Электрический котел с двумя контурами: структура, плюсы и минусы, а также советы по выбору

Когда газ не доступен для отопления и горячего водоснабжения в вашем доме, необходимо искать альтернативные источники энергии. Можно рассмотреть солнечные панели, использование дров или пеллет. Тем не менее, оптимальным вариантом может стать электрический котел с двумя контурами.

В данной статье мы подробно рассмотрим, как работает этот тип оборудования и какие его разновидности существуют. Также мы перечислим важные аспекты, которые нужно учесть перед покупкой, а также дадим рекомендации по экономному использованию устройства.

Как работает котел

Двухконтурный котел представляет собой устройство, в котором установлены два нагревательных элемента, предназначенных для подогрева воды и теплоносителя. Основной принцип работы заключается в преобразовании электрической энергии в тепловую.

Основные конструктивные элементы двухконтурного котла

Для обеспечения отопления в устройстве предусмотрен замкнутый отопительный контур, по которому циркулирует теплоноситель. Второй контур отвечает за горячее водоснабжение, подогревая воду в встроенном накопительном баке или по проточному принципу.

Летом можно отключить отопление и использовать котел только в режиме бойлера.

Оба контура котла могут работать как по отдельности, так и одновременно, обеспечивая как отопление жилища, так и нагрев воды.

Прибор состоит из следующих ключевых компонентов:

• термоизолированный корпус с арматурой для входа и выхода воды;
• теплообменник для циркуляции теплоносителя;
• устройство управления и автоматический блок, дающий возможность задавать температурные параметры и контролировать работу котла;
• нагревательный элемент;
• распределительный бак для сброса давления;
• клапан безопасности;
• воздухоотводчик (автоматический или ручной) для устранения воздушных пробок;
• циркуляционное насосное оборудование для отопления и горячего водоснабжения;
• группа безопасности с термодатчиками и реле.

Принцип функционирования электрокотла основан на теплообмене: насос прокачивает воду в бак, где она нагревается до нужной температуры и затем направляется либо в отопительный контур, либо в систему горячего водоснабжения.

Таким образом, электрический котел с двумя контурами может служить как для отопления, так и для подачи горячей воды, как и аналогичный газовый прибор.

Плюсы и минусы электрического отопления

Электрическое отопление является одним из самых экологичных методов, так как оно не загрязняет атмосферу дымом и копотью, как это происходит при использовании твердого топлива, или угарным газом от газовых котлов.

Также, работающие на электричестве системы почти полностью исключают риск аварий из-за утечки воды – если в системе отсутствует теплоноситель, оборудование автоматически отключается.

Эффективность электрических котлов составляет 95-99%, однако, высокие показатели эффективности не компенсируют большие затраты на электричество, что делает их менее выгодными по сравнению с газовыми аналогами.

К плюсам электрических котлов можно отнести:

• Легкость установки – не требуется установка дымохода, вентиляционной системы, прокладка газовых труб и получение многих разрешений, как при установке газового оборудования.
• Безопасность – риск протечек или закипания в электрическом котле минимален, а конструкция исключает открытое пламя и легковоспламеняющиеся вещества.
• Компактные размеры – это особенно важно для небольших помещений. Устройство можно разместить в любом подходящем месте, где есть доступ к электрической сети и отопительной системе.
• Тишина в работе – электрокотел функционирует без вибрации и шума, в отличие от оборудования на твердом топливе или газе.
• Доступная цена как самого устройства, так и его установки и обслуживания.

Что касается недостатков, то одним из основных является высокая стоимость потребляемой электроэнергии. Это может вылиться в значительные расходы, особенно если требуется отопление и горячее водоснабжение для большого дома.

Поэтому на этапе покупки стоит заранее оценить предполагаемое потребление, проанализировав площадь, объем расходуемой воды и мощность устройства, и решить, оправданы ли эти затраты.

Снизить расходы можно с помощью установки специальных контроллеров, накопительных устройств и дифференцированных счетчиков, работающих в режиме «день-ночь».

• Зависимость от источника электроэнергии – в регионах с частыми отключениями электричества установка такого котла будет малопрактичной. Однако, в случае случайных отключений можно решить эту проблему с помощью генератора для накопления энергии.
• Перепады напряжения в сети могут негативно повлиять на чувствительную электронику котла, поэтому перед установкой стоит провести анализ и, возможно, приобрести стабилизаторы напряжения.
• Образование накипи. Вода, используемая для горячего водоснабжения, может откладывать известковый налет на нагревательных элементах, что требует регулярной чистки и обслуживания. Установка фильтров на входе холодной воды и плановое техобслуживание могут помочь решить эту проблему.

