при наличии соответствующего счетчика электрической энергии. При этом применяют методы аккумулирования тепла при пониженном тарифе, например, нагрев большого количества воды для горячего водоснабжения. Если использовать “многотарифные» счетчики и программаторы, учитывая, что «ночная» электроэнергия дешевле, то можно сэкономить 30% электроэнергии в результате поддержания оптимальной температуры в помещении в течение суток.

Условия установки электрокотлов

Электрический котел лучше не ставить в доме площадью более 100 м.кв., потому что его мощности, скорее всего, не хватит (на нашем рынке представлены в основном электрокотлы мощностью не более 15 кВт).

К тому же в большом доме он себя не оправдает: слишком много придется заплатить за электричество, которое он потребляет. Поэтому в коттедж электрокотел можно ставить только как «аварийный» вариант, чтобы не остаться совсем без тепла, если выйдет из строя “основной” котел.

Использование электрокотлов снимает ряд проблем, связанных с капитальными затратами при использовании газовых, твердотопливных и жидкостных котлов, предполагающих прокладку коммуникаций, строительство хранилищ, подъездных путей, отдельных помещений с приточно-вытяжной вентиляцией, согласование документации. При установке в больших городах с жесткими экологическими нормами и различными проблемами согласования в инстанциях электрокотлы часто выигрывают на фоне всех остальных типов котлов. Ведь все виды отопления, кроме электрического, в той или иной степени загрязняют окружающую среду. Утечка газа и дизельного топлива, угольная пыль отрицательно сказываются на дыхательных путях и слизистых человека. Вытяжная вентиляция и насосы приводят к дополнительным шумам и вибрации. Кроме того, вероятность возникновения пожара или каких-то других аварийных ситуаций при жидком и газообразном топливе значительно выше, чем при электрическом отоплении.

ТЭНовые электрокотлы

Принцип работы ТЭНовых котлов известен широкой публике покупателей и заключается в передаче тепловой энергии от трубчатого электронагревателя (ТЭНа) теплоносителя – антифризу или воде. К преимуществам таких котлов следует отнести то, что их тепловыделяющие элементы не имеют электрического контакта с теплоносителем, поэтому практически отсутствует ток утечки, что позволяет использовать устройства защитного отключения. Мощность электрокотлов не зависит от вида и температуры теплоносителя. Поэтому и легко реализуется ступенчатое или плавное регулирование, что позволяет минимизировать перепады напряжения при включении или отключении электрокотлов.

В качестве теплоносителя можно использовать обычную воду или антифриз без специальной подготовки по электропроводности. В зависимости от модели в состав котла могут входить следующие элементы автоматики (или только их часть):

• термостат котла – регулирует и поддерживает температуру теплоносителя;
• предохранительный термостат, защищает котел в аварийных ситуациях (при перегреве теплоносителя);
• датчик уровня или датчик давления теплоносителя, отключает котел при снижении уровня теплоносителя ниже нормы;
• датчик температуры промерзания, включает котел при падении температуры ниже 5-7° С;
• предохранительный клапан.

Кроме того, к котлам можно подключить комнатный или уличный термостат, а также программаторы. Термостат позволяет поддерживать заданную температуру в помещении, уличный термостат (датчик температуры наружного воздуха) выдает котлу информацию о температуре за пределами помещения (что актуально для котла с несколькими уровнями мощности), программатор позволяет задавать необходимый график работы котла. Регуляторы, работающие в зависимости от температуры наружного воздуха (с уличным термостатом) обеспечивают наиболее комфортное регулирование температуры внутри помещения при переменчивых погодных условиях.

Электродные электрокотлы

Котлы электродного типа имеют другую схему работы: нагрев теплоносителя происходит за счет ионов, движущихся между электродами. Таким образом, за счет ионизации теплоносителя, происходит процесс, который заставляет образовываться положительно и отрицательно заряженные ионы. Впоследствии одни тянутся к другим, вырабатывая при этом тепло. Этот, казалось бы, сложный процесс позволяет нагревать теплоноситель. В таких электродных котлах, как теплоноситель, чаще всего используют воду. Для эффективного отопления воду необходимо предварительно подготовить, чтобы обеспечить хорошую ионизацию. Но такая подготовка воды исключает возможность ее применения в комбинированных системах отопления.

Нагрев воды от электродного котла происходит последовательно – не моментально. При нагревании уменьшается сопротивление воды, что позволяет еще больше нагреть всю систему. С учетом объемов отопительной системы можно настроить определенную температуру нагрева теплоносителя.

Электродный котел состоит из емкости с помещенными в ней электродами. Его действие похоже на проточный водонагреватель. Характерной особенностью таких электрокотлов очень высокий КПД – около 96-98% и их автоматическая настройка под заданные параметры температуры носителя. При коротком замыкании, утечке носителя или превышении заданной температуры электродные котлы могут сами отсоединяться от источника электропитания.

Мощность электрокотлов

Важной характеристикой электрокотла является тепловая мощность, которую он может обеспечить. Этот параметр говорит о том, какую площадь котел может обогреть. Ориентировочно необходимую мощность котла можно рассчитать по несложной формуле: 1 кВт требуется для отопления примерно 10 м.кв. хорошо утепленного помещения высотой до 3 м.

Котлы изготавливаются с мощностью от нескольких киловатт (для отопления небольших домов) до нескольких тысяч киловатт (для отопления целых групп домов или больших домов). Для отопления больших помещений нередко используют схему с каскадным включением нескольких котлов – в этом случае их мощность прилагается.

Где применяют электрокотлы

Электрические котлы предназначены для любых помещений: индивидуальных домов, коттеджей, дач, магазинов, складов, гаражей, АЗС и т.п. Их используют как основной или дополнительный источник теплоснабжения. Стоит отметить, что при установке электрических систем отопления в больших городах с жесткими экологическими нормами и проблемами согласования, электрокотлы также имеют преимущества перед другими типами котлов (в том числе газовыми).