Как выбрать двухконтурный электрический котел

Принцип работы

Двухконтурный электрический котел для отопления, призванный прогревать жилые площади, действует по принципу преобразования электрической энергии в тепловую. Данный процесс осуществляется с применением специальных нагревательных элементов, которые являются одними из важнейших деталей электрического оборудования. Данные компоненты отвечают за прогрев воды для хозяйственных нужд, а также самого теплоносителя.

Вода циркулирует по трубам благодаря насосу, присутствующему в конструкции котла. Однако этот процесс может происходить и естественным путем. В последнем случае ситуация находится под контролем автоматики.

В этой системе отопления имеются регуляторы, отвечающие за температурный режим и подающие при этом определенные сигналы:

• когда все необходимые показатели достигнуты, подогрев автоматически отключается;
• когда температурный показатель снижается до заданных значений, система также отключается.

Определенные типы программаторов дают возможность выставлять нужные значения обогрева в зависимости не только от внутренней, но и наружной температуры воздуха. С использованием подобных элементов осуществляется самостоятельная регулировка работы устройства в автономном порядке.

Современные двухконтурные котлы, действующие от электричества, оснащаются надежной предохранительной системой. В большинстве случаев ее наличие никак не отражается на стоимости отопительного агрегата. Так, если теплоноситель перегревается, максимально разрешенный показатель его давления значительно повышается. Сразу после этого действует специальный клапан безопасности.

Рекомендации по выбору электрокотлов для обогрева дома

Вокруг электрических котлов существует немало домыслов, связанных с их высокой стоимостью и частыми поломками. Но на самом деле, если грамотно выбрать подходящий прибор и правильно пользоваться им, никаких проблем у вас не возникнет.

Подыскивая энергоэффективную модель, не забудьте обратить внимание на ее ключевые параметры:

• габариты;
• способ установки;
• производительность;
• показатель КПД;
• регулировка температур;
• уровень шума;
• наличие автоматики.

Если вы ищите доступный, простой в обслуживании котел, лучшим решением станет покупка прибора, оснащенного тэнами. Менять нагревательные элементы в таком устройстве следует не чаще, чем раз в 5-10.

Различные модели электрокотлов могут укомплектовываться расширительными бачками, циркуляционными насосами, термостатами и другими полезными приспособлениями. Не забудьте также уточнить возможность подключения бойлера и теплых полов, если, конечно, вам это интересно.

Как работает двухконтурный электрокотел

В устройстве двухконтурного электрокотла, предусмотрено два нагревательных элемента, не соприкасающихся между собой. Особенность конструкции в том, что котёл, одновременно нагревает горячую воду и теплоноситель.

Принцип работы двухконтурного электрического котла отопления и ГВС, можно описать следующим образом:

• В корпусе находится трубчатый нагревательный элемент (ТЭН). При прохождении электрического тока, внутренняя спираль накаляется. Тепло, полученное в результате нагрева, передается греющей поверхности, соприкасающейся с теплоносителем.

Передача тепла от поверхности ТЭНа теплоносителю, осуществляется посредством естественной или принудительной циркуляции жидкости в системе отопления. Теплоноситель, попадает в емкость с электронагревателем, проходя через которую соприкасается с разогретой поверхностью и аккумулирует тепло. Нагретая жидкость, поступает в систему отопления, отдавая тепло через радиаторы или теплые полы.

Контуры ГВС и отопления, работают практически идентичным образом. При открытии крана горячей воды, включается нагревательный элемент и начинает подогревать жидкость проточным способом.

Двухконтурные энергосберегающие электрические отопительные котлы, имеют встроенную накопительную емкость – бойлер. Нагретая вода хранится в накопителе, с теплопотерей, не более 1оС в несколько часов. После открытия крана, потребителю, сразу подается горячая вода. Экономия, достигаемая благодаря встроенной накопительной емкости, достигает 10-15%.

Современные бытовые двухконтурные электрокотлы многих европейских компаний, создаются с учетом подключения к низкотемпературным системам обогрева – «теплым полам», без необходимости в установке дополнительного оборудования.

Электрокотлы выпускаются в настенном и напольном (стационарном) исполнении.

Навесные 2-х контурные электрокотлы

Двухконтурный настенный электрический котел отопления, оптимальное решение обогрева квартиры, по причине следующих преимуществ:

• Небольшая занимаемая площадь – настенные котлы, отличают небольшие габариты. При необходимости, электрокотел можно встроить в шкаф.

