Електричний котел для опалення будинку

Можливості електричного опалення варто розглянути власникам котеджів та заміських будинків. Його перевагами є невисока вартість при купівлі і простота та комфорт у користуванні. До недоліків можна віднести більшу варстіть експлуатації, порявняно з газовими, твердопаливними котлами та тепловими насосами. Проте, щоб система електричного опалення була ефективною, необхідно обрати правильний котел. Ми допоможемо розібратись, який з них найкраще підійде для вашого будинку.

Особливості електричних котлів

Принцип роботи у них доволі простий, потрібне лише підключення до електроживлення. Схема виглядає так:

• у спеціальний теплообмінник з нагрівальними елементами подається теплоносій;
• після включення пристрою, енергія електричного струму передається теплоносію, нагріваючи його;

Також додатково можна встановити:

• автоматику для контролю й управління;
• програматор для підтримки постійної температури;
• буферну ємність.

В деяких пристроях для економного споживання електроенергії передбачене автоматичне регулювання потужності. У простіших моделях вона регулюється за допомогою термостата, який забезпечує стабільну температуру в системі.

Основні переваги електрокотлів - компактність та ергономічність. Їх часто встановлюють у невеликих будинках чи дачах, бо непотрібно виділяти окремого приміщення для зберігання твердого палива. Вони дуже просто монтуються, для встановлення не треба отримувати жодних дозволів. Ще один важливий аспект - екологічність. Під час роботи не утворюються шкідливі викиди, тому їх можна розміщувати в будь-яких приміщеннях, найчастіше це роблять на кухні. Немає відкритого вогню, тож димохід також не потрібен.

Порівнюючи електрокотли з газовими чи твердопаливними, можна виділити такі плюси:

• доступна вартість;
• можливість встановлення у житлових та нежитлових приміщеннях без спеціальних дозволів;
• можливість залишати агрегат без постійного нагляду;
• невеликі габарити при високій потужності;
• надзвичайно тиха робота;
• екологічність.

Недоліком електричного опалення є експлуатаційні витрати, пов'язані з високою вартістю електрики. Але є способи вирішити й цю проблему.

Який тип електрокотла кращий?

Агрегати потужністю до 9 кВт можна підключити до звичайної однофазної мережі на 220 В, але для потужнішого пристрою потрібна трифазна лінія розрахована на 380 В. Тож доведеться враховувати специфіку місцевої електромережі.

Корпус виготовляють з різних, але міцних матеріалів. Найчастіше це:

• сталь;
• пластик;
• чавун;
• мідь.

Головна вимога - надійний протипожежний захист та запобігання ураженню електричним струмом.

Також варто звернути увагу на моделі з автоматикою. Вона підтримуватиме у приміщенні потрібну температуру та дозволить раціональніше використовувати електроенергію. Використовуються два типи терморегуляторів:

1. Механічні. Вони працюють на біметалевих пластинах або сильфонах (газових, рідинних). При досягненні температурою заданого значення, терморегулятор перекриває подачу струму до теплоносія або розмикає електричний ланцюг. Коли показник знизиться до певного рівня, котел знову почне працювати. Така автоматика проста в керуванні, недорога, стійка до перепадів напруги, проте недостатньо чутлива до зміни температур, тож похибка від заданого температурного діапазону може становити два-три градуси.
2. Електронні. Вони складаються з блоку управління та виносного датчика, який підключається до нагрівального елементу. Датчик передає інформацію блоку управління, а той при потребі вимикає котел. Електронний терморегулятор забезпечує високу точність регулювання температури (до одного градуса). Мінус – висока вартість самого обладнання та сервісного обслуговування.

Вартість електрокотла залежить насамперед від його типу (ТЕНові коштують значно дешевше, ніж індукційні). На ціну також вливає:

• потужність;
• кількість ступенів потужності;
• наявність додаткових функцій;
• виробник.

