Электрические котлы отопления (электрокотлы)

Отопление дома своими руками

Электрические котлы отопления (электрокотлы) – генераторы тепловой энергии, которые преобразуют электрическую энергию в тепловую энергию теплоносителя (обычно воды) в современных системах отопления частного дома.

Электрокотлы экологичны и просты в эксплуатации, применяются, как правило, тогда, когда нет возможности подключить к дому природный газ. Более подробно об электрокотлах Вы можете прочитать в данной статье.

Содержание статьи:

>Преимущества и недостатки;

>ТЭН-овые электрокотлы;

>Электродные (ионные, электролизные);

>Индукционные;

>Простой электрокотел своими руками;

>Монтаж электродного электрокотла — видео.

Электрические котлы отопления: преимущества и недостатки

Главное преимущество электрических котлов отопления перед другими типами отопительных котлов является их экологическая безопасность. К тому же, практически бесшумная их работа, дает возможность размещать их внутри дома, а их конструкции, оснащенные блоками управления, могут работать в автоматическом режиме. Электрокотлы не нуждаются в устройстве дымохода. Простота их установки и эксплуатации и позволяет значительно на этом сэкономить.

Однако электрические котлы отопления котлы имеют один но весомый недостаток: большое потребление электроэнергии, которое не может компенсировать даже их высокий до 98%), а значит и большая стоимость подобного вида отопления. Поэтому их применяют в тех случаях, когда нет возможности подвести газ или как дополнительное (резервное) отопление частного дома.

Виды электрических котлов

Электрические котлы отопления могут быть однофазным (220 В) или трехфазным (380 В). На рынке такого оборудования в наше время существует широкий выбор электрокотлов зарубежных и отечественных производителей. Хотя по своим основным характеристикам более дешевые отечественные мало чем уступают зарубежным, разве что по надежности и качеству производства. Диапазон мощности электрокотлов довольно широкий, для того чтобы подобрать оптимальный для отопления частного дома любых размеров. Современные виды данных котлов дают возможность с помощью автоматизированных систем управления регулировать температуру воздуха в помещении с точностью до 0,5оС. Кроме того, при помощи ручного режима ступенчатой регулировки можно контролировать и изменять параметры работы самого котла.

На сегодняшний день наиболее распространены три вида электрических котлов отопления:

  • ТЭНовые электрокотлы — с нагревателями электрического типа;
  • электродные электрокотлы;
  • индукционные.

Каждый из данных видов электрических котлов имеет свои преимущества и недостатки.

Электрокотлы с трубчатыми электрическими нагревателями (ТЭН-овые)

Элеткрические котлы отопления ТЭНового типа в качестве нагревательного элемента применяют трубчатые электронагреватели — ТЭНы, которые монтируются в ёмкости,  выполняющей функцию теплообменника.

Кроме того, современные ТЭНовые электрокотлы имеют специальный блок автоматики, который осуществляет управление работой котла и регулирует процесса нагрева теплоносителя и поддержание его заданной температуры.

Котлы отопления данного типа могут быть как однофазными так и трёхфазными. Кроме того, они отличаются по мощности. Электрокотлы могут быть мощностью от 4 до 60 кВт.

Электрокотлы относительно небольшой мощности (до 12 кВт) производятся однофазными (220 В) или трехфазными (380 В). Электрические котлы мощностью более 9 кВт, обычно, только трехфазные.

Электрические котлы отопления различной мощности, в зависимости от модели, могут выпускаться с двух- или трёхступенчатой её регулировкой. Применение такой регулировки дает возможность более рационально использовать электроэнергию и подбирать наиболее оптимальную мощность электрокотла в периоды, когда на улице ещё достаточно тепло — весной и осенью.

Кроме того, они могут быть как одноконтурными, предназначенными только для отопления, так и двухконтурными, позволяющими кроме отопления обеспечивать дом горячей водой.

Во многих моделях таких котлов бывают встроены циркуляционный насос и расширительный бак.

