Расчет мощности электрокотла для отопления дома

Электрический котел разительно отличается от своих собратьев, работающих на газе, дровах, угле или даже расточительном дизельном топливе, но принцип работы остается неизменным. Имеется резервуар, в котором теплоноситель нагревается посредством электрических тэнов, от одного до трех. Вода поступает в систему отопления по трубам и циркулирует под воздействием насоса.

Подробный обзор

Какой должна быть мощность электрического котла

Прежде всего в глаза бросается простая и привычная формула: для обогрева каждых 10 м2 требуется 1 кВт мощности. Но эти расчеты очень приблизительные и не всегда помогут подобрать правильный электрокотел для своего жилья.

С точки зрения удержания тепла, квартиры редко бывают в идеальном состоянии. Неутепленные стены, старые окна, сквозняки — эти и другие нюансы влияют на итоговую температуру воздуха в помещении. Упомянутая формула становится менее пригодной.

Поэтому площадь дома — не единственное, что следует учитывать при выборе мощности электрокотла. Вот на что стоит обратить внимание:

  • Из чего сделаны стены и потолки;
  • Насколько хорошая или плохая теплоизоляция;
  • Превышает ли высота потолков стандартные показатели;
  • Сколько есть дверей и окон, насколько они герметичные;
  • Есть ли вентиляционная система;
  • Какой в регионе климат.

С учетом этих особенностей показатель необходимой мощности котла будет меняться. Для точного подбора можно воспользоваться онлайн-калькуляторами или попросить помощи у специалистов.

Как рассчитать мощность котла

На конечную мощность установки зависит целый ряд факторов. Усреднено принимают потолки до 3-х метров высотой. В этом случае расчет сводится к соотношению 1 кВт на 10 м2, при климате характерном для средних полос. Однако для точного расчета учтите следующий ряд факторов:

  • состояние окон, дверей и пола, наличие щелей на них;
  • из чего выполнены стены;
  • наличие дополнительного утепления;
  • как дом освещается солнцем;
  • климатические условия;

Если у вас в помещении дует со всех щелей, то вам и 3-х кВт на 10 м2 может не хватить. Путь к энергосбережению лежит в использовании качественных материалов и соблюдении всех технологий строительства.

Не следует брать котел с большим запасом, это приведет к высокому потреблению электроэнергии и финансовым расходам. Запас должен быть 10% или 20%.

На итоговую мощность влияет и принцип работы. Посмотрите на сравнительную таблицу, она вам наверняка поможет:

Особенности монтажа

Монтаж твердотопливного котла с насосом может быть проведен только в закрытой системе. Принудительная циркуляция имеет следующие плюсы:

  1. 1. Помещение будет прогреваться равномерно, теплоноситель двигается с высокой скоростью.
  2. 2. Нет необходимости применять большие трубы. Лучше всего использовать изделия из полипропилена, а не пластиковые.
  3. 3. Монтаж производится максимально просто, не нужно размещать трубы под уклоном.

Но при принудительном течении давление будет более высоким, поэтому к группе безопасности предъявляются повышенные требования.

Установка такого контура не исключает возможности перейти на самотекущий режим при неисправности насоса или сбое в энергосистеме. Подсоединение циркулирующего насоса происходит параллельно и с отсекающими вентилями на байпасе.

Обычно насос монтируется в трубопровод в области обратной трубы около котла, так как в этом месте наименьшая температура. Такой подход позволяет сэкономить ресурсы прибора. Кроме того, это наиболее безопасно, поскольку при размещении на подающую трубу пары будут перекрывать циркуляцию, если произойдет закипание жидкости в котле. Перед насосом в области обратной магистрали ставится фильтр.

2.1 Коллекторная разводка

В разветвленном трубопроводе с большой длиной единственного насоса может быть недостаточно. В такой ситуации монтируют несколько устройств, иногда могут даже ставить по одному на каждый контур (отдельно на теплый пол, ГВС, радиаторы). Теплый пол имеет температуру около 50 градусов, поэтому насос можно установить на входе в контур.

Коллекторная разводка лучше всего подходит для большого частного дома. Энергоноситель перемещается в каждый контур от котла по предназначенной для него трубе. Вода не остывает, теплота будет распределяться равномерно.

Коллектор состоит как минимум из обратной и прямой гребенок. У их торцов размещены необходимые магистрали, к штуцерам параллельно подсоединяются обратные и прямые контурные трубы. На входе в коллектор размещаются предохранитель и манометр. На противоположной стороне на теплую гребенку устанавливают воздухоотвод, а на холодную — кран, предназначенный для слива энергоносителя из оборудования. Чтобы в контурах был различный температурный режим, в трубы ставят краны для регулировки.

