Отопительные электрические котлы 220 вольт

Виды электрических котлов

В зависимости от способа передачи тепловой энергии теплоносителю, электрические котлы разделяют на три вида:

1. Тэновые.
2. Индукционные.
3. Электродные.

Все эти отопительные агрегаты производятся в двух вариантах: 220 и 380 вольт.

Тэновые котлы

Такие электрические котлы для отопления дома самые популярные. Принцип их действия такой:

• Трубчатый элемент нагревает циркулирующую в замкнутой системе воду.
• Благодаря циркуляции обеспечивается быстрое и равномерное нагревание всей системы.
• Количество необходимых нагревательных элементов зависит от мощности аппарата и может варьироваться от 1 до 6 тэнов.

Такие котлы оборудуются надежной системой автоматики, позволяющей следить за температурой теплоносителя и регулировать ее. Преимуществами тэновых агрегатов отопления является:

• Простота и надежность конструкции.
• Легкость установки.
• Дешевизна конструкции.
• Возможность использования в качестве теплоносителя практически любые жидкости.
• Такие котлы 380 вольт имеют современный дизайн и удачно вписываются в любой интерьер.

Индукционные котлы

Принцип электромагнитной индукции давно и с успехом используют для отопления жилых помещений. Такой котел имеет следующее устройство:

• В цилиндрический корпус (обычно используется отрезок трубы) вставляется металлический сердечник, на который намотана катушка.
• При подаче напряжения на катушку и обмотку возникают вихревые потоки, в результате чего труба, через которую циркулирует теплоноситель, нагревается и передает тепло воде.
• Циркуляция воды должна быть постоянной, чтобы катушка и сердечник не перегревались.

Эта система электроотопления имеет такие плюсы:

• Высокий КПД, достигающий отметки в 98%.
• Такой котел 380 вольт не подвержен образованию накипи.
• Повышенная безопасность – отсутствуют нагревательные элементы.
• Малые размеры и незначительный вес обеспечивают легкий и быстрый монтаж индукционных котлов.

Электродные системы

В своей работе электродный котел 380 вольт использует специально подготовленную воду. Подготовка теплоносителя заключается в растворении в нем определенного количества солей для придания нужной плотности. Общий принцип работы электродных аппаратов отопления следующий:

• В трубу подходящего диаметра вставлены два электрода.
• Благодаря разнице потенциалов и частой смене полярности, ионы начинают хаотичное перемещение. Так теплоноситель быстро нагревается.
• Вследствие быстрого нагрева теплоносителя, создаются мощные конвекционные потоки, позволяющие быстро прогреть большой объем без применения циркуляционного насоса.

Электродный котел обладает очевидными преимуществами, среди которых:

• Небольшие размеры.
• Быстрый выход на номинальную мощность.
• Компактность и простота конструкции.
• Отсутствие аварийной ситуации, даже если вода вытечет из системы отопления.

Как выбрать электрический котел для частного дома

Обычно для обогрева своего жилища домовладельцы используют отопительное оборудование, сжигающее различные виды твердого, жидкого или газообразного топлива. Альтернативой процессу нагрева с помощью горения может служить электричество. Если энергетическая компания выделила достаточно большой лимит потребляемой мощности, а хозяин жилища озаботился установкой многотарифного счетчика, то электричество можно использовать в целях обогрева. Нужно только знать, как подобрать электрический котел для отопления частного дома и правильно смонтировать его в помещении котельной.

Принцип работы

Несмотря на похожие корпуса и рыночное позиционирование в одном ценовом сегменте, электрические котлы от разных производителей могут отличаться по принципу работы. От того, какой принцип получения тепла использован в конкретной модели котла, зависит его внутреннее устройство, а также производительность, безопасность и коэффициент полезного действия.

В настоящий момент по принципу работы классифицируют следующие модели элеткрокотлов:

1. индукционные модели;
2. электродные модели;
3. модели с ТЭНами.

