Электрический двухконтурный котел для водоснабжения и отопления дома

Формирование автономной сети с электрическим котлом прогрева требует тщательных расчетов. Высокая цена энергоносителя заставляет задуматься о целесообразности использования агрегатов. Но в некоторых случаях есть возможность снизить расходы на обслуживание, поэтому стоит подробнее рассмотреть виды агрегатов и их особенности. Разберемся в том, что представляет собой двухконтурный котел электрический, плюсы и минусы применения моделей, и способы экономии для снижения эксплуатационных затрат.

Устройство и принцип работы двухконтурных электрокотлов

Оборудование вырабатывает тепловую энергию, преобразуя электрическую, для чего оснащено нагревательными элементами для прогрева жидкости. Особенности двухконтурного котла в том, что модель подогревает воду для подачи в тепловую сеть и разводку горячей воды для бытовых нужд.

Схема нагревателя включает несколько основных и дополнительных элементов:

• два ТЭНа;
• бак расширительный для компенсации объема разогретого теплоносителя;
• клапан предохранительный для сброса избыточного давления;
• воздухоотводчик;
• система автоматического управления и контроля.

ТЭН представляет собой трубку из металла, внутри которой размещена токопроводящая нихромовая нить. Нагреватели встроены в теплообменник, поэтому при включении прибора в сеть, поступающая электроэнергия запускает процесс нагрева нихромовой нити. Деталь передает тепловую энергию нагревателю, который осуществляет прогрев теплоносителя.

На заметку! Как правило, двухконтурный котел электрический дополнен циркуляционным насосом, который обеспечивает интенсивность движения воды по сети, снижает расход энергоносителя. Контуры котла разомкнутые, каждый оснащен одним ТЭНом.

При наличии системы контроля и автоматики, модели работают в автономном режиме. Бесперебойная функциональность сети поддерживается заданным режимом – прибор включается при охлаждении воздуха до заданных температур и отключается, как только показатели прогрева достигают нормативных параметров.

Расширительный бак служит для компенсации избыточного объема теплоносителя. В процессе прогрева давление в сети увеличивается, вода поступает в бак, при охлаждении, снова запускается в тепловую сеть – свойство обеспечивает поддержание нормального давления в магистрали вне зависимости от прогрева теплоносителя.

Воздухоотводчик нужен для сброса избыточных скоплений газа – устройство позволяет снизить риск завоздушивания системы, предохранительный клапан срабатывает при малейших нарушениях функциональности сети, увеличивая срок службы оборудования.

Достоинства и недостатки электрического нагревателя

Главное преимущество модели в том, что двухконтурный электрокотел снимает проблему обеспечения теплом в зонах без централизованных магистралей. Покупая оборудование, пользователь получает подачу тепла и ГВС для бытовых нужд.

Дополнительные плюсы:

1. Установка оборудования не требует получения разрешительных документов. Котлы допустимо ставить в домах и квартирах, никаких документов и проверок от контролирующих органов не нужно.
2. Компактные размеры. По этим параметрам модели превосходят все прочие устройства.
3. Безопасность, сниженная шумность. Устройства допустимо ставить в жилых комнатах, они не помешают комфортному отдыху. Благодаря отсутствию угарных газов, продуктов горения, электрокотлы считаются самыми экологичными приборами, к тому же не требуют подключения к дымоходу.
4. С монтажом справится начинающий мастер. Некоторые сложности могут возникнуть при присоединении к системе отопления, но если прочитать инструкцию и разобраться с патрубками от котла, работы выполняются без привлечения специалистов.
5. Полная пожаробезопасность достигается надежным корпусом агрегата и отсутствием открытого очага горения, взрывоопасного топлива. Условие выполнимо при соблюдении правил подключения – для мощных котлов необходима отдельная розетка или силовой кабель.
6. КПД до 90%.

Наличие автоматической системы контроля помогает установить комфортные режимы прогрева теплоносителя, участие человека сводится к нулю – достаточно первого запуска оборудования в работу.

Минусы тоже есть – высока цена энергоносителя и энергозависимость оборудования.

Но тут есть варианты решения проблемы:

• Уменьшить расходы на обслуживание позволит установка двухтарифного счетчика и режимов работы. Стоимость одного киловатта ночью ниже, поэтому прогрев воды лучше осуществлять именно в темное время суток. Выставляя дневной режим работы в пределах 40% нагрева, пользователь получит оптимальную температуру теплоносителя для поддержания циркуляции без высоких расходов электричества, на вечер, когда вся семья дома, прибор запускается в режиме 100% отдачи.
• При перебоях с подачей электричества проблема снимается установкой генератора. Накопитель подбирается по мощности котла.

Совет! При выставлении ночного режима прогрева на +18 С вместо +22 С ежемесячная экономия электричества составит 30%.

Разновидности двухконтурных электрических котлов

Классифицируется оборудование по нескольким признакам:

• по месту установки может быть настенным и напольным;
• по конструкции ТЭНовым, индукционным, электродным.

С зоной монтажа особых сложностей нет – легкие маломощные модели настенного типа устанавливаются в любом месте дома, где есть свободный доступ к розетке, для напольного оборудования следует выделить определенную локальную зону, также с подключением в сеть питания.

Важно! Мощные котлы подключаются только к выделенной сети. Перед покупкой агрегата определяется максимальная нагрузка на проводку. При необходимости старые провода заменить, маломощную сеть усилить.