Другой вариант, позволяющий настроить разные температурные режимы, — это гидрострелка. Для этого трубу с большим сечением размещают вертикально и соединяют ее с обраткой котла и прямой трубой. К корпусу в различных областях подсоединяют контуры. Чем выше подключение, тем более горячим будет энергоноситель.

В маленьких контурах температурный режим можно настроить другим способом. Нужно соединить торцы гребенок с байпасом. Если открыть вентиль, тогда жидкость из обратки смешается с горячей водой из подающей трубы.

Читайте также:  Как сделать тепловой насос своими руками

2.2 Группа безопасности

Приборы контроля уровня безопасности нужны для того, чтобы обеспечить защиту трубопровода от последствий проблем с давлением, предотвратить перегрев ТТА-устройства и нормализовать температуру. Также приспособления не позволяют образовываться конденсату. Чаще всего это происходит из-за чрезмерно высокой температурной вилки между обраткой и подачей. Нормальная дельта температур должна быть равна 20 градусам. К категории группы безопасности относятся следующие устройства:

  • воздухоотвод;
  • регулировочная арматура, включая клапаны термостатического назначения;
  • аварийный теплообменник;
  • предохранитель для сброса избытка давления;
  • контрольный манометр.

Вариант № Индукционные котлы

Из широко используемых моделей индукционный котел можно считать последней разработкой.

Как работают индукционные нагреватели

Если не вдаваться в тонкости устройства, то индукционный котел — это та же микроволновка, теплоноситель нагревается посредством магнитного поля.

Схема отопительной системы подразумевает работу в заданный интервал времени.

Достоинства:

  • Безопасность;
  • Высокий КПД;
  • В этих агрегатах может использоваться любой теплоноситель, его качество не играет роли;
  • В индукционных котлах практически не образуется накипь.

Недостатки:

  • Стоимость индукционных котлов довольно высока;
  • В этих аппаратах относительно сложная управляющая автоматика. Собрать ее своими руками дилетанту проблематично.

Собираем простой индукционный нагреватель

Когда я начал изучать самодельные индукционные нагреватели, то понял, что инструкция там не простая, да и чертежи довольно сложные для домашнего мастера, но есть интересное решение, о котором я далее и расскажу.

Электрокотлы для автономной системы отопления

Электрокотлы для автономной системы отопления

в рубрике

Полезные статьи

Электрокотлы – это хорошее решение для автономной системы отопления. Их используют при невозможности центрального подключения к газопроводу. Электрокотел может служить резервным источником снабжения теплом. Эти котлы стабильно пользуются спросом в России.

Электрокотлы имеют ряд преимуществ и недостатков. К их преимуществам можно отнести высокую безопасность, простоту обслуживания и установки, отсутствие необходимости в дымоотводе. К недостаткам использования электрических котлов в автономных системах отопления в первую очередь относится высокая стоимость электроэнергии и возможность ограничений в подаче электричества.

Для каких условий подойдут электрокотлы? Для отопления небольшого загородного дома или коттеджа, при отсутствии центрального газопровода и при условии стабильного электроснабжения. Электрический котел может использоваться не только для автономной системы отопления, но и в качестве резервного источника тепла.

Какие бывают электрокотлы?

Электрокотлы электродного типа. Нагрев происходит напрямую, через пропускание электрического тока через теплоноситель. К преимуществам котлов данного типа относится компактность и надежность. К недостаткам можно отнести повышенный риск поражения током, сложность управления мощностью и т.д.

  Электрокотлы тэнового типа. Внутри металлического корпуса располагается резервуар с тэнами, также в комплектацию котла входят бак, насос и автоматика. К недостаткам можно отнести ограниченный ресурс тэнов.

Электрокотлы тэнового типа просты в обслуживании и управлении, их мощность легко регулируется.

Как устанавливать электрокотлы

Установка электрических котлов производится на основании проекта, который утвержден во всех инстанциях. Проект должен выполняться на основании норм и правил, который действуют на территории Российской Федерации. При монтаже электрокотлов надо соблюдать ряд обязательных условий. Полная мощность устанавливаемого котла не должна быть больше, чем разрешенная в проекте.

Запуск, сервис и обслуживание

Заниматься запуском котлов может только техник, который имеет соответствующий документ. Необходимо установить сетчатый фильтр и запорные шаровые краны. При запуске котла в эксплуатацию заполняется акты ввода, гарантийный талон, выдает потребителю инструкцию.

Что необходимо сделать перед запуском?

