Отопление электрическим котлом – широко распространенный способ обогрева частного загородного или дачного дома. В целом, можно сказать, что за электроэнергией, как видом топлива, самое большое будущее, но только в том случае, если ее стоимость будет снижаться.
Виды электрических котлов
Выбирая электро котел для установки в дополнение к твердотопливному, достаточно бегло ознакомиться с основами нагрева воды при помощи электрического тока, что бы не попасться в сети маркетологов. Электрические котлы работают с КПД около 95%. Не стоит на своей системе отопления проверять правдивость заверений производителя о несравненно высоком КПД именно их приборов – это может стоить лишних денег, и окупятся они не скоро. Есть три основных типа котлов:
1. ТЭНовые котлы.
Нагрев в них осуществляется электрическим нагревательным элементом (ТЭНом), который погружен непосредственно в теплоноситель. В контуре такого котла может циркулировать, как вода, так и антифриз. Неприхотлив в эксплуатации, но периодически требует замены ТЭНа по причине образования накипи, уменьшающей теплоотдачу.
Электрокотел Будерус – отопительный аппарат, в котором нагрев теплоносителя обеспечивается за счет мощных ТЭНов. Такие котлоагрегаты бывают однофазными (подключаются к бытовой сети 220 В) и трехфазными (подключаются к сети 380 В). По числу контуров они бывают одноконтурными (только обогрев) и двухконтурными (обогрев и ГВС).
2. Электродные котлы.
Теплоносителем в них выступает вода. Нагрев происходит за счет энергии выделяемой при протекании электрического тока через теплоноситель в котле между электродами, которые находятся внутри. Может работать без электронасоса в контуре. Обеспечивает плавный нагрев воды в системе. Со временем, в результате электролитических реакций, электроды растворяются и требуется их замена.
3. Индукционные котлы.
Разогревают любой вид теплоносителя колебаниями вызванными индукционной катушкой. Температура от нагревательного элемента равномерно распределена по поверхности проточной емкости, что практически полностью исключает возможность образования накипи. Для эффективного использования котла требуется качественная автоматика управления.
Индукционные котлы из-за высокой цены уступают ТЭНовым и электродным. Учитывая вспомогательную функцию электрического котла, вопрос окупаемости вложений в передовые технологии отходит на второй план. Основными критериям выбора остаются: мощность, качество материалов исполнения прибора, качество сборки и комплектация.
Схема подключения твердотопливного котла
Наиболее эффективная схема подключения твердотопливного (ТТК) и электрического (ЭК) котлов является параллельная. Подача в систему отопления обоих котлов осуществляется в одной точке, равно как и обратка. Данная схема исключает несогласованность работы насосов и потери тепла в теплообменнике ТТК при работающем ЭК. Алгоритм работы такой системы можно описать следующим образом:
- работающий ТТК поддерживает комфортную температуру воздуха в помещении;
- топливо прогорело, теплоноситель остывает, и при достижении заданной минимальной температуры термостат выключает насос;
- температура воздуха в помещении опускается ниже комфортной (заданной пользователем) и включается ЭК.
Для правильной работы системы необходимо учесть некоторые особенности подключения приборов и арматуры. Производительность насоса Т.Т.К должна быть больше, чем у насоса ЭК для того чтобы одновременная работа котлов не повлияла на скорость движения теплоносителя через теплообменник ТТК. В системе отопления на подаче каждого котла должен стоять обратный клапан для исключения противотока.
Для управления работой насоса ТТК используется термостат, измеряющий температуру теплоносителя на подаче до обратного клапана. Выносной датчик температуры воздуха, управляющий включением ЭК должен быть размещен в одном из отапливаемых помещений.
Для управления ЭК также используются блоки дистанционного контроля, которые позволяют, с помощью мобильной связи, задавать температурный режим включения или отключения котла. Данный способ позволит запрограммировать включение котла только в ночное время для экономии электроэнергии и максимального использования преимуществ много зонного тарифицироваться. Также с помощью SMS можно установить требуемую температуру воздуха, например, за несколько часов до приезда в коттедж.
Какой же лучше выбрать?