Индукционный котел

По конструкции индукционный котел представляет собой катушку-трансформатор, которая получает электрическое питание через первичную обмотку, подключенную к сети. При этом вторичная обмотка вырабатывает переменное магнитное поле и провоцирует появление на металлических трубках, расположенных внутри, вихревые токи, разогревающие проходящий по контуру теплоноситель.

Электродный котел

Электродные котлы относят к приборам проточного типа. Такие котлы используют ток для ионизации молекул воды и ее нагревания. Электродные приборы не должны использоваться в контурах с обыкновенной водой, ведь для их эффективной работы нужен специально подготовленный теплоноситель.

ТЭНовый котел

Модели с ТЭНами имеют в конструкции нагревательную спираль, которая помещена в теплопроводящую трубку. Такие котлы пользуются наибольшим спросом со стороны потребителей и отличаются простой конструкции, доступной ценой и безопасностью.

Подобрав оптимальный электрический котел для отопления дома, собственник не должен забывать и про другие условия качественного обогрева дома. Ему также предстоит подобрать оптимальный проект отопления и купить предусмотренные им отопительные приборы для контура.

• Как залить воду в открытую и закрытую систему отопления?
• Популярный напольный газовый котел российского производства
• Как грамотно спустить воздух из радиатора отопления?
• Расширительный бачок для отопления закрытого типа: устройство и принцип действия
• Газовый двухконтурный настенный котёл Навьен: коды ошибок при неисправности

Рекомендуем к прочтению

Камины для отопления дома: виды и особенности использования Как организовать экономичное отопление частного дома? Самая популярная система отопления ленинградка Выбор печи для дачи для комфортного отопления

2016–2017 — Ведущий портал по отоплению. Все права защищены и охраняются законом

Копирование материалов сайта запрещено. Любое нарушение авторских прав влечет за собой юридическую ответственность. Контакты

Устройство электрического котла отопления

Теплоноситель в электрическом котле нагревается электрическими нагревателями (ТЭН).

Состоит электрокотел из:

• Теплообменник (бак с ТЭНами);
• Блок управления;
• Блок регулировки.

В рабочий комплект электро котла входят

• Программатор (выносной блок для контролем за температурой и управлением электрокотла);
• Циркуляционный насос;
• Расширительный бак;
• Предохранительный клапан;
• Воздушный вентиль,Датчик давления,Фильтр.

Рабочее напряжение электрокотлов 220 вольт (двухфазные) или 380 вольт (трехфазные). Причем котлы мощностью более 12 киловатт работают, только от трехфазного 380 вольт электропитания. Котлы мощностью более 6 кВт делаются с возможностью многоступенчатого переключения мощности.

Правила монтажа и эксплуатации электрических котлов

В процессе подключения электрического котла необходимо следовать определенным правилам, которые сейчас более детально разберем.

Электрическое подключение

Подключая электрический котел, необходимо правильно рассчитать сечение силового кабеля. Именно от этого показателя зависит безопасность всей системы отопления.

Стоит отметить, что электрокотлы 380 вольт довольно мощные, поэтому и кабель должен быть соответствующим. Для расчета сечения провода применяется формула, согласно которой на 1 мм2 сечения кабеля должно приходиться не более 8 A тока.

Согласно этой формуле, чтобы подключить 10 кВт агрегат отопления к напряжению 380 вольт, необходимо произвести такие расчеты: 10000/380/8. Результат показывает, что каждая токопроводящая жила кабеля должна иметь сечение не менее 3,3 мм.

Подключение в систему отопления

Все электрические котлы к системе отопления подключаются по схожей схеме:

• Для подсоединения используют пластиковые трубы или перемычки из диэлектрического материала.
• Циркуляционный насос необходимо устанавливать на трубе обратной подачи.
• На трубе подачи горячего теплоносителя (не далее 50 см от котла) необходимо установить группу безопасности.
• Если в системе отопления используется малый контур, то устанавливать запорную арматуру необходимо после него.
• Расширительный бак открытого типа устанавливается в самой верхней точке системы труб без применения запорных приспособлений. Расширительный бак закрытого типа устанавливается недалеко от котла, до запорной арматуры.