  • Проверить подключения к электросети и сети отопления
  • Проверить герметичность всех соединений, электросоединений, все функции котла.
  • Рассказать пользователю о работе котла и правилах ухода за ним.
  • Раз в год необходимо производить периодическое обслуживание котла.
  • Обслуживание котла должно производиться лицами, имеющими соответствующую квалификацию.

Как залить антифриз в систему отопления дома

Концентрат потребуется предварительно разбавить. Полученную жидкость вливают в расширительный бак. Для удобства можно также использовать подпиточный вентиль и насос. Однако перед началом выполнения работ потребуется открыть все краны Маевского. После поступления антифриза их потребуется закрыть. Вещество должно составлять не менее одной третьей части. Только в таком случае удастся ощутить положительное воздействие. Сегодня электричество есть даже в самых отдаленных поселках нашей страны. Оно может использоваться не только для освещения, но также для отопления. Однако в таком случае придется потратить средства на покупки специального оборудования. Некоторые модели требуют правильной установки. Выбор одного из вариантов напрямую зависит от квадратуры дома, квартиры и климатических условий. Для экономии средств рекомендуется установить терморегуляторы. Автоматическая система может также снижать температуру в помещении ночью.

Сборка котла отопления на электродах

Устройства данного типа стали активно использоваться лишь в последние 10-15 лет. Это более технологичные приспособления, по сравнению с ТЭНовыми.

Конструкция

В электронных электрических котлах жидкость играет роль нагревательного элемента. Собранный своими руками электрический котел данного типа представляет собой корпус из металла, внутри которого расположен изолированный стальной электрод.

На корпус подается 0, а на электрод – фаза. Во время подачи напряжения начинается колебание ионов воды с частотой в 50 герц. При этом жидкость постепенно нагревается. Благодаря такому свойству подобные котлы еще называют ионными.

Размеры электродных котлов невелики. Их можно сделать из трубы сечением до 320 мм и длиной до 60 см. Однако электрокотел для отопления дома своими руками можно сделать и намного меньше.

  • небольшие размеры, благодаря которым ионный котел можно разместить даже в небольшой квартире;
  • отсутствие, так называемого, «сухого хода», что гарантирует исправность котла, поскольку без жидкости внутри он не будет работать;
  • устойчивость к перепадам напряжения;
  • высокая скорость нагрева и остывания, что означает легкость регулировки;
  • экономичность в потреблении электроэнергии по сравнению с приборами на ТЭНах.
Читайте также:  Варианты установки отопления деревянного дома

Среди недостатков таких котлов можно назвать следующие моменты:

  • важным условием эффективного функционирования электродного котла является уровень теплопроводности и качество теплоносителя;
  • прибор необходимо надежно заземлить, поскольку велик риск поражения электрическим током;
  • важно исключить возможность попадания внутрь системы воздуха, иначе, электроды придут в негодность из-за коррозии.

Достоинства и недостатки

Преимущества эксплуатации котлов с циркуляционным насосом

Растущая популярность этого оборудования обусловлена вполне очевидными достоинствами, которые обеспечивает применение электронагревательных систем в отоплении частных домов:

  • Широкий выбор моделей по мощность позволяет подобрать именно ту марку, которая подойдет для ваших условий. Вне зависимости от того, что вам нужно отапливать – дачный дом или цех промышленного помещения — у вас всегда есть возможность приобрести установку с подходящими параметрами.
  • Экономический эффект от применения электрических отопительных установок также вполне очевиден. Энергоэффективность современных моделей весьма высока (КПД составляет 97-99%), потому установка такого котла открывает возможности для весьма существенной экономии.
Достоинства и недостатки
  • Использование циркуляционного насоса, интегрированного в саму конструкцию, также способствует повышению эффективности работы. Обладая достаточно низким энергопотреблением, насос способствует максимально быстрому прохождению теплоносителя по всем контурам, обеспечивая быстрый прогрев воздуха в помещениях.
  • Поскольку при работе такой отопительной системы не образуются продукты сгорания, то ее можно считать абсолютно экологичной. Дополнительный плюс заключается в том, что нет необходимости тратиться на возведение дымохода, а также обеспечения усиленного притока воздуха.

Обратите внимание! Несмотря на отсутствие продуктов сгорания при работе котла, качественная вентиляция помещения, в котором он установлен, все же необходима!

  • Управление подобными устройствами максимально оптимизировано. Благодаря этому управлять температурным режимом помещения может даже неспециалист. Кроме того, у большинства представленных на рынке моделей в состав управляющего блока входят компоненты, автоматизирующие работу нагревательного элемента, так что настройку выполнять приходится крайне редко.