Рассмотрим подробнее котлы по их конструктивным особенностям:

1. Индукционные устройства оснащены катушкой индуктивности, которая отвечает за преобразование электрической энергии в тепловую. Передача энергии между обмотками первичного и вторичного типа происходит с применением индукционного поля, что приводит к нагреванию теплоносителя. Вода в теплообменнике прогревается от стенки корпуса, в который заключена индукционная катушка. В агрегатах теплоноситель не взаимодействует с электрическим нагревателем, поэтому срок службы котлов отличается самой высокой продолжительностью. За счет герметичности нагревателя оборудование допускает применение жидкостей разного типа, в том числе антифризов, но стоят котлы дорого и отличаются массивностью и большими размерами.
2. ТЭНовый котел. Самый простой агрегат, внутри которого есть нагреватели, передающие тепло наполнителю. Принцип работы схож с кипятильником – ТЭН получает питание от электричества, нагревает воду, которая транспортируется в сеть. Производительность устройства зависит от мощности нагревателей, циркуляция теплоносителя может быть проточной или принудительной. Минус в образовании накипи на обогревателях, но недостаток снимается заменой устройств. Плюсы в автоматизации работы устройства и возможности применения антифризов в качестве теплоносителя.

Совет! Чтобы уменьшить интенсивность отложения солей на ТЭНах, при запуске агрегатов в воду добавляется нейтральный смягчитель.

3. Электродный котел имеет особенности – в качестве теплоносителя применяется жидкость в состоянии электролита. Это объясняет высокие требования к качеству наполнителя. Нагреватели представляют вид электродов, передающих энергию теплоносителю. Прогрев осуществляется физическим свойством внутреннего сопротивления при расщеплении молекул под действием электричества. Смена полярности заряженных ионов происходит с увеличенной частотой, что объясняет быструю передачу тепловой энергии наполнителю. К дополнительным плюсам относят небольшие размеры оборудования, автоматическое отключение при утечке теплоносителя. Минусов больше – воду придется тщательно подготавливать, антифриз применять нельзя, а при снижении скорости циркуляции воды в сети, прибор перегреется – это может вывести агрегат из строя.

Важно! Электроды в котлах быстро изнашиваются, поэтому нужно регулярно осматривать оборудование, при необходимости заменять дефектные элементы.

Правила выбора электрического котла для отопления дома

Основной параметр подбора – мощность оборудования. Чтобы рассчитать, какой производительностью должен обладать двухконтурный электрический котел для отопления частного дома, сначала определяется площадь помещения, затем расчет – на 10 м2 – 1 кВт тепловой энергии.

Плюс запас до 50% в случае:

• недостаточно утепленных стен;
• крыши с дырами;
• отсутствия утепления на чердаке, в подвале;
• панорамном остеклении или окон «в пол»;
• большом количестве дверных проемов;
• суровых зимних условиях.

Все эти нюансы влияют на производительность оборудования. Учитывается интенсивность раздачи ГВС – при слишком частом заборе горячей воды теплоноситель не успеет прогреться до установленных температур, расход электричества повысится.

Важно! В домах с проживанием от 5 человек покупка двухконтурных котлов не всегда выгодна с экономической точки зрения. Практичнее установить на подачу тепла в сеть одноконтурный агрегат, для ГВС приобрести бойлер.

Что еще учитывается при выборе:

1. Уровень шума, вибрации. Малошумные агрегаты без вибрации не нарушат спокойный отдых ночью.
2. Способ установки, размеры. В ограниченных пространствах удобнее встраивать настенные модели, но они имеют немного сниженную мощность в сравнении с напольными.
3. Наличие автоматики. Производители дополняют устройства разными приборами, в том числе контролем над параметрами давления, температурными датчиками, разнообразными режимами работы. Чем «умнее» автоматика, тем дороже котел.

На заметку! Покупать модель с малой мощностью нельзя, прибор начнет работать «на пределе» и быстро выйдет из строя. Избыточная производительность тоже не нужна – эксплуатация в половину возможностей также губительна, как и предельная нагрузка.

Схема формирования системы отопления с электрокотлом

Различаются сети по типу циркуляции теплоносителя – принудительная или естественная.

Вид определяет схему подключения:

• Для принудительной циркуляции на выходящий патрубок ставится группа безопасности, затем монтируется шаровой кран с накидной гайкой. Подающая труба подключается к радиаторам, на обратный контур врезается насос, грязевой фильтр и кран для спуска. Также на обратку монтируется герметичный расширительный бак, вентиль с американкой и сливной патрубок.
• В сеть с самотечной циркуляцией на выходном котловом патрубке врезается шаровой кран с накидной гайкой (американкой), затем труба присоединяется к батареям. Трубопровод обратной циркуляции дополняется грязевым фильтром и краном для прочистки, затем устанавливается герметичный расширительный бак. После емкости врезается еще один шаровой кран также с американкой и сливной патрубок.

Важно! В сетях с гравитационной циркуляцией трубопровод обратного тока присоединяется к нижнему патрубку котла. Магистраль выкладывается с учетом наклона в сторону обратного тока воды.

Правила монтажа и обвязки электрокотлов отопления

В зоне, где устанавливается котел электрический двухконтурный настенный или напольный, должен поддерживаться нормальный уровень влажности, не помешает качественная вентиляция. Настенные агрегаты навешиваются на ровные плоскости с соблюдением горизонтали по фиксирующей планке. Напольные устанавливаются на прочный постамент с обязательным заземлением.

Подключение к сети кабелем достаточного сечения, размеры проводов указываются в инструкции от производителя. Устройства мощностью от 3 кВт оснащаются выделенной линией питания, все агрегаты дополняются контрольными приборами защиты и отключения.

Присоединяются модели к сети отопления патрубками, фитингами и переходниками с герметичными уплотнительными прокладками. Монтаж считается законченным после установки расширительного бака, насоса и группы безопасности, а также заполнения теплосети водой и тестирования на герметичность.

Совет! После тестового запуска оборудование регулируется, устанавливаются режимы работы и можно запускать сеть в постоянную эксплуатацию.