Также важно проверить, выдерживает ли ваша электросеть необходимые нагрузки перед установкой электрического котла. Например, чтобы обеспечить отопление площадью 200 квадратных метров, потребуется мощность не менее 16-20 кВт.

Важно отметить, что это расчет только для отопления, без учета других электрических приборов. В новых коттеджных поселках такая мощность обычно предполагается при подключении к трехфазной сети, тогда как в дачных участках, как правило, выделяется не более 10 кВт.

Типы электрических котлов

Сегодня производители предлагают электрокотлы с различными нагревателями и принципами работы. Однако полноценную работу для отопления и горячего водоснабжения могут обеспечить лишь устройства с ТЭНами.

Подключение электрического котла к отопительной системе и ГВС чаще всего требует установки бойлера с теплообменником или накопительной емкости для горячей воды.

Иные типы оборудования можно использовать для горячего водоснабжения только при условии подключения к ним бойлера косвенного нагрева.

Электрические приборы с ТЭНами

Наиболее часто устанавливаемыми моделями являются котлы с ТЭНами, выполненными из керамических или металлических материалов. Они представляют собой стержни, спирали или изогнутые конструкции, внутри которых размещены провода с определенным сопротивлением. Эти элементы нагреваются при прохождении электрического тока и передают тепло воде.

Количество ТЭНов зависит от мощностных характеристик устройства и его внутреннего объема, но добавление дополнительных ТЭНов приводит не только к увеличению скорости нагрева, но и к повышенным расходам на электричество и обслуживание.

Большой недостаток таких котлов заключается в быстрой образовании накипи на ТЭНах, что снижает их эффективность. Так, налет толщиной всего 0,5 мм уже может снизить КПД на 10%, а 2 мм – на 35-40%!

Это приводит к тому, что устройство нагревает воду медленнее, что, в свою очередь, приводит к увеличению потребления электричества. Поэтому такие котлы требуют регулярной очистки и периодической замены нагревательных элементов, которые вышли из строя.

Для продления срока службы ТЭНов рекомендуется устанавливать очистные фильтры или добавлять специальные смягчающие средства в теплоноситель, а для отопления использовать дистиллированную воду.

Кроме того, котлы с ТЭНами необходимо регулярно обслуживать, поскольку от этого зависит безопасность их эксплуатации. Со временем нагревательные элементы могут подвергаться износу и перегреву.

Если при этом происходит повреждение корпуса, это не приведет к серьезным последствиям, так как разогретый нихром будет рассыпаться при контакте с водой. Однако, если разъединившийся элемент останется в целостном корпусе и продолжит работу, выходит, что металл будет находиться под электрическим напряжением благодаря воде – проводнику.

Индукционные электрокотлы

Индукционные котлы действуют по принципу магнитной индукции, что позволяет преобразовывать электроэнергию в тепло. Внутри корпуса находится первичный контур с индуктивной катушкой, создающей переменное магнитное поле при подаче напряжения.

В результате возникают вихревые токи, которые нагревают металл, а он, в свою очередь, передает тепло теплоносителю.

Хотя ТЭНовые котлы можно устанавливать даже в жилых помещениях, индукционные лучше обустроить в отдельном помещении, поскольку нет достаточных медицинских данных, подтверждающих безопасность электромагнитных полей для человека.

Среди преимуществ индукционных котлов по сравнению с ТЭНовыми:

• Наивысший уровень КПД – 98-99%.
• Более обширная площадь нагрева, что способствует быстрой передаче тепла.
• На нагревательных элементах не образуется накипь.
• Полная автономность и отсутствие необходимости в регулярном обслуживании.
• В качестве теплоносителя можно использовать не только воду, но и нефтепродукты или масла.

Главный минус таких устройств заключается в их высокой стоимости и необходимости подключения бойлера косвенного нагрева или накопительного резервуара для обеспечения теплом. Таким образом, несмотря на определенные преимущества индукционного оборудования, двухконтурные ТЭНовые котлы продолжают оставаться наиболее востребованными на рынке.

Котлы с электродными нагревателями

Принцип работы электродного котла основывается на превосходной теплопроводности воды. Внутри устройства находятся электроды с положительным и отрицательным зарядом, через которые протекает ток, заставляя теплоноситель двигаться от одного электрода к другому.

Нагрев воды происходит мгновенно благодаря энергии, высвобождающейся при расщеплении молекул на ионы, которые движутся к электродам. Таким образом, процесс нагрева в камере котла происходит очень оперативно.