Щоб обрати ідеальний електрокотел для опалення конкретного будинку, варто детальніше розглянути особливості кожного з чотирьох типів.

Багатоступеневий

Регулювання потужності в електрокотлі буває ступеневим або плавним. У багатоступеневих агрегатах нагрівальні елементи працюють незалежно один від одного. Щоб відрегулювати температуру та скорегувати витрати електроенергії, достатньо ввімкнути/вимкнути частину з них.

Більшість електричних котлів з потужністю понад 6 кВт є багатоступеневими, що дозволяє раціонально використовувати електроенергію, не вмикаючи опалення на повну потужність у перехідні періоди - восени та навесні.

Зазвичай використовуються три нагрівальні елементи, перший з яких забезпечує половину від максимальної потужності котла, а решта - по 25%. Отже, пристрій може працювати на чотирьох рівнях потужності:

• 25%;
• 50%;
• 75%;
• 100%.

Для точнішого регулювання можна використовувати термостат або вентилі на опалювальних радіаторах в кожному приміщенні окремо.

ТЕНовий

У цьому типі електрокотла теплоносій нагрівається ТЕНами – трубчастими нагрівниками, що складаються з ніхромової спіралі вкритої міцною оболонкою. Вона може бути:

• сталевою;
• алюмінієвою;
• титановою.

Між оболонкою та спіраллю знаходиться діелектричний наповнювач, зазвичай – це кварцовий пісок. В теплообміннику може бути один або декілька ТЕНів.

За принципом дії він нагадує звичайний кип'ятильник. Номінальна потужність досягається стрибкоподібно, а вода починає нагріватися через 10-15 хвилин після початку роботи пристрою. ТЕНові котли працюють в проточному режимі, так само забезпечується й циркуляція води по системі опалення. Більшість ТЕНових пристроїв – настінні, але деякі виробники випускають також конструкції підлогового типу.

Перевагою такого типу котла є те, що прямий контакт теплоносія з нагрівальним елементом відсутній, бо вони відокремлені один від одного діелектриком. Це захищає пристрій від короткого замикання, а від перегріву він захищений терморегулятором.

Вагомий недолік таких котлів - утворення накипу, що часто призводить до поломки обладнання. Щоб цього уникнути, можна використовувати як теплоносій дистильовану воду або встановити фільтр. У разі витоку теплоносія котел може перегрітись та повністю вийти з ладу. Для збільшення терміну їх служби деякими виробниками передбачена опція «м'який старт»: протягом перших кількох хвилин після запуску котел працює на мінімальній потужності. Це захищає агрегат від різких перевантажень.

Індукційний

Індукційний електрокотел працює за принципом трансформатора. Складається пристрій з первинної й вторинної обмотки, а саме:

• індукційної котушки, що також слугує генератором;
• сердечника у вигляді системи сталевих труб для руху теплоносія.

Після запуску котушка перетворює електроенергію в магнітне поле, направляючи його на вторинну обмотку. Труби нагріваються, передаючи тепло теплоносію.

Перевагами індукційних агрегатів є:

• високий ККД;
• відсутність накипу;
• економність;
• високий рівень пожежної безпеки.

Котел не має конструкційних елементів, що легко ламаються, тож термін його служби становить понад 30 років. У порівнянні з ТЕНовими, індукційні електрокотли мають значно більшу площу тепловіддачі, а теплоносій в них може використовуватись практично будь-який навіть без додаткового очищення.

До недоліків можна віднести високу ціну та велику вагу, бо навіть малопотужний пристрій важитиме понад 20 кг.

Електродний

В таких котлах на теплообміннику розміщені електроди, на яких, завдяки дії електричного струму, утворюється різниця потенціалів. Теплоносій з сольовими домішками слугує провідником електричного струму. Електричний струм, проходячи крізь це середовище, нагріває його. Процес відбувається в спеціальній іонізаційній камері.