Во время эксплуатации электрокотла 380 вольт необходимо следить за исправностью электропроводки и не допускать протечек теплоносителя.

В заключение хотелось бы отметить, что электрокотлы 380 вольт отлично показывают себя при длительной эксплуатации. За счет большей мощности они реже работают на пределе возможностей, что положительно отражается на их сроке службы. Установить такой котел – отличное решение, позволяющее решить проблему отопления большого дома.

Монтаж электрического котла отопления, подключение к электропитанию

Кроме сантехнического подключения электрокотла (обвязки), важнейшая задача при монтаже электрического котла правильно подключить электрический котел. Как принято говорить, эту работу должны делать профессионалы, но вам будет полезна информация по этому вопросу.

• Для электрического котла нужно выделить отдельную линию электропитания от вводно-распределительного щита вашего дома;
• Линия электропитания котла, должна быть защищена автоматом защиты с номинальным рабочим током, чуть больше чем рабочий ток электро котла при максимальном режиме (эти данные есть в паспорте котла);
• Корпус электро котла должен быть заземлен третьим (220 В) или пятым (380 В) проводом в кабеле электропитания. Для заземления электро котла нельзя использовать отдельные провода заземления;

В вводно-распределительном устройстве (ВРУ) дома или электрощите дома кабель электропитания котла подключается следующим образом:

• Фазные провода электропитания L1;L2;L3 подключаются на клеммы выхода трехфазного автомата защиты. Автомат защиты отдельный, только для электро котла.
• Нулевой рабочий провод (N) подключается к нулевой шине (клемнику) щита;
• Провод заземления подключается на отдельную шину в щите маркированную «Земля».
• При однофазном (220 вольт) электропитании котла, трехполюсной автомат защиты меняется на однополюсной. Остальные подключения остаются без изменений.

Важно! Не путать и не совмещать подключение нулевого рабочего (N) и заземляющего, защитного (PE) проводов при трехпроводном и пятипроводном подключении электрокотла

Особенности использования электрокотлов в системе обогрева дома

Тепло – это неотъемлемая составляющая уюта, а электрокотел для отопления частного дома – верный инструмент для создания тепла в холодную погоду, поэтому от его корректной работы будет зависеть комфорт проживания в определенном здании. В некоторых случаях люди предпочитают электрокотлы 3 квт купить в качестве альтернативы газовым аналогам. До сих пор не все регионы страны газифицированы, поэтому собственники решают удовлетворить потребности в обогреве жилища монтажом электрического котла.

Мощный электрокотёл для отопления дома 200 квадратных метров может быть использован для двухэтажных частных владений, а небольшой котел мощностью 10 кВт подойдет для эффективного отопления дома площадью около 100 квадратных метров. Владельцы дачных домиков и небольших усадеб могут использовать в качестве базового отопительного прибора электрокотел 3 квт, мощности которого достаточно на обогрев помещения площадью до 35 квадратных метров.

Минусы электрического отопления заключаются в следующих моментах:

• котлы не обладают достаточным запасом мощности для обогрева больших частных домов;
• для бесперебойной работы нужен постоянный источник электричества;
• необходима новая проводка, которая позволит использовать установленное электрооборудование для отопления на полную мощность.

Плюсы использования электрокотлов представлены следующим перечнем:

1. стандартный электрокотел отопления легко монтировать и подключить к контуру;
2. для установки не требуются разрешительные документы от коммунальных служб;
3. наличие дымохода не является критическим требованием;
4. бесшумная и безотходная работа прибора;
5. возможность подсоединения параллельных контуров (система горячего водоснабжения, теплый пол и пр.).

Принцип работы электродного котла

Физический принцип здесь простой — теплоноситель в системе отопления нагревается непосредственным пропусканием через него электрического тока.

Фазы электрической сети подключаются к электродной группе, а ноль подключается к корпусу котла.