Однако для правильной работы электродного котла необходимо обеспечить хорошее заземление, так как данные устройства могут быть опасны и могут «бить» сильным электрическим зарядом.

Преимущества электродных котлов по сравнению с ТЭНовыми моделями:

• Они нагревают воду в 10 раз быстрее.
• Потребляют на 20-30% меньше электроэнергии.
• Имеют компактные размеры, даже обладая высокой мощностью (чаще всего представлены в настенном варианте).
• Не подвержены поломкам при колебаниях в сети электричества.

Тем не менее, из-за ряда значительных недостатков, электродные котлы не стали широко используемыми. В основном их применяют для отопления, хотя возможно создать второй контур для горячего водоснабжения при установке бойлера косвенного нагрева.

Данные устройства предъявляют высокие требования к качеству теплоносителя; обычную водопроводную воду использовать нельзя, рекомендуется применять специальную жидкость с сбалансированным содержанием солей. Кроме того, электроды со временем растворяются и требуют замены.

Электродные котлы весьма компактны, но их мощность не всегда достаточна для отопления больших помещений. Для этого предлагаются модели с несколькими подключенными друг к другу котлами.

Для безопасной эксплуатации электродного котла стоит дополнить его комплектом автоматики, который приобретается отдельно и зачастую обойдется дороже самого устройства. Важными компонентами являются циркуляционный насос и электронный терморегулятор, которые контролируют температурный режим нагрева.

Также необходим контроллер тока, который может регулировать силу тока и отключать устройство для предотвращения кипения воды.

На что обратить внимание при покупке?

Теперь, когда вы определились с выбором устройства, следует рассмотреть его размеры и технические характеристики.

Чаще всего электрокотлы устанавливают на кухне, однако можно создать мини-котельную, что позволит скрыть некрасивые коммуникации и дополнительное оборудование (накопительный резервуар, бойлер косвенного нагрева и т. д.).

Выбор устройства по методу установки

Все двухконтурные котлы можно условно разделить на две группы в зависимости от типа установки: настенные и напольные. Размеры и выбор конкретной модели зависят от площади отопления и доступного пространства для установки устройства.

Настенные котлы имеют меньшие размеры по сравнению с напольными и могут быть встроены в шкаф или тумбу, что делает их менее громоздкими и более гармоничными в интерьере.

Настенные модели лучше подходят для обогрева небольших площадей — до 100 м², поэтому чаще их устанавливают в квартирах или дачных домах. Крепятся они на специальные кронштейны к прочным вертикальным поверхностям.

Напольные котлы представляют собой более объемные устройства, но способны обеспечивать теплом площади до 200 м² и обеспечивать стабильную подачу горячей воды. Накопительные резервуары могут быть как встроены в устройство, увеличивая его размеры, так и устанавливаться отдельно.

Если площадь коттеджа превышает 200 м², можно организовать котельную с несколькими электрокотлами или использовать дополнительные источники отопления, например, твердотопливные котлы или солнечные панели.

Расчет нужной мощности

Чтобы рассчитать необходимую мощность, можно разделить отапливаемую площадь на 10. При этом предполагается, что для обогрева 10 м² требуется 1 кВт, но эта цифра условна, так как расчет подходит только для помещений с высотой потолков не более 3 метров.

Кроме того, теплопотери зависят от наличия теплоизоляции, качества окон и их размеров, климатических условий региона и материалов, использованных в строительстве.

Если в вашем доме высокие потолки, сначала нужно определить объем (площадь умножить на высоту). Затем вычисляется необходимая мощность, исходя из расчета, что на 1 м³ требуется 35 Вт.

При покупке стоит выбирать устройства, мощность которых превышает расчетные показатели на 15-20% — лучше, чтобы котел работал на более низком уровне мощности, чем сталкиваться с проблемой недостатка тепла в морозные зимние дни.

К итоговому показателю рекомендуется добавить «профилактический запас»:

• 10% — при больших оконных проемах (панорамные окна, веранды и т. д.).
• 15% — в случае отсутствия утепления.
• 10-15% — для регионов с холодными зимами.
• 20% — для учета нагрузки при работе ГВС в режиме моментального нагрева.

При расчете для котлов с большими встроенными накопительными емкостями стоит ориентироваться на данные, предоставленные производителем в технической документации.

Питание устройства также зависит от его технических характеристик. Для котлов до 10 кВт достаточно подключения к стандартной сети на 220 В, а более мощные требуют подключение к трехфазной сети. В этом случае может понадобиться разрешение от местных энергетических компаний, если в доме нет линии на 380 В.