Кроме этих плюсов следует упомянуть также тот факт, что котел данной конструкции можно использовать в качестве источника горячей воды. При этом для оптимизации системы водоснабжения необходимо установить расширительный бойлер с баком емкостью не менее 80 литров.

Недостатки и особенности, требующие особого внимания

Достоинства и недостатки

Несмотря на внушительный перечень плюсов, которые электрокотел с встроенным насосом обеспечивает своему владельцу, у данной конструкции есть и вполне очевидные минусы:

  • Во-первых, себестоимость эксплуатации такой установки напрямую зависит от стоимости электроэнергии. Именно по этой причине в большинстве стран электрические отопительные системы признаны менее эффективными, чем газовые или твердотопливные котлы.

Совет! Чтобы снизит финансовые расходы, специалисты рекомендуют устанавливать теплоаккумулирующие емкости. Это позволяет снизить потери тепла и сократить расход электроэнергии на нагрев воды.

  • Во-вторых, работа самого котла и встроенного в него циркуляционного насоса зависят от наличия напряжения в сети. Поэтому следует принимать во внимание особенности вашего региона: если перебои с электроэнергией у вас являются обычным делом, то лучше остановить свой выбор на другой конструкции отопительной системы.
  • Также выходом из ситуации может стать установка альтернативного источника тепла на случай «аварийной» ситуации, например, твердотопливной печи или камина. Полноценное отопление они, конечно, не обеспечат, но в случае отказа основной системы защитят дом от остывания.
  • Также следует принимать во внимание, что эффективная работа системы «нагреватель + насос» невозможна без качественно электропроводки. Вот почему, устанавливая такой обогрев своими руками, вам, возможно, придется полностью поменять все провода. Это тоже может привести к дополнительным расходам.

Что касается такого параметра как цена самого устройства, то здесь итоговая сумма во многом зависит от выбранной вами модели (а по большому счету – именно от нужной для обогрева вашего дома мощности). Можно найти и достаточно недорогие котлы, но действительно мощное устройство по определению не может стоить дешево.

Достоинства и недостатки

Электрические котлы с насосом используются в качестве эффективного экологически чистого источника тепла и подходят для отопления любых помещений: от жилых домов и квартир до общественных заведений и производственных предприятий. Устройства укомплектованы насосом, выполняющим функцию регулирования и принудительной циркуляции среды в системе.

Модели электрокотлов

Принцип любого электрокотла – превращение электроэнергии в тепло. Электрические агрегаты не являются самыми экономически выгодными, но КПД их использования равен 95-99%, что достаточно хорошо для подобных узлов. Такие котлы подразделяются на три вида по типу теплоносителя. Поговорим о каждом из них более подробно.

Тэновый электрический котел

Электрические котлы отопления, снабженные ТЭНами, работают по принципу электрического чайника. Вода проходит через трубчатые нагревательные элементы – ТЭНы. Выступая в качестве теплоносителя, она проходит по всей системе отопления, циркулируя с помощью насоса.

Модели электрокотлов

Одним из преимуществ можно назвать его компактность, аккуратный внешний вид и возможность монтажа на стену. Процесс установки не вызовет особых затруднений, а эксплуатация комфортна и проста, благодаря датчикам терморегуляторам. Автоматика позволяет поддерживать нужный нагрев, ориентируясь на данные с датчиков, которые меряют температуру воздуха окружающей среды.

Теплоносителем может выступать не только вода, но и незамерзающая жидкость, благодаря которой не будет образовываться накипь на ТЭНах, которой не избежать, используя воду.

Читайте также:  Выбираем печь для бани с теплообменником для воды и отопления

Внимание. Накипь, образованная на ТЭНах, ухудшает теплоотдачу и энергосберегающие свойства электрического котла отопления. Данный вариант для отопления дома хорош еще и тем, что имеет невысокую стоимость

Для удобства регулировки потребления электричества, он оборудован несколькими ТЭНами, которые можно включать по отдельности

Данный вариант для отопления дома хорош еще и тем, что имеет невысокую стоимость. Для удобства регулировки потребления электричества, он оборудован несколькими ТЭНами, которые можно включать по отдельности.

Модели электрокотлов

Электродный электрический котел

Принцип работы электродного электрического котла для отопления дома совершенно отличается от предыдущей модели. Нагрев жидкости происходит не нагревательным элементом. Электрод, установленный в корпусе, отдает жидкости электрический заряд, под действием которого молекулы расщепляются на отрицательно и положительно заряженные ионы. В теплоносителе происходит собственное сопротивление, что и обеспечивает интенсивный нагрев. Заливается в систему либо вода, либо специальный состав (подобие антифриза).

