Двухконтурный электрический котел: устройство, разбор преимуществ и недостатков + что учитывать при выборе

Устройство и принцип действия двухконтурного электрического котла

Агрегат стандартной комплектации представлен на рисунке:

1 — теплообменник; 2 — нагревательный элемент; 3 — автоматический деаэрирующий клапан; 4 — управляющий термостат; 5 — насос; 6 — контактор; 7 — предохранительный клапан; 8 — контрольный дисплей.

Двухконтурные отопительные котлы, рассчитанные для обогрева помещений, развивают температуру на выходе до 80 °С, при давлении воды от 0.5 до 3.0 бар. Последовательность управления агрегатом такова:

1. Включается подача электрического питания.
2. Запускается насос.
3. При помощи управляющих клапанов устанавливается необходимое давление воды в магистрали (конкретные значения указываются в мануале от производителя).
4. Открывается деаэрирующий клапан.
5. При нормальном токе теплоносителя во всех элементах отопительной схемы через термостат запускается нагреватель.
6. На дисплее программируется температура воды в нагревательных контурах (поскольку условия теплообмена в помещения различные, то желательно на каждом из радиаторов иметь свой термостат).
7. При необходимости с помощью контактора корректируются параметры тока в цепи управления.

В случае одновременного подогрева воды дополнительно включается цепь нагревателя, после чего гидрораспределитель начинает подачу холодной воды во внутренний контур нагрева, а терморегулятор устанавливает температуру теплоносителя на выходе посредством предварительно запрограммированного реле.

Безопасность работы котла обеспечивается следующими мерами предосторожности:

• Возможностью сброса избыточной воды через внешний бак или калорифер с использованием трёхходового клапана;
• Наличием антиблокировочной функции насоса, которая каждые 24 часа (установки можно изменять) производит очистку вращающихся деталей. Возможное засорение частицами накипи особенно вероятно при простое котла;
• Блок управления котлом включает также систему защиты от замерзания;
• Имеется возможность контролировать максимальный ток, который потребляется с целью предотвращения перегрузки платы потребителя в здании. Эта система автоматически снижает мощность, подводимую к электрическому котлу, чтобы главный предохранитель не перегорел;
• Наличие функция плавного пуска обеспечивает постепенный нагрев системы отопления, которая, таким образом, защищается от резкого повышения температуры в трубопроводах и/или радиаторах (например, из-за расширения труб);
• Автоматической балансировкой нагрузки на нагревательных элементах. Микропроцессорный контроллер измеряет время работы отдельных нагревательных элементов и включает их в работу таким образом, чтобы обеспечить термически сбалансированную нагрузку котла.

Каждый котел проходит испытания на герметичность водяного контура. В ходе таких испытаний настраиваются все рабочие функции регулирующих и предохранительных компонентов.

Последовательность подключения двухконтурного отопительного электрического котла приведена на рисунке:

Способы экономии при эксплуатации

Чтобы уменьшить затраты на электроэнергию при использовании электрического котла в качестве отопительного прибора и водонагревателя, нужно снизить общие теплопотери дома.

Прежде всего, стоит заменить старые деревянные рамы современными окнами с 2-3 воздушными камерами и позаботиться об утеплении стен (лучше всего наружном) пенопластом, минватой или другими материалами с низкой теплопроводностью

Другие варианты экономии:

1. Дополнительное подключение или отдельные устройства, работающие на альтернативной энергии (солнечные батареи, ветрогенераторы, дровяной камин), значительно уменьшат потребление электричества.
2. Многотарифный счетчик позволит меньше платить за ночное отопление, а на период утренних и вечерних «часов пик» прибор можно и отключить (дороже всего стоит электроэнергия, израсходованная в промежутках 8.00 – 11.00 и 20.00 – 22.00). А если дополнить систему внешним теплоаккумулятором, можно накапливать ночную «дешевую» энергию, чтобы расходовать ее днем.
3. Рекуператор в вентиляционной системе поможет сохранить нагретый воздух внутри дома.
4. Недельный программатор соберет данные о работе системы за указанный период времени, чтобы подобрать наиболее комфортный и экономичный режим эксплуатации с минимальным расходом энергии.
5. Комнатные терморегуляторы будут контролировать изменения в микроклимате дома и передавать данные на встроенный внутри котла датчик, который будет отключать/включать отопление, уберегая от перегрева воздуха и лишних теплопотерь.

При правильной организации работы электрического котла можно снизить потребление электроэнергии и сопутствующие расходы до 40%.

С энергосберегающими вариантами отопления загородной собственности ознакомит следующая статья, детально разбирающая этот весьма интересный вопрос.