Отсутствие избыточной мощности – вырабатываемой тепловой энергии, достаточно для обогрева квартиры. Функциональность – двухконтурные модели, идут в комплектации с встроенным бойлером, автоматикой под управлением микропроцессора.Некоторые котлы, предназначены для подключения к низкотемпературным системам отопления, без необходимости в установке дополнительного оборудования: гидрострелки и узла подмеса.

Двухконтурные электрокотлы настенного типа, оптимальное решение обогрева квартиры многоэтажного дома.

Напольные электрокотлы с двумя контурами

Установка двухконтурного котла в напольном исполнении, оправдана для обеспечения теплом частного дома или коттеджа. Более мощные устройства, чем навесные аналоги, хорошо справляются с обогревом жилых помещений и приготовлением горячей воды в достаточном количестве.

Двухконтурные напольные электрокотлы, занимают много полезной площади. Выпускаются с минимальной производительностью в 10-18кВт (в зависимости от выбранного производителя), поэтому, в основном используются в частных домах или коттеджах.

Большая производительность в конструкции напольных котлов, сочетается с встроенным накопительным баком (присутствует не во всех моделях), автоматикой и высокой пропускной способностью ГВС. Популярностью пользуются решения, с дополнительным подключением внешнего теплоаккумулятора, что позволяет экономить на электричестве, не менее 25-30%.

Суть решения сводится к тому, что выполняется подключение к трехтарифному счетчику. Котел работает в полном объеме только ночью, когда электричество предоставляется по сниженной цене. За это время, нагреваемая вода поступает в теплоаккумулятор. В дневное время суток, котел отключается.

Теплоноситель подогревается за счет сохраненного ранее тепла. Решение оптимально подходит для низкотемпературных систем отопления.

Что учесть покупателю?

Помимо приведенной в нашем обзоре классификации существует и более простое разделение электрокотлов отопления на виды, понятное любому человеку. Зачастую на эти параметры он и ориентируется при выборе.

1. Способ монтажа:

• Настенные электрические котлы отопления чаще устанавливают в квартирах и небольших частных домах. Эстетичные и аккуратные, они могут развивать довольно серьезную мощность.
• Напольные – это уже промышленные или полупромышленные модели, выдающие от 24 кВт и выше.

2. Подключение к электросети:

• Однофазные – экономичные электрокотлы небольшой производительности достаточно включить в розетку на 220 В.
• Трехфазные – приборы средней и высокой мощности, нагрузку от которых обычная бытовая сеть уже не выдержит. Под них нужно специально вести линию на 380 В.

3. Число подключаемых веток: здесь, как у всех котлов отопления, идет разделение на одно- и двухконтурные модели. Первые работают только на обогрев, вторые дополнительно обеспечивают частный дом горячей водой в кранах.

4. Все эти особенности нужно учитывать при выборе, но главной по-прежнему остается производительность. От нее зависит, сколько потребляет электроэнергии электрокотел отопления, и какую площадь он может обогреть. Необходимый минимум — 100-110 Вт на квадратный метр, но чем хуже изолировано жилье, тем большая мощность должна быть у прибора. В идеале следует сделать расчет теплопотерь всей постройки для самых низких температур в регионе, а результат увеличить на 3-5%, чтобы получить искомую производительность.

5. Поскольку подобное оборудование технически более сложное, чем аналогичные газовые и твердотопливные модели, нужно еще правильно выбрать подходящие электрокотлы для отопления частного дома. Автономные системы предъявляют к ним определенные требования:

• Сила тока – не выше 35-40 А.
• Диаметр патрубков электрокотла – в соответствии с подключаемым контуром, но не меньше 1 ½ ″.
• Давление в системе – максимум 3-6 атм.
• Регулировка мощности – хотя бы в пределах 2-3 ступеней.

Кроме параметров электрического котла отопления придется поинтересоваться, на что способна сама сеть. Например, в загородных домах напряжение может быть слабым и падать по вечерам до 150-180 Вт, а большинство импортного оборудования при такой нагрузке даже не включится. Имейте в виду, что слишком мощный электрокотел в 10-15 кВт уже будет отбирать напряжение у соседей по улице. Также поинтересуйтесь характеристиками трансформатора, от которого запитаны дома в вашей части поселка. Нередко для подключения электрокотла высокой производительности приходится тянуть ветку в обход.

Как выбрать

Многие задаются вопросом, как подобрать хороший электроотопительный котел для отопления. Одним из наиболее важных свойств для такого типа оборудования является показатель полезного действия, о котором уже упоминалось. От него зависит эффективность работы подобных приборов и эксплуатационные расходы. Но в случае с рассматриваемым оборудованием этот коэффициент не так важен по причине того, что все модели имеют КПД в районе 96–98 процентов.

Она определяет, какое количество тепла, передающегося жидкости, будет поступать в отопительный механизм. Мощность котлов обычно обеспечивается благодаря работе электрических ТЭНов, которые расположены внутри теплового обменника.

Для электрических котлов данная характеристика составляет от двух до шестидесяти киловатт. Чтобы осуществить верный подбор мощности электрокотла, следует произвести теплотехнический расчет для всей постройки. Лучше всего, если это будут делать специалисты. Эта характеристика должна определяться из расчета 1 киловатт на 10 квадратных метров площади помещения. Если еще нужно нагревать воду, то мощность должна быть больше как минимум на четверть.

Еще одна важная характеристика – это механизм управления. С его помощью можно существенно уменьшить расходы на отопление и горячую воду. В различных моделях тепловых генераторов заложены разные варианты снижения потребления энергии. Обычно применяются механизмы автоматического управления, которые отвечают за регулирование работы агрегатов. Простейшим таким устройством выступает термостат. Суть его работы крайне простая – следует установить нужную температуру теплового носителя на выходе, когда она увеличивается до необходимого значения, термостат выключает ТЭНы.

Еще один важный фактор, на который следует обращать внимание при подборе электрокотла – это его комплектация. Этот момент влияет и на цену агрегата, и на эффективность.

Выше упоминалось, что приобретение моделей с неполной комплектацией влечет дополнительные финансовые расходы на покупку частей и временные потери на установку. Если же говорить о полной комплектации электрокотлов, то ряд моделей является миниатюрными котельными. Они имеют и насос для циркуляции, и расширительную емкость, и температурные датчики выносного типа, и фильтр, который отвечает за очищение теплового носителя, и механизм защиты от замерзания и другие.

Критерий, на который следует обращать внимание при подборе электрокотла – это напряжение электрической сети. Хоть этот фактор не относится к самим устройствам, но его нельзя не учитывать.

Мощным котлам требуется напряжение от линии на 380 вольт. По этой причине перед приобретением котла следует выяснить, можно ли такую линию провести на нужный объект. Если нет, то лучше довольствоваться однофазным решением на 220 вольт. Естественно, что не последним моментом, кроме указанных свойств, при подборе электрокотла выступает и его производитель.

Как выбрать мощность отопительного котла

Поскольку производителями предлагается большой выбор соответствующих агрегатов разной мощности, то, учитывая относительно высокую стоимость электроэнергии, необходимо тщательно подобрать типоразмер отопительного оборудования.

Известно, что потребляемая мощность электрического котла мощностью 1 кВт, работающего при полной нагрузке в течение 1 часа, составляет около 700 кВт (учитываются потери на нагрев деталей установки). Таким образом, потребляемая тепловая мощность электрокотла с баком вместимостью до 1000 литров, работающего при полной нагрузке в течение 1 часа, составит 700 градусов. Однако полной такая нагрузка на агрегат никогда не бывает: интеллектуальная автоматика оборудования всегда регулирует мощность, требующуюся для целей отопления или подогрева воды. При этом учитывается площадь помещений и разность температур (для внешнего контура) и желаемая температура воды — для внутреннего. Исходя из этого, фактически потребная мощность составляет всего 33…50 % от теоретически необходимой.

Снижение энергопотребления обеспечивается следующими факторами:

1. Надёжной тепловой изоляцией помещения, где установлен агрегат для отопления дома.
2. Ещё на стадии планировки помещений, предназначенных для обогрева, учитывается их высота, конфигурация сантехнических устройств и других потребителей, тепловая эффективность радиаторов, наличие термостатов и так далее; это позволяет заметно снизить непроизводительные потери мощности.
3. Расположением котла.  Оптимальная расстановка трубопроводов позволяет уменьшать величину гидравлических сопротивлений и снизить рассеивание тепла в обогреваемых помещениях.

Точная площадь нагрева в основном зависит от значения теплоёмкости здания U, которая представляет собой величину суммарных тепловых потерь через строительный материал в результате непрерывно протекающих процессов теплопроводности, конвекции и излучения. Это значение выражается как скорость в ваттах, при которой тепло передается через 1 м² поверхности строительного материала при разнице температур 1 ºC между внутренней и внешней средой.

На практике используют следующие эмпирические соотношения между площадью обогрева F и номинальной мощностью котла N (ими можно пользоваться, если U = 0.3, а высота помещений Н = 2.7 м):

F, м2	50…60	60…80	80…110	110…140	140…180	180…220	Более 220
N, кВт	До 5.0	До 7.5	До 10.0	До 12.5	До 15.0	До 22.5	От 24.0

Требования к помещению и воздухообмену

Для обеспечения нормального воздухообмена в помещении при работе котла, потребуется оборудовать эффективную систему естественной вентиляции, обеспечивающей 3-х кратный часовой воздухообмен комнаты.