А в обычном электрическом котле сеть подключается к ТЭНу.

Чтоб стало понятней смотрите на следующую картинку:

Электродный котел схема

Выделение тепла происходит из-за того, что теплоноситель обладает некоторым сопротивлением.

Вообще, подбор теплоносителя для таких котлов задача сложная:

• Дистиллированная вода  не подходит, потому что не проводит электричество.
• Вода с добавлением поваренной соли может вызывать ускоренную коррозию металлических частей системы и выпадение накипи на электродах.

В паспортах на такие отопительные аппараты, производители обычно пишут, что котел будет гарантированно работать только с их теплоносителем, в состав которого входят «особенные» ингибиторы коррозии или что-либо еще.

Меня мучают подозрения, что делается это для того, чтобы при случае отказаться от гарантийного обслуживания, если потребитель использовал какую-то другую жидкость.

Производители рекомендуют применять для электродных котлов пропиленгликоль или этиленгликоль.

Когда электрокотёл лучшее решение

Газ доступен далеко не всем: некоторые населенные пункты расположены слишком далеко от магистрали, а иногда установка газового котла и вовсе не целесообразна. Например, для дачного дома, который топят несколько раз за зиму, нет смысла приобретать дорогостоящий комплект газового оборудования.

Твердотопливные котлы тоже имеют ряд недостатков: необходимо заготавливать и хранить топливо, и большинство твердотопливных агрегатов не могут длительно, более 4-5 часов, работать на одной загрузке топлива. Кроме того, они инерционны и не позволяют точно регулировать температуру. В этом случае электрокотел способен решить проблему отопления быстро, надежно и без лишних затрат.

Достоинства электрокотлов для частного дома:

• просты в установке, подключении и обслуживании;
• обладают высоким уровнем автоматизации;
• позволяют точно выставить желаемую температуру;
• работают бесшумно;
• не нужно подключение к дымоходу;
• не требуют отдельного помещения, большинство бытовых моделей монтируют на стену своими руками.

Недостатки:

• требуют подключения к щитку отдельным кабелем;
• котлы с мощностью более 9 кВт выпускают только на трехфазное напряжение 380 В;
• из-за высоких тарифов на электроэнергию отопление обходится в несколько раз дороже.

Техническое устройство электрокотлов отопления и их виды

На данный момент существуют два типа электрокотлов:

Чаще всего для того, чтобы отапливать частные дома, используются котлы первого варианта, так как они не занимают много места и удобные в эксплуатации. Напольные обычно имеют мощность в 380 вольт и применяются на крупных производствах, не подключенных к централизованному отоплению. Строение таких агрегатов крайне простое, и состоят они всего из нескольких узлов:

Так называют бак, в котором находятся несколько ТЭНов (трубчатых электронагревателей) с блоками нагревателей, разогревающих жидкость в отопительной системе.

За счет блока управления можно регулировать мощность котла, тем самым увеличивая или понижая температуру в системе отопителя.

Данные узлы являются основными и присутствуют абсолютно во всех электрокотлах. Однако, это далеко не все оборудование, которое может находиться внутри данного устройства. Отопители от разных производителей могут содержать в себе дополнительные узлы, упрощающие работу с приборами, а также улучшающие их параметры. К ним относятся:

Данный узел необходим на тот случай, если в системе внезапно начнет повышаться давление. Обычно наполнен воздухом, однако, при повышенном давлении входной клапан бака открывается, и жидкость устремляется в специальную резиновую камеру внутри данного резервуара, благодаря чему во всей системе понижается давление.

Обычно отопители с насосами используются при необходимости прогонять жидкость по крупным отопительным системам, где жидкости трудно циркулировать только при помощи конвекции.

Электрические котлы могут оснащаться специальными платами, благодаря которым системе можно задать определенную температуру или другие параметры, которые будут поддерживаться в автоматическом режиме.

При покупке стоит учесть, что котлы, использующиеся для отопления, являются одноконтурными. Это означает, что они могут использоваться только для работы в замкнутой системе. Использовать их в качестве нагревателей для проточной воды смысла нет никакого, ведь для этого есть отдельные, специальные накопительные или проточные системы.