Схема устройства отопительной системы с электрокотлом

Различается две схемы системы – с принудительной или самотечной циркуляцией теплоносителя.

Рассмотрим обе:

1. Принудительная циркуляция обеспечивается установкой насоса. На патрубке выхода из котла монтируется группа безопасности, затем шаровой кран, а подающий трубопровод подключается к магистрали отопления. Циркуляционный насос всегда устанавливается на трубопроводе обратного тока после фильтра грубой очистки (грязевик) и крана для прочистки. Затем к обратному контуру подсоединяется герметичный расширительный бак, вентиль с американкой и патрубок для слива воды.
2. При самотечной или естественной циркуляции теплоносителя схема немного другая. На патрубок выхода из котла нужно поместить шаровой кран с американкой, затем присоединяется магистраль трубопровода с радиаторами. На трубе обратной подачи воды монтируется грязевик с краном для очистки, расширительный герметичный бак. После бака на трубе обратной подачи нужно установить шаровой кран с американкой и патрубок для слива жидкости. Обратный трубопровод в этом случае присоединяется к нижней части котла.

Создаем необходимый уровень комфорта

Выбор котельного оборудования должен полностью соответствовать тем требованиям, которые выдвигаются к автономной системе отопления. Что может оказывать влияние на эффективность работы двухконтурного котла? Изменения температуры наружного воздуха в зависимости от климатических условий региона, в котором вы проживаете.

Обширный модельный ряд двухконтурных котлов позволяет самостоятельно определить для себя, какой способ управления газо-нагревательным оборудованиями вам больше всего подходит. Сегодня выпускаются модели агрегатов со следующими типами системы регулировки мощности:

• одноступенчатая;
• двухступенчатая;
• трехступенчатая.

Самые распространенные и востребованные — модели, в которых используется двухступенчатая система регулировки мощности котла. Именно такие котлы легко адаптировать к сезонным и суточным перепадам температуры воздуха. Возможность регулировки работы в двух режимах обеспечивает оптимальный нагрев теплоносителя в системе в зависимости от того, тепло на улице или холодно. Регулировка интенсивности нагрева значительно удлиняет сроки эксплуатации горелки и теплообменника.

Менее удобны в работе котлы с одноступенчатой системой регулировки. Такие модели значительно дешевле, и этим, естественно, обусловлена ограниченность их технологических возможностей.

Газовые котлы, оснащенные приборами трехступенчатой регулировки мощности, на порядок совершеннее остальных вариантов. Такие агрегаты полностью универсальны и автономны в работе, однако высокая стоимость ограничивает популярность применения этих высокотехнологичных устройств.

Критерии выбора котла

По аналогии выбора другого оборудования многие обращают внимание на характеристики КПД. В ситуации с электрокотлом любой конфигурации они внушительные в любом случае, так как все электричество, израсходованное устройством, идет на обогрев помещения

Незначительные потери связаны с необходимостью нагреть отдельные элементы конструкции.

Ошибка многих потребителей — выбор под воздействием рекламы о большом КПД

Важно помнить, что это важный, но не основной параметр

На специфику работы котла указывает множество критериев. На цену оборудования влияет мощность и функциональность, безопасность и долговечность, экономичность и удобство эксплуатации, стоимость

Важно выбрать правильный электрокотел для отопления частного дома, так как его надежность и долговечность влияют на срок окупаемости системы отопления

Рассмотрим основные критерии выбора.

Номинальная мощность

Основной критерий выбора — площадь отапливаемого помещения, которая указана в документах на дом. Данный критерий влияет на выбор мощности. Специалисты рекомендуют придерживаться соотношения 1 кВт мощности на 10 м2 площади. Качественный обогрев помещения в 30 м2 обеспечит котлоагрегат мощностью в 3 кВт (минимальная), для отопления 60 кв. м необходимо купить котел на 6 кВт и так далее.

Необходимая мощность электрического котла на 1 кв. м. в зависимости от типа помещения

Данный расчет мощности является приблизительным и дает общую оценку тепловой потребности дома. Точный расчет предполагает использование большего числа параметров, в том числе внешних. Данную услугу оказывают квалифицированные специалисты и в этом случае выбор мощности электрического котла будет максимально корректным.

Количество контуров

Выбирая электрический котел, каждый потребитель выбирает между одно- и двухконтурными моделями:

• Одноконтурные электрические котлы — приборы с примитивной конструкцией, который выполняет только две функции: нагрев теплоносителя; его равномерное распределение по контуру. Главные преимущества данной модификации заключаются в компактности, доступной цене и простоте использования.
• Двухконтурные модели отличаются большей функциональностью. Они способны не только отапливать дом, но и обеспечивать бытовое водоснабжение. В связи с этим стоимость отопительного оборудования выше, но его покупка позволяет отказаться от бойлера, выполняющего подогрев воды для бытовых нужд. Надежность и долговечность двухконтурных котлов также способствует выбору в их пользу.