Другие важные моменты

По принципу нагрева воды двухконтурные электрокотлы можно классифицировать на проточные и накопительные. Проточные котлы подойдут для небольших домов и семей, так как они могут обслуживать 1-2 точки водоразбора дополнительно к отоплению. Тем не менее, у данного устройства «2 в 1» есть значительный недостаток — высокая нагрузка на электросеть.

Накопительная модель занимает больше пространства из-за дополнительного резервуара, где хранится запас горячей воды. Ее преимущество в том, что она способна обеспечивать потребление воды в больших объемах и позволяет сэкономить до 10% электроэнергии, так как не требует постоянного нагрева, а лишь поддерживает температуру.

С специальной теплоизоляцией теплопотери в резервуаре не превышают 0,5 градуса в час. В техническом паспорте устройства, предназначенного для ГВС, должны быть указаны его параметры — минимальная и максимальная температура, объем воды и время на его подогрев.

Современные электрические котлы допускают управление и контроль температуры отопления через смартфоны или системы «умный дом».

Дополнительно котел может быть оборудован:

• Автоматики для дистанционного контроля через пульт или интернет.
• Защитой от замерзания, поддерживающей минимальную температуру в системе, что актуально для дачных и загородных домов, где нет постоянных жильцов.
• Датчиками, которые отслеживают изменение погоды, включая устройство при понижении температуры и отключая его в солнечные часы.
• Оборудованием, снижающим температуру подаваемой воды для системы «теплый пол».
• Датчиками с возможностью программирования микроклимата для всего помещения или отдельных комнат по вашим предпочтениям.

Конечно, дополнительные функции от производителя увеличивают стоимость устройства, но делают его эксплуатацию более удобной.

Способы экономии при эксплуатации

Чтобы сократить расходы на электроэнергию при использовании электрического котла в качестве системы отопления и нагрева воды, необходимо снизить общие теплопотери в доме.

Прежде всего, стоит заменить старые окна на современные с 2-3 камерами и позаботиться о теплоизоляции стен (наилучший вариант — внешняя) с использованием пенопласта, минеральной ваты или других материалов с низким коэффициентом теплопроводности.

Другие варианты экономии:

1. Дополнительное подключение или использование автономных устройств на альтернативных источниках энергии (солнечные панели, ветрогенераторы, дровяные камины) может значительно сократить энергопотребление.
2. Многотарифные счетчики помогут снизить затраты на ночное отопление, а в часы пик можно отключить прибор (дорожает электроэнергия, использованная в часы с 8:00 до 11:00 и с 20:00 до 22:00). Если дополнить систему внешними теплоаккумуляторами, можно хранить «дешевую» энергию для использования в дневное время.
3. Рекуператоры в вентиляции помогут сохранить теплый воздух в помещении.
4. Недельные программы будут отслеживать рабочие данные системы в заданный период времени, позволяя выбрать оптимальный и экономичный режим работы с минимальными затратами энергии.
5. Комнатные терморегуляторы будут контролировать изменения в микроклимате и передавать информацию на встраиваемый в котел датчик, который будет включать или отключать отопление, предотвращая перегрев и излишние теплопотери.

При адекватной организации работы электрического котла возможно снизить расход электроэнергии и сопутствующие расходы до 40%.

В данной статье мы рассмотрим различные энергосберегающие методы отопления загородных домов, углубляясь в этот увлекательный вопрос.

Заключение и полезное видео по теме

Мы рекомендуем вам ознакомиться с коллекцией видеообзоров и советов по использованию электрокотлов разных моделей для отопления и обеспечения горячей воды в вашем доме.

Важные аспекты электрического отопления – это типы котлов и других электроотопительных устройств, а также расчет их мощности и финансовых затрат на отопительный сезон:

Хотя двухконтурные электрокотлы могут показаться удобным вариантом, прежде чем совершить покупку, обязательно проверьте свои расходы на электроэнергию в зимний период или проконсультируйтесь с профессиональными теплотехниками.

Возможно, вам порекомендуют более экономичную систему, такую как одноконтурный котел с косвенным нагревом или разработают комбинированную систему отопления, позволяющую снизить потребление электроэнергии за счет дополнительных источников энергии.

Просим вас оставить комментарии в блоке ниже. Поделитесь тем, какие факторы стали решающими при выборе модели двухконтурного котла. Ваши советы могут быть полезны другим пользователям сайта, задавайте свои вопросы.