Выяснив, какими могут быть электрокотлы можно сделать вывод, что если не учитывать фактор стоимости, то лучше всего для отопления частного дома подойдет индукционный электрический котел: и срок эксплуатации у него довольно большой и вид теплоносителя в системе может быть любой. Если же стоимость котла для вас имеет решающее значение, то тогда свой выбор лучше остановить на проверенном временем ТЭНовом электрокотле или более новом – электродном. Но тогда придется смириться и с недостатками, которые имеют такие агрегаты. Причем, меньше проблем при эксплуатации будет с ТЭНовым вариантом.
Что касается эффективности работы, то, практически, КПД всех видов электрических котлов изначально довольно большой – более 95%. И разница лишь в том, что в некоторых агрегатах она со временем может снижаться из-за действия тех или иных факторов. Например в ТЭНовых котлах это может происходить из-за накипи на нагревательных элементах, а в электродных – из-за изменения электрохимических свойств теплоносителя или его температуры. В индукционных котлах, теоретически этой проблемы нет, но этот вид еще недостаточно испытан на практике. Так, что мы вам предоставили информацию для размышления, а выбор, как всегда – за вами.
Как рассчитать необходимую мощность электрического котла?
Прежде чем определить, как подобрать электрокотел для отопления, выясните, насколько хорошо проведены работы по сохранению тепла вашем доме. Для этого проведите такой тест: в зимний день измерьте температуру воздуха в каждой комнате на полу и под потолком. Двери в комнатах должны быть закрыты хотя бы с час, чтобы установилось стационарное состояние теплого воздуха. Разница должна быть в 2–4 градуса. При большей разнице нужно проверить все уплотнения на окнах, форточках, балконных и входных дверях. Если после приведения их в порядок ситуация не войдет в норму – нужно утеплять окна, двери, стены, потолок и даже пол.
Если утепление комнат сделано правильно, то выбор электрокотла для отопления можно сделать исходя из необходимой мощности для всего дома. Она рассчитывается исходя из условия наличия 80–100 Вт на 1 м2. Но это соотношение не учитывает климат в вашей местности, ваши предпочтения – мыть, например, руки и умываться теплой водой или каждый день иметь горячую ванну. Кроме того, на мощность котла и расходы электроэнергии сильно влияет то, как построена система отопления.
Если используется ночной тариф и аккумуляция тепла и горячей воды, то необходимая мощность может быть уменьшена.
Котлы для дачи, частного дома, квартиры, загородного трехэтажного особняка.
На выбор электрокотла прежде всего влияет степень автономности. Если он обеспечивает работу системы отопления и горячего водоснабжения для большого дома, то лучше выбирать котел индукционный соответствующей мощности.
Если дом небольшой, нетрудно заготовить или купить жидкое или твердое топливо, или провести газ, то лучше всего электрический котел (ТЕНовый или электродный) сделать дублирующим, подключить его параллельно к основному котлу и использовать при перебоях в подаче газа или при сильных морозах как дополнительный источник тепла.
В некоторых местностях страны использование электрических котлов весьма проблематично, прежде всего, из-за перепадов, бросков и провалов напряжения или частых и длительных отключений. Эту проблему можно решить использованием электрогенераторов с ДВС и частично – использованием стабилизаторов напряжения.
Плюсы электроотопления
Большим достоинством электрокотлов является размер агрегатов, функционирующих на электроэнергии. Все модели электрического оборудования имеют небольшие размеры. В том случае, если нужно обогреть небольшую площадь, стоит выбрать электроприбор для настенной установки: он отличается эргономичностью и без труда впишется в обстановку среди иных электрических агрегатов и предметов мебели.
Еще один плюс в сравнении с другими источниками тепла – это абсолютная безотходность, прежде всего, продуктов, образующихся в результате сгорания топлива, так как отсутствует необходимость их утилизации.
Это наиболее чистая разновидность отопительных приборов из всех, что существуют. Отсутствие отходов исключает засорение природной среды. Конечно, большая часть электростанций, которые поставляют электричество, функционируют благодаря топливному сжиганию, а это отнюдь не улучшает экологическую обстановку. Но вредные выбросы поступают в окружающую среду не в вашем жилище.
В электрокотлах отсутствует открытый огонь, за счет этого повышается их пожаробезопасность. Но определённые меры для этого все же нужны, так как прибор является тепловым источником. Но в сравнении с теми мерами, что требуются при монтаже агрегатов, функционирующих по принципу сгорания топлива, они несущественны.
Котлы, работающие на электричестве, просты в установке. Принцип монтажа столь простой, что с этой задачей способен справиться даже человек без опыта и соответствующих навыков.
Наиболее легкой установкой отличаются агрегаты, в конструкцию которых входит расширительная емкость, электрические контролирующие и предохраняющие устройства, защищенные корпусом. Чтобы установить такой прибор, достаточно подвести сеть питания, разместить сам прибор и включить обогрев.
Котлам, функционирующим на электроэнергии, не нужно топливо, что означает отсутствие необходимости создания запасов топлива и засорения жилища углем, емкостями с топливом, имеющим жидкую консистенцию, дровами. Достаточно подключить котел с помощью медного шнура к линии электросети.
Простота обслуживания — еще одно существенное достоинство. С таким котлом отсутствуют хлопоты по контролю за его работой и за количеством топлива в нем. Нужно только включить прибор. При использовании агрегата, работающего на твердом топливе, нужно хотя бы два раза в день закладывать в него топливо и проводить очищение от продуктов, образующихся в процессе сгорания. Здесь же вам не нужно думать об обогреве и работе устройства, пока подается электроэнергия.
Практический пример
Попробуем теперь оценить, насколько же на самом деле обогрев электричеством дороже, чем газом. Будем рассчитывать общий расход на отопление в течение 15 лет непрерывного использования системы в частном доме в отопительные сезоны. Для грубой оценки достаточно считать стоимость газа и электроэнергии примерно равной 4,0 и 3,80 руб. за 1 кВт соответственно (это примерно соответствует тарифам для частного сектора в Московской области на конец 2013 года).
Предположим, что площадь нашего частного дома равна 150 м2. Значит, для компенсации теплопотерь при условии среднестатистической теплоизоляции необходимо обеспечить выработку 15 кВт тепловой энергии.
Допустим, что отопительный сезон длится 5 месяцев, в течение которых бывают как холодные, так и теплые дни. Поэтому будем считать, что в среднем достаточно половины максимального значения энергии тепла, т. е. 7,5 кВт (на практике примерно так и выходит).
Тогда:
- За один год нужно произвести 150*7,5*24=27 000 кВт тепловой энергии.
- При отоплении электричеством расход на обогрев составит 27 000*4 = 108 000 руб. за сезон.
- Для газового котла мощностью 24 кВт (берем Baxi Luna-3 Comfort 240 Fi) максимальная производительность составляет 2,84 м3/ч. Это значит, что 1 м3 газа обеспечит мощность обогрева частного дома в 8,45 кВт.
- Учитывая КПД котла в 90%, скорректируем эту цифру до 8,45*0,9=7,61 кВт
- Таким образом, расход газа за сезон составит 27 000/7,61=3548 м3 газа, стоимость такого объема будет равна 3548*3,8=13 482 руб.
Разница, конечно, весьма значительная. Если привести рассчитанный расход к интервалу в 15 лет, то получим:
- затраты на электрическое отопление составят: 108 000 * 15 = 1 620 000 руб.
- затраты на обогрев газом будут равны: 13 482 * 15 = 202230 руб.
Теперь попробуем оценить косвенные расходы на содержание каждой системы. Если не учитывать небольшие затраты на замену теплоносителя, то стоимость расходных материалов и эксплуатации системы на электричестве равна нулю. Для газового отопления, напротив, потребуются весьма значительные вложения:
Итого владелец газовой системы будет вынужден дополнительно потратить 870 000 руб. При этом мы не учитываем вполне вероятные в частном использовании затраты, такие как ремонт или замена форсунок, вентиляторов, теплообменников. Другим фактором, увеличивающим стоимость владения газовым оборудованием, может стать снижение КПД работы котла из-за образования накипи или известкового налета на поверхности теплообменника или образования наледи на коаксиальной трубе дымохода.
Итак, при проектировании системы отопления частного дома не стоит слепо доверять распространенному мнению о том, что электрическое отопление на порядок дороже газового. Поэтому при отсутствии перспектив на подключение к газовой магистрали в течение ближайших нескольких лет можно спокойно покупать электрический котел и обустраивать систему водяного отопления. Она надежно прослужит долгие годы, а при появлении в вашей местности ответвления от газопровода, вы сможете, просто поменяв котел, обеспечить себе экономию в эксплуатационных расходах на всю оставшуюся жизнь.