Данный вид электрического агрегата для отапливания дома совершенно безопасен, если произойдет утечка жидкости, он просто отключится. Электродный модели очень компактны (выглядит как небольшой цилиндр с патрубками), оборудованы датчиками замера температуры окружающего воздуха, управляются автоматикой.

Модели электрокотлов

Обслуживание данной модели сводится к замене электрода, так как они постепенно растворяются по мере работы, что ухудшает обогрев дома. Также нужно обязательно следить за исправной работой циркуляционного насоса, чтобы жидкость в системе не закипела. Правильная и эффективная работа электродного электрического котла для отопления частного дома возможна только с подготовленной водой – она должна иметь необходимое значение удельного сопротивления. Измерить их самостоятельно не всегда удобно и просто, как и подготовить воду. Поэтому, проще и надежнее будет купить специально предназначенную для работы в электродных котлах жидкость.

Электрический котел индукционный

Этот вид отопительного электрического агрегата для дома работает на основе индукционного нагрева жидкости ферромагнитными сплавами. Индуктивная катушка располагается в герметичном корпусе и не имеет контакта непосредственно с теплоносителем, который протекает по периметру устройства. Исходя из этого, в качестве энергоносителя для отопления дома может быть использована не только вода, но и антифризы. Данный электрический котел для отопления дома не оборудован нагревательным элементом или электродом, что улучшает его КПД. Также, отсутствие ТЭНов обеспечивает полную безопасность при эксплуатации. Этот вариант котла для обогрева дома не подвержен образованию накипи, практически не ломается и не течет.

Модели электрокотлов

Минусом индукционных моделей является лишь их более высокая стоимость и большие габариты. Но со временем проблема размера устраняется — на смену старым, приходят усовершенствованные модели.

Кроме данной классификации, электрические котлы для отопления частного дома разделяют на:

  • одноконтурные (предназначены только для отопления всего дома);
  • двухконтурные (обеспечивают не только отопление во всем доме, но и нагрев воды).

Также нужно выделить:

  • настенные котлы;
  • напольные котлы (производятся модели большой мощности).
Модели электрокотлов

Примеры подсчётов. Самые простые способы

КПД, близкому к 100 процентам, может похвастаться только электрический котёл отопления. На протяжении всего срока эксплуатации прибора этот показатель останется стабильным, цифры это подтверждают. Уровень может меняться, но разница останется небольшой, всё зависит от конкретных условий.

Около 30-35 кВт составляет трата электричества для обогрева одного кубического метра. Теплоизоляция конструкции может влиять на данный параметр, но не в значительной степени. Мощность котла отопления должна составлять 15 кВт, если обогревается дом на 150 кв.м.2 и с трёхметровой высотой комнат. По данной формуле легко провести расчёт мощности электрического котла отопления. Когда устройство только приобретается, лучше всего заранее рассчитать так, чтобы остался небольшой запас. Расчёт сделать легко.

Если мощность будет вырабатываться в недостаточном количестве, температура в комнате будет снижаться. Такой недостаток компенсировать гораздо сложнее, чем просто поставить устройство на слабый режим работы. И расчёт котла не поможет. Придётся либо устанавливать дополнительное оборудование для обогрева, либо утеплять само здание.

Тут действует целый ряд важных правил:

  • Мощность электрического котла отопления необходимо знать для того, чтобы рассчитать за год потребность в электроэнергии.
  • Использование ресурса для котла можно узнать на весь сезон, если известна общая цена за его использование.
  • Расчёт будет таким. Величина, которая получается в итоге, делится на два. Электрический котёл просто не может всё время работать с предельной нагрузкой. Работа котла не так необходимо в период оттепелей.
  • Чтобы получить тот же показатель, но за месяц, итоговую цифру просто умножаем на 30. Этот процесс не является чем-то очень сложным.

Принято считать, что отопление котлом нам необходимо на протяжении семи месяцев. В зависимости от климатических условий в эти сведения можно вносить свои корректировки. Месячный расход электричества нужно умножить на продолжительность отопительного периода, чтобы получить результат по целому году. Но не стоит считать его максимально точным, разница в реальности может составлять до 15-20 процентов, даже максимально точный подход не спасёт от погрешностей.

Часто расчёт производится, исходя из того, что на каждого потребителя нужно около 3 кВт. Но на практике такая мощность котлов не справляется с нагрузками. Особенно это касается регионов с холодным климатом, где потребление котлом энергии может увеличиваться.

Рис. 3 Удобная регулировка параметров