Если же необходимо найти котел не только для отопления, но и для обеспечения дома источником горячей воды — то стоит задуматься о приобретении двухконтурной системы. Такой котел будет стоить дороже, однако он сочетает в себе сразу 2 устройства: водонагреватель и отопитель.

В современных системах в качестве теплообменника могут использоваться не только ТЭНы. Все чаще можно встретить отопители, использующие для нагрева носителя индукционный ток. В таких системах жидкость нагревается в результате передачи тепла от металлических стенок трубок, по которым она течет. Они, в свою очередь, нагреваются от того, что на них воздействует электромагнитное поле, исходящее от катушек, установленных на котел. Такая замена происходит по простой причине: оборудование с таким способом передачи тепла жидкости стоит на порядок дешевле, да и служит несколько дольше. Кроме того, в отличие от ТЭНовых приборов, в них практически отсутствует накопитель. Однако, есть и подводные камни, например, для обслуживания таких систем требуются определенные навыки, которыми обладают только квалифицированные специалисты.

Так же можно найти и электрокотлы электродного типа. В них нагрев жидкости происходит за счет подачи тока, который проходит сквозь нее между установленными внутри котла электродами. Такие отопители считаются наиболее безопасными, однако имеют ряд своих минусов, главный из которых заключается в том, что электроды не долговечны, и их время от времени приходится заменять на более новые.

Принцип работы

Назначение котла – повышение температуры теплоносителя в отопительном контуре. Способ нагрева зависит от конструктивных особенностей аппарата.

ТЭНовые котлы

Нагревательный элемент установки представляет собой трубку из металла, внутри которой помещена керамическая крошка или кварцевый песок. В середине расположен стержень из нихрома или вольфрама. Контакты подключаются к электрическим проводам. В рабочем режиме на спираль подается напряжение. За счет высокого сопротивления она начинает нагреваться и передает тепловую энергию воде. ТЭНы размещаются внутри бака, заполненного жидкостью.

Емкость может размещаться вертикально или горизонтально. При работе котла ТЭН всегда скрывается под жидкостью, иначе нагревательный элемент быстро выйдет из строя. Для контроля температуры и давления внутри бака применяются датчики, передающие рабочие параметры в блок управления. Для обеспечения циркуляции теплоносителя в контуре, многие модели снабжены электрическим насосом.

Запуск в работу сопровождается резким скачком энергопотребления, т.к. одновременно включаются все ТЭНы. При достижении теплоносителем заданных параметров котел поддерживает температуру воды на постоянном уровне.

Индукционные котлы

Приборы данного вида используют эффект электромагнитной индукции. В катушку с заданным числом витков помещается металлический стержень. При этом образуются вихревые токи, вызывающие повышение температуры элемента. Сердечник нагревает циркулирующий теплоноситель.

Аппарат представляет собой цилиндр, по всей высоте которого встроена катушка индуктивности. Внутри располагается металлический сердечник. Свободное пространство заполнено теплоносителем. Для регулировки мощности применят тиристорные пускатели.

Индукционные установки отличаются надежностью и продолжительной эксплуатацией. КПД аппаратов достигает 99%. Использование в качестве теплоносителя обессоленной воды или антифриза избавляет потребителя от проблем с накипью.

Установки компактны, что позволяет монтировать приборы на стене помещения. Встречаются производительные аппараты, мощность которых достигает 60 кВт.

Электродные котлы

Работа этих установок основана на проводимости воды, содержащей соли металлов. Через теплоноситель пропускается ток, который вызывает ионизацию раствора. Заряженные частицы двигаются к электродам. За счет внутреннего сопротивления молекул жидкость начинает нагреваться.

Аппарат состоит из цилиндрического резервуара, внешняя часть которого покрыта изоляцией. Внутри установлен электрод, подключенный к фазе. Корпус присоединяется к нулевому кабелю. При подаче напряжения температура теплоносителя начинает резко возрастать.

Приборы, работающие на принципе ионизации раствора, отличаются компактными размерами и высокой надежностью. Мощные установки предназначены для подключения к 3-фазной электрической сети. Допускается последовательный монтаж нескольких котлов. Особенностью электродных генераторов является невозможность управления мощностью прибора. Аппарат способен работать только с полной производительностью. Регулировка температуры воды достигается отключением и включением устройства.

Сравнение КПД электродного и электрического котла

Производители нахваливают электродные котлы за их высокий КПД.

Отсутствие потерь они объясняют тем, что электрический ток нагревает непосредственно теплоноситель.

Но при этом почему-то ничего не говорится о потерях при использовании ТЭНов.

Приведу рисунок, чтобы напомнить вам их устройство:

Устройство ТЭНа

Внутри ТЭНа происходит последовательный нагрев нихромовой спирали, потом наполнителя из периклаза, а потом металлической трубки.

Вся эта конструкция плотно прокатана и внутри нет никаких воздушных полостей, которые могли бы удерживать тепло.

Поэтому практически вся энергия, выделяемая на нихромовой спирали уходит на нагрев воды. Точно так, как в электродном котле.

Есть еще одно утверждение производителей: «Электродный котел нагревает воду быстрее, чем ТЭНовый.

Потому что нагрев воды происходит по всему объему котла». Это тоже спорный аргумент.

Воды внутри котла умещается мало, а мощность для ее нагрева прикладывается большая.

Безусловно, какое то преимущество во времени будет, но скорее всего оно для вас не будет играть роли. И никаких обещанных 30% процентов экономии не принесет.

Также очень важна температура теплоносителя в системе.

Связано это с тем, что при повышении его температуры происходит падение его сопротивления.

А это вызывает повышение потребляемой мощности:

Формула мощности электродного котла

По этой причине температура теплоносителя не должна превышать 50°. А что это будет означать для вас? Это еще одна засада!

Например, теплоотдача алюминиевых радиаторов измеряется исходя из условия, что температура теплоносителя равна 90°, а температура воздуха в помещении 20°.

При более низко температуре теплоносителя вам нужно будет увеличивать количество секций радиаторов.

Так, например делается в системе отопления под названием «Ленинградка», где наиболее удаленные от стояка или котла радиаторы должны быть с большим количеством секций.

Единственный вариант с такой температурой теплоносителя — водяные теплые полы.

Но нужно помнить, что для  нашего холодного климата они не подойдут в качестве основной системы отопления.

Мораль всего, что сказано выше такова — никакого особенного преимущества по КПД у электродного котла по сравнению с обычным электрическим нет, а вот сложностей с эксплуатацией прибавляется. О других сложностях поговорим ниже.

Заключение

Если участок не газифицирован, то лучшее решение для обогрева жилища – электрокотел для отопления. На рынке они представлены различными видами оборудования. Зная об их преимуществах и особенностях эксплуатации, можно правильно подобрать подходящую установку. Подключив котел, в вашем доме всегда будет комфортный микроклимат вне зависимости от погоды на улице. Но помните: чтобы выбранное оборудование без сбоев обеспечивало ваш дом теплом, следует поручить работы по его установке высококвалифицированным специалистам. В этом случае вы сможете сэкономить и на обслуживании отопительного устройства.

В заключение

Подводя итог, можно сделать вывод, что использовать электрический котел на 220 В для отопления частного дома целесообразно в следующих случаях:

• Если дом не газифицированный, небольшой 30-60 м 2. а отапливать его твердым топливом (котел, печь) нет желания или возможности;
• При отсутствии трехфазного ввода, как дополнительный источник тепловой энергии в ночное время или в период отсутствия жильцов;
• При наличии тарификационного счетчика электроэнергии электрокотел можно включать на максимальную мощность, а днем отключать или снижать мощность;
• Использовать теплоаккумулирующую емкость для накопления тепла в ночное время с последующим использованием его днем.