Двухконтурный электрический котел

Особенности работы

Главное преимущество электрических приборов — низкий уровень шума, который слышно только во время переключения реле или запуска циркуляционного насоса. Большинство современных моделей электрокотлов работают настолько бесшумно, что об их наличии можно забыть.

Если вы также хотите обеспечить себе максимальный комфорт от эксплуатации электрического котла, обратите внимание на уровень шума, который указывается в сопроводительных документах

Выбор производителя

Хорошее качество отопительных котлов обусловлено и тем, кто их изготовил. О надежности того или иного производителя можно узнать, задав данный вопрос консультанту в магазине или на специализированном форуме.

Важно, чтобы котлоагрегаты иностранного производства (итальянские, немецкие, словацкие и прочие) были устойчивы к скачкам напряжения в электросети и адаптированы к российским условиям эксплуатации, большим нагрузкам. Как правило, электрические котлы иностранного производства, известных брендов, отличаются хорошей производительностью, надежностью и безопасностью

Поэтому пользуются спросом среди российских потребителей.

Электрокотел WATTEK

Но стоит отметить, что электрокотлы российского производства составляют «иностранцам» достойную конкуренцию. Они практически не уступают по функциональности, производительности и прочим характеристикам. При этом их существенное преимущество — доступная цена.

Наличие дополнительных опций

Среди дополнительных устройств, встроенных в электрокотел, могут быть:

• Циркуляционный насос.
• Противоаварийная система защиты.
• Расширительная мембрана, датчики и прочие приборы, обеспечивающие комфорт эксплуатации и позволяющие экономить электричество.

Так повышается функциональность котла и, соответственно, его стоимость. Но отказываясь от дополнительных возможностей, стоит подумать о том, что придется докупать необходимые элементы системы. Поэтому специалисты рекомендуют выбирать нагревательный прибор в максимально доступной комплектации.

Обвязка электрического котла отопления

Принципиальные особенности работы электрокотла

Движение теплоносителя по трубопроводу и радиаторам обеспечивается циркуляционным насосом или по законам физики естественным путём, под контролем блока автоматики. Отопительная система оснащается регулятором, задающим температурный режим, при достижении которого датчиком подаётся соответствующая команда электрическому котлу:

• при достижении заданной температуры происходит отключение нагревательного элемента;
• при снижении температурных показателей до нижнего порога срабатывания, котёл снова включается.

Современные программаторы позволяют выполнять контроль не только внутренней системы котла, а температуры в конкретно взятом помещении. Благодаря таким устройствам, электрический двухконтурный котёл будет работать полностью в автоматическом режиме без человеческого вмешательства.

Безопасность современного электрического обогрева помещений обеспечивает предохранительная система, цена которой не сказывается на стоимости котла, так как является его неотъемлемой составляющей. В случае перегрева воды значительно увеличивается давление в системе, что приводит к срабатыванию клапана, спускающего лишний теплоноситель в расширительный бачок.

Разновидности энергонезависимых котлов

Агрегаты производятся как одноконтурными, предназначенными только для отопления, так и двухконтурными, обеспечивающими и горячее водоснабжение. При необходимости обеспечить ГВС нужно покупать модели мощностью свыше 12 кВт даже для дома небольшой площади.

Энергонезависимые агрегаты монтируются на стену или пол.

Чаще встречаются устройства второго типа. Однако производят и условно-настенные котлы, их называют парапетными. Означает, что приборы можно разместить на стене, но на уровне не выше чем подоконник. Такие аппараты считаются подходящими для городской квартиры.

Область применения и классификация

Котлы подходят практически для любого частного дома, причем это может быть большое строение.

Однако есть ограничения. Лучше всего энергонезависимые агрегаты подходят для домов 150-160 м², поскольку на большей площади организовать хорошую естественную циркуляцию теплоносителя затруднительно. Для домов возможна установка котла соответствующей мощности в сочетании с ИБП и генератором (достаточно модели на 1 кВт). Это сохраняет независимость от центрального энергоснабжения, но в то же время повышает эффективность использования агрегата.