При расчете приточной вентиляции к данному показателю добавляют объем воздуха, нужный для процесса горения, величину которого берут из паспортных данных.

Основные требования к помещению, где будет установлен котел:

1. Наименьшая высота помещения — 2.0 м, кубатура — 7.5 м3. В случае, когда котлов устанавливаются два и больше, то габариты изменяются соответственно на 2.5 м и 13.5 м3.
2. Не допускается установка отопителей в подвалах, санузлах, ванных комнатах, и коридорах, а также в комнатах без форточек.
3. Стенки котельной обязаны быть защищены огнестойкими материалами либо особыми жаростойкими панелями.
4. Остекление выполняется из соотношения на 10 м3 комнаты — 0.3 м2 окон.
5. В помещении оборудуется контур защитного заземления.
6. Сечение дымохода должно соответствовать мощности котлоагрегата, а по диаметру соответствовать дымовому патрубку, на выходе из котла.
7. Для обслуживания агрегата должны быть свободные проходы: фронт котла — от 1.25 м, по бокам от 0.7 м.
8. При размещении газохода выдерживают максимальное расстояние от вертикального газохода до котла — не более 3.0 м.

Схема действия двухконтурного котла

Наличие системы ГВС немного усложняет схему работы газового котла двухконтурного типа. Нагретый горелкой теплоноситель, двигаясь по теплообменнику, обеспечивает нагрев пластинчатого теплообменника, по которому движется вода из водопровода.

Конструктивная схема двухконтурного газового котла с и битермическим и двумя обычными теплообменниками. В первом варианте нет необходимости в использовании двух теплообменников

Одновременное использование двухконтурной модели в режиме отопления и горячего водоснабжения невозможно. При активизации крана горячего водоснабжения благодаря трехходовому термостатическому клапану прекращается циркуляция теплоносителя по магистралям отопления. Котел переходит в режим перемещения воды по контуру с пластинчатым теплообменником, которым производится нагрев воды для бытовых нужд.

При значительном потреблении горячей воды на длительное время может быть парализована работа котла с ориентацией на отопление. Решить проблему можно двумя путями – предусмотреть установку более мощного отопительного прибора или включить в схему обустройства бойлер косвенного нагрева.

При активном использовании системы ГВС возможна установка двухконтурного котла со встроенным бойлером. В этом случае немного увеличивается расход топлива за счет того, что в паузе между циклами работы отопительной системы энергия горелки используется для поддержки температуры воды в дополнительном газовом водонагревателе.

Определенный запас горячей воды во встроенном бойлере позволяет использовать систему ГВС без отключения контура отопления. В результате обе системы работают поочередно, при этом отсутствует фактор перегрева жидкости и продлевается срок жизни теплообменника.

Котел со встроенным штатным бойлером не только обеспечивает достаточный запасной объем горячей воды, но и помогает избежать длительного отключения контура отопления

Встроенный штатный бойлер позволяет в любое время получить горячую воду нужной температуры, запас которой обеспечивается в автоматическом режиме. В то время, как проточной системе ГВС требуется несколько минут для нагрева воды до требуемой температуры.

Схема устройства отопительной системы с электрокотлом

Отопительные системы с электрокотлом могут быть с принудительной или естественной циркуляцией теплоносителя.

В зависимости от этого используется одна из следующих схем подключения:

1. В системах с естественным током жидкости к патрубку на выходе из котла крепится кран шаровой с американкой. Далее прокладывается трубопровод к радиаторам отопления. На трубопроводе с обраткой обязательно устанавливается грязевик и кран для его прочистки, далее следует расширительный бак закрытого типа. После него на обратке монтируется шаровой кран с американкой и патрубок для слива теплоносителя. Обратка подключается к патрубку в нижней части котла. Для естественного тока остывшего теплоносителя обязательно делается уклон обратной магистрали в сторону котла.
2. В системах с принудительной циркуляцией используется другая схема подключения. На выходящем из котла трубопроводе устанавливается группа безопасности. После нее идет шаровой кран с американкой. Подающий трубопровод подключается к радиаторам отопления. На обратном контуре сначала устанавливается циркуляционный насос. Потом следует грязевик и кран для его прочистки. Далее к обратному контуру подключается закрытый расширительный бак, вентиль с американкой и патрубок для слива теплоносителя.