Критерии выбора электрического котла с насосом и расширительным баком

Электрокотел с насосом и расширительным баком – наиболее удобный отопитель. Потенциальному покупателю необходимо знать, как подобрать мощность агрегата и правильно его подключить. Небольшая хитрость поможет снизить затраты на оплату энергоносителя.

Особенности конструкции электрического котла с насосом и расширительным баком

Прибор имеет все необходимое для работы системы отопления. Пользователю остается лишь подсоединить к нему трубы.

В теплоизолированном корпусе помимо помпы и расширительного бачка имеются:

• теплообменник;
• элементы нагрева – ТЭН, электроды или катушка (индукционный котел);
• система автоматики, включающая в себя контроллер с дисплеем и термодатчики;
• группа безопасности – манометр, предохранительный клапан и воздухоотводчик;
• грязевик для грубой очистки теплоносителя.

В некоторых моделях фильтров нет. Рекомендуется установить их дополнительно, особенно если отопительный контур эксплуатируется уже много лет.

Как работает

Проходящая через теплообменник рабочая среда набирает температуру одним из следующих способов:

1. ТЭНами. Нагреватель представляет собой заполненную песком трубку с нихромовой спиралью внутри. При протекании через нее тока нить раскаляется за счет высокого электрического сопротивления. Котлы этого типа наиболее распространены.
2. Электродами. Напряжение подается на металлические стержни, встраиваемые в теплообменник. Ток протекает через рабочую среду, повышая ее температуру.
3. Катушкой. Создается переменное электромагнитное поле, наводящее в стенках теплообменника и расположенном внутри него сердечнике вихревые токи (индукция). Они обуславливают нагрев материала и контактирующей с ним рабочей среды.

Электродные котлы превосходят ТЭНовые по таким параметрам:

• стоимость – трубчатый элемент дороже в изготовлении, чем электрод (отрезок проволоки);
• безопасность – невозможна работа «всухую», поскольку теплоноситель является проводником, и в условиях его отсутствия ток не течет.

Но они менее удобны в эксплуатации по следующим причинам:

• требуется обеспечить точную концентрацию солей в теплоносителе, чтобы его сопротивление находилось в заданных инструкцией пределах;
• периодически приходится менять электроды – они растворяются в рабочей среде.

Преимущества индукционных котлов в сравнении с ТЭНовыми следующие:

• не нарушена целостность теплообменника, значит, нет риска протечек;
• большая площадь нагрева.

Существенный недостаток – высокая стоимость, в несколько раз больше, чем у ТЭНового аналога.

Производительность отопителя регулируется автоматикой.

Она тоже выпускается в трех разновидностях:

1. С сенсором, погруженным в теплоноситель. Самый простой вариант – поддерживается заданный пользователем температурный режим, например 90/80 (подача/обратка).
2. С выносным термостатом. Более практичный тип – пользователь задает желаемую температуру в помещении, а котел сам подбирает оптимальный режим – 90/80, 70/60 или какой-то другой.
3. Погодозависимая автоматика. Наилучший вариант – сенсор установлен на улице и отопитель учится подбирать производительность в соответствии с наружной температурой, своевременно реагирует на похолодание и потепление.

Движение рабочей среды в контуре обеспечивается встроенным циркуляционным насосом. Расширительный бачок предотвращает разрыв труб при нагреве теплоносителя.

Предусмотрена защита от замерзания: при остывании рабочей среды до +5 ˚С котел включается автоматически с целью поддержать температуру на этой отметке.

Достоинства и недостатки

Преимущества электрокотла:

1. Экологичность – отсутствует выхлоп.
2. Простой монтаж – не нужен дымоход.
3. Бесшумная работа.
4. Безопасность – нет открытого огня, а значит, и риска возгорания; не используется взрывоопасное топливо; исключено отравление жильцов угарным или природным газом.
5. Способность менять производительность по теплу в широких пределах без снижения КПД. Устанавливают несколько ТЭНов, каждый соответствует одной ступени нагрева. В случае с газовым котлом такое возможно только при наличии дорогостоящей модулированной горелки.
6. Не предъявляются особые требования к вентиляции котельной.

Недостатки:

1. Высокая стоимость энергоносителя.
2. Сложность подключения. Электричество распределяют из расчета 7-10 кВт на одно хозяйство. Чтобы запитать котел с большей мощностью, придется добиваться разрешения и менять провод, проложенный от ЛЭП. Иногда такой возможности нет физически. Так, одному из пользователей для подключения отопителя мощностью 15 кВт пришлось оплатить замену трансформатора на подстанции.
3. Зависимость от работы централизованной сети.

Для снижения затрат действуют по схеме:

• оснащают систему отопления теплоаккумулятором – емкостью в минераловатной «шубе», содержащей запас нагретой рабочей среды;
• переходят на многоставочный тариф оплаты электричества, предусматривающий скидку в ночное время до 70% (зависит от региона).

Котел работает только в льготный период, нагревая теплоноситель в аккумуляторе до +95 ˚С. Днем кипяток через смесительный узел добавляется в отопительный контур по мере его остывания.

По каким критериям рекомендуется выбирать

Ориентируются на основные параметры котла:

1. Мощность, т. е. производительность по теплу за единицу времени. У разных моделей варьируется в пределах от 3 кВт до 70.
2. Объем расширительного бака.
3. Давление на выходе циркуляционного насоса.

Давления насоса должно хватать на преодоление гидравлического сопротивления труб и радиаторов. Высоту подъема теплоносителя учитывать не нужно, поскольку контур замкнутый. Т.е. считают по одной формуле, независимо от числа этажей:

P = L / 100, где

• P – требуемое давление, атм (бар);
• L – длина контура, м.

Пример. Для системы отопления продолжительностью 80 м потребуется насос с подачей 80 / 100 = 0,86 атм. (бар). Подойдет, например, Wilo-Star-RS.

Как рассчитать мощность

Номинальная производительность должна быть равна теплопотерям отапливаемого объекта в самый холодный период года. Расчет выполняется по методике, изложенной в СНиП «Отопление, вентиляция и кондиционирование», с учетом температур, приведенных в «Строительной климатологии».

Учитываются такие факторы:

• термическое сопротивление ограждающих конструкций;
• разница между внутренней и наружной температурами;
• кратность воздухообмена, т.е. производительность вентиляции;
• освещенность солнцем (инсоляция) – зависит от ориентации объекта по сторонам света.

Требуется глубокое знание данного вопроса, поэтому рекомендуется поручить расчет инженеру строительной или проектной организации.

Примерно этот параметр можно оценить по следующей формуле:

W = (S / 10) * K, где

• W – требуемая мощность, кВт;
• S – отапливаемая площадь, кв. м;
• K – удельная величина теплопотерь, кВт / 10 кв. м.

Последний показатель зависит от региона:

• южная часть России – К = 0,7-0,8;
• средняя полоса – К = 1;
• северные районы – К = 1,2-2.

Приблизительный расчет подходит для дома стандартной архитектуры с высотой потолка до 3 м, хорошо утепленного и не имеющего панорамного остекления.

Мощность определяет способ подключения к электросети. Для котлов до 7 кВт подойдет однофазная линия напряжением 220 вольт. Для более мощных этого недостаточно. В таких случаях нужен электрический котел для отопления дома 380В.

Правила монтажа электрокотла

При установке и подключении учитывают следующие требования нормативных документов:

1. Подвесную модель необходимо размещать на негорючей капитальной стене, способной выдержать вес агрегата.
2. Запрещено устанавливать отопитель рядом с мойкой и в других местах, где на него может попадать вода даже в незначительном количестве.
3. Температура в помещении – +5 ˚С… +40 ˚С, максимально допустимая относительная влажность – 85%.
4. Не рекомендуется прокладывать силовой кабель под трубами водопровода или системы отопления. Если это единственный возможный вариант, его помещают в защитный короб или рукав.
5. Минимальное расстояние от верхней поверхности отопителя до потолка – 200 мм, до пола для подвесных моделей – 1,5 м.
6. На питающей линии устанавливается выключатель с разомкнутыми контактами. Зазор между ними составляет не менее 3 мм.
7. Котел подключают через УЗО.
8. Требуется обеспечить заземление корпуса и системы отопления.
9. Используется медный провод. Сечение жил определяется в соответствии с номинальной силой тока и способом прокладки (ПУЭ 7, табл. 1.3.4).
10. При подключении 3-фазной модели автоматический выключатель размещают на стене рядом с ней.

Разрешение Энергонадзора или других служб для монтажа не требуется.

Вывод

Среди всех видов электрических котлов наиболее практичны ТЭНовые. Модель подбирается по мощности, объему расширительного бака и производительности циркуляционного насоса. Чтобы сэкономить, отопитель эксплуатируют только в ночные часы, а днем осуществляют забор энергии из теплоаккумулятора.