Основою теплоносія зазвичай є етиленгліколь або спеціально підготовлена вода - електроліти з хорошим опором. Теплопровідність цих рідини дає можливість швидко досягти номінальної потужності, тому нагріваються вони за лічені хвилини.

За однакової потужності електродні пристрої споживають майже у двічі менше електроенергії, ніж ТЕНові. За допомогою автоматики можна задавати бажану температуру повітря та змінювати її, а також вмикати та вимикати пристрій при потребі.

Найбільша перевага електродних агрегатів – надійність та простота обслуговування, оскільки в них практично немає елементів, що можуть вийти з ладу. При витоку теплоносія він просто вимикається, бо зникає струм. Такі агрегати особливо доцільно встановлювати в будівлях з нестабільною напругою. Навіть при її значенні у 180 В котел продовжуватиме працювати.

Недолік - необхідність підтримувати безперервну циркуляцію рідини, а також висока вартість теплоносіїв через те, що воду з мережі в них використовувати не можна.

Основні параметри

Кращий електричний котел - той, який ефективно забезпечить обігрів вашого будинку. Крім внутрішньої конструкції та наявності автоматики, на це впливає кількість контурів та потужність (ККД) пристрою.

Кількість контурів

Одноконтурний котел забезпечує виключно нагрів теплоносія в системі опалення.

Якщо крім обігріву приміщень, потрібно забезпечити будинок ще гарячою водою для побутових потреб, то встановлюють двоконтурний агрегат. Два контури в ньому працюють незалежно: один відповідає за опалення, інший – за гаряче водопостачання.

Потужність

Електричні котли усіх перелічених типів мають приблизно однаковий ККД - 94-98%. Такий високий показник можна пояснити тим, що ці пристрої не генерують, а перетворюють електричну енергію в теплову.

Як зекономити на опаленні електричним котлом, використовуючи нічний тариф та буферну ємність?

Щоб опалення електрокотлом було економним, варто підключити нічний тариф. Буферна ємність (теплоакумулятор) дозволить накопичити дешеве нічне тепло, щоб використовувати його вдень.

Теплоакумулятор виконує такі функції:

• накопичує надлишкове тепло;
• збільшує ККД системи опалення;
• створює рівномірний і оптимальний температурний режим в опалювальному приміщенні.

Потужність електрокотла дозволяє за 5-8 годин прогріти весь будинок і «зарядити» буферну ємність великою кількістю теплової енергії. З урахуванням того, що нічний тариф за електрику практично в два рази нижчий денного, вмикаючи агрегат лише вночі, можна зекономити та забезпечити оселю теплом повністю.

Для опалення електрикою з використанням буферної ємності потрібно виконати всього дві умови:

1. Приміщення повинно бути добре утеплене, щоб не пропускати тепло. Інакше воно буде розсіюватися, і теплоенергії акумулятора не вистачить на цілий день.
2. Електрокотел повинен бути потужним, а енергопостачання - стабільним.

Ефективність роботи системи опалення з буферною ємністю підвищується за наявності теплої підлоги. Тому опалювальну систему краще продумувати на етапі проєктування будинку.

Для такої схеми опалення підійде практично будь-який електрокотел. Всі основні вузли, що регулюють напрямок потоку теплоносія, знаходяться не в корпусі пристрою. Зазвичай для цього використовується триходовий кран з сервоприводом, що керується кімнатним температурним програматором.

Ще один спосіб економії - підтримка заданої температури в приміщеннях, для чого й слугують кімнатні програматори. Незначні відхилення на 1-2 градуси не позначаються на комфорті: температура у 20 С чи 22 С відчувається практично однаково, але ця різниця у два градуси збільшує річні витрати електроенергії приблизно на 6%. Тому варто дотримуватись заданої комфортної температури в приміщеннях, не перегріваючи їх, наприклад, у спальні зазвичай цілком достатньо 18 С. Але, щоб не порушувати тепловий баланс усього будинку, різниця температур в приміщеннях не повинна перевищувати чотири градуси.