ТЭНовые электрокотлы обычно монтируются на стену, хотя встречаются и напольные конструкции. Работают эти котлы практически бесшумно, они достаточно компактны, просты при установке и эксплуатации.

Электродные (электролизные, ионные)

Электродные электрические котлы отопления (электродные электрокотлы) могут носить самые различные названия: ионные, ионообменные, электролизные, но во всех случаях речь идет об одном и том же приборе. Их называют так из-за принципа преобразования в них электрической энергии в тепловую.

Электродные электрические котлы отопления используют свойство воды проводить электрический ток и нагреваться, если погрузить в неё два электрода и подсоединить к ним переменное напряжение.

Такой же принцип нагрева применен в проточных нагревателях воды. Электродные электрокотлы бывают одно и трехфазного исполнения мощностью от 3 до 16 кВт.

Электродный электрокотел работает таким образом, что при помощи электродов через теплоноситель пропускается электрический ток, под действием которого теплоноситель очень быстро нагревается и подается в отопительную систему.

Теплоноситель в таком электрокотле является составной частью электрической цепи, поэтому он должен соответствовать определенным требованиям:

  • должен обладать определенным сопротивлением для получения необходимого количества тепла, а для этого нужно регулировать его электрохимические свойства ;
  • должен быть чистым, т. к. наличие механических частиц может привести к выходу котла из строя.

Таким образом, нагревание теплоносителя в таких котлах происходит без участия ТЭНа, что дает возможность увеличить коэффициент полезного действия котла до 98%.

Преимущества :

  • простая конструкция; относительно низкая цена;
  • компактные размеры — в сравнении с ТЭНовыми котлами;
  • отсутствие воды в системе не приводит к выходу включенного котла из строя;
  • отложение накипи на электродах котла хоть и снижает его мощность, но не приводит к их разрушению;
  • более высокий КПД (меньшие тепловые потери);
  • электродные электрокотлы обладают меньшей инертностью, что дает возможность им быстрее нагревать систему отопления до заданной температуры и более эффективно применять автоматическое регулирование;
  • такие котлы малочувствительны к перепадам напряжения в сети, при этом происходит изменение мощности котла, но его работа продолжается.

Недостатки :

  • более высокая, по сравнению с ТЭНовым электрокотлами, возможность поражения электрическим током;
  • необходимость очень надёжного заземления, т.к. в случае с такими котлами нет возможности применения устройств защитного отключения из-за больших токов утечки;
  • необходимость тщательной подготовки теплоносителя, чтобы обеспечить требуемую его электропроводность;
  • высокая цена специальных незамерзающих теплоносителей и невозможность применения обычных незамерзающих жидкостей;
  • переменное напряжение снижает явление электролиза, происходит износ (растворение) электродов, со временем изменяется химический состав теплоносителя, а значит и его электропроводность; кроме того, в процессе работы такого котла выделяются электролизные газы, которые, в зависимости от состава теплоносителя, могут быть даже ядовитыми;
  • мощность электродного электрокотла зависит от температуры теплоносителя в системе отопления — повышение его температуры приводит к увеличению его электропроводности и потребляемой мощности;
  • для осуществления плавного или ступенчатого регулирования мощности котла значительно усложняется его конструкция;
  • такой электрокотёл не может применяться для горячего водоснабжения в одноконтурной схеме;
  • необходимость постоянного контроля за потребляемым током.

Индукционные электрокотлы

Это один из новых типов электрических котлов, который для нагрева воды применяет индукционный ток. Конструкционно индукционный электрический котел представляет собой металлический сердечник в виде лабиринта труб, на который надета обмотка-индуктор. Создаваемое индуктором электромагнитное поле очень быстро нагревает сердечник, а тот передает тепло воде или другому теплоносителю, который прокачивается через него циркуляционным насосом. При этом микровибрация внутри данного котла защищает стенки лабиринта от накипи. Поэтому для такого котла не имеет особого значения качество и вид теплоносителя. Он может быть любым: от обычной воды до антифриза или масла. КПД данных котлов достигает 99%, а потребление электроэнергии снижается на 20-30%.