Правила установки оборудования

Большинство энергонезависимых котлов производят напольными. Для оборудования обязательно нужно устроить отдельное помещение

Но это важно и для условно-настенных моделей, поскольку приборы выжигают кислород, забирая воздух непосредственно из комнаты

При установке важно обеспечить нормальное давление в газовой магистрали. В большинстве жилых домов оно составляет 50 мбар, а для энергонезависимого котла достаточно 13-15 мбар

Но в некоторых регионах для этого показателя характерны резкие перепады. В таких случаях лучше отказаться от установки энергонезависимого оборудования.

Самые популярные модели

Эффективный напольный агрегат — энергонезависимый котел Protherm Волк 16 KSO, который относится к категории бюджетного оборудования. Мощность составляет 16 кВт. Т. е. при наличии качественного утепления и энергоэффективных окон прибор обеспечивает обогрев дома площадью до 150 м². При этом у него высокий КПД на уровне 92,5% — редко встречаются котлы с большим показателем.

Расход газа составляет 1,9 м³/ч, что для оборудования такого типа считается приемлемым уровнем. Модель оснащена стабилизатором тяги. Практически бесшумно работает, отличается простотой монтажа и управления при том, что установлены самые простые стандартные механические элементы.

Прибор отличается высоким КПД на уровне 88%, при этом расходует мало топлива и работает с максимальным уровнем безопасности. Агрегат оснащен современной автоматикой, защищающей от перегрева и утечки газа. Характерен долговечный и прочный чугунный теплообменник.

Критерии выбора

При выборе энергонезависимого оборудования важным моментом считается мощность, 1 кВт на каждые 10 м² площади. Однако не стоит забывать о теплопотерях, которые также учитываются в расчете. Котлы покупают с запасом по мощности минимум на уровне 15-20% от первоначального показателя.

Чугунные теплообменники отличаются толстыми стенками. Они дольше нагреваются, зато и тепло держат так же. Кроме того, устойчивы к коррозии. Чугун намного прочнее стали. Срок его службы в среднем 20-25 лет, у стального теплообменника — 8-10 лет. Но и весят котлы с чугунным элементом больше.

Критерий выбора — это КПД. Отражает соотношение потребляемого газа к количеству выработанного тепла. У современных котлов расход топлива до 0,7 м³/ч. Но сравнивать это нужно с показателем тепловой мощности.

Для агрегата мощностью в 16 кВт потребление топлива на уровне 1,7-1,8 м³/ч дает КПД свыше 90%, что считается хорошим показателем. Сам расход горючего тоже важен, но только при подсчете расходов на эксплуатацию.

Обзор продукции и ценовой политики некоторых производителей

Двухконтурные газовые котлы представлены на отечественном потребительском рынке в разных ценовых категориях — от самых дорогих до самых дешевых.

Самые дорогие двухконтурные котлы представлены известными производителями которые в течение нескольких десятилетий занимают лидирующие позиции в этом сегменте рынка отопительных приборов (ACV», «Buderus», «Chappee», «CTC/Parca», «De Dietrich», «Rapido», «Rendamax», «Vaillant», «Viessmann» и «Wolf»). Для производства такого оборудования применяются новейшие технологии, предусматривающие полный цикл.

В качестве материала для котлов используется легированная сталь или чугун, которые обеспечивают продолжительный срок эксплуатации оборудования (30-50 лет) с КПД 92-98%.

Котлы среднего (медиум) класса от известных производителей представлены брендами:

• «Ariston»,
• «Baxi»,
• «Beretta»,
• «Biasi»,
• «Dakon»,
• «Electrolux»,
• «Ferroli»,
• «Junkers»,
• «Kiturami»,
• «Laars»,
• «Riello»,
• «ACV»,
• «Fondita»,
• «Roca»,
• «Protherm»,
• «Sime» и «Viadrus»

Они хорошо себя зарекомендовали в мягких условиях эксплуатации при сроке службы 10-15 лет и КПД 80-90%.

Собираясь приобретать самый дешевый котел, необходимо знать о его особенностях и недостатках. Необходимо провести сравнительные характеристики с более дорогими моделями, чтобы реально оценить параметры и стоимость предложенных моделей.

Низкая цена зачастую соответствует низким показателям качества и эффективности в сравнении с аналогами медиум, но при этом КПД и продолжительность срока эксплуатации выходят на один уровень.
Для производства оборудования эконом класса от брендов «Alphatherm», «Attack», «Fondital», «Mora», «Navien», «Olympia Boiler», «Saturn», «Therm», «Unical» и «Маяк» часто используют комплектующие детали, выпускаемые известными концернами Европы.

Газовые котлы суперэконом класса представлены в большинстве случаев производителями из России и Украины («ATON», «Dani», «Termotechnik», «Vektor Lux», «АТЕМ», «Боринское», «Борисоглебский