Преимущества :

  • нет необходимости замены нагревательных элементов, как в ТЭНовых котлах;
  • практически не образовывается накипь и поэтому не снижается эффективность теплоотдачи;
  • могут работать с любым типом теплоносителя;
  • высокий КПД и экономичность;
  • быстрый нагрев теплоносителя (5-7 минут);
  • пожаро- и электробезопасны;
  • нет необходимости замены комплектующих во время эксплуатации;
  • длительный срок эксплуатации (30 лет и более).

Недостатки:

  • относительно большая масса (30-40 кг);
  • возможно применение только в закрытых системах с принудительной циркуляцией теплоносителя;
  • более высокая стоимость.

Электрический котел отопления своими руками

Простой ТЭН-овый электрический котел можно создать и своими собственными руками из отрезков труб. Для такого электрокотла потребуется отрезок трубы диаметра 100-150 мм для корпуса и два отрезка трубы диаметра 32-50 мм для входа и выхода воды, а также листовое железо толщиной 3-5 мм для фланцев.

Диаметр и длинна трубы для корпуса зависит от размеров ТЭНа, который будет использоваться, а также от их количества, так как такой электрокотел можно изготовить с одним или несколькими ТЭНами. Для электрического котла с одним ТЭНом обычно достаточно трубы диаметром около 100 мм, а для двух или трех — 130-150 мм. Длинна отрезка трубы для корпуса должна быть больше рабочей длинны ТЭНа на 30-50 мм и обычно составляет около 400 — 600 мм.

Конструктивно корпус подобного электрического котла состоит из отрезка трубы, нижнего и верхнего фланцев, подводной («обратки») и подающей трубы, а также нагревательного элемента — ТЭНа.

Верхний фланец неразъёмный, приваривается к корпусу. В нем вырезается отверстие и приваривается отрезок трубы, осуществляющей подачу нагретой воды в систему отопления. Диаметр данной трубы может быть разным (32-50 мм), в зависимости от диаметра труб отопительной системы.

Нижний фланец изготавливается разъёмным, с отверстиями для трёх болтов крепления и самого ТЭНа (или ТЭНов). Герметизация стыка в нижнем фланце осуществляется при помощи резиновой прокладки, которую можно вырезать самостоятельно из автомобильной камеры или др.

Такой котел может быть выполнен как с одним ТЭНом, так и двумя или тремя, в зависимости от требуемой мощности или необходимости её ступенчатого регулирования, путем отключения или включения ТЭНов.

Рис. 1 Конструкция самодельного ТЭНового электрокотла: 1- корпус (труба); 2 — ТЭН; 3 — труба для нагретой воды; 4 — входная труба (обратка); 5 — отверстия под ТЭН; 6 — отверстия под крепежные болты; 7 — болты для соединения нижнего фланца; 8(8′) — нижняя крышка фланца (8′- для трех ТЭНов); 9 — крепления ТЭНа; 10 — резиновая прокладка; 11- гайки болтов крепления нижнего фланца.

Данный электрический котел следует подключить к сети через отдельный автомат, а также заземлить. Для этого можно к корпусу приварить болт, к которому и подсоединить заземление. В электрокотле с несколькими ТЭНами каждый из них необходимо подключать через отдельный автомат. Если в доме есть трехфазный ввод, то желательно ТЭНы подключать к разным фазам.

В систему отопления такой электрокотел, в зависимости от типа и диаметра труб в системе, можно вмонтировать при помощи сварки, резьбовых соединений или с помощью коротких резиновых рукавов соответствующего диаметра и хомутов.

Видео по теме

Вы можете просмотреть видеоролик о монтаже и запуске электродного электрокотла.

Статьи, которые часто читают с этим материалом:

Электрическое отопление частного дома

Твердотопливные котлы своими руками

Котел твердотопливный длительного горения с водяным контуром своими руками

Водяное отопление частного дома своими руками

Электроотопление частного дома своими руками

Экономичное отопление загородного дома электричеством

Оставить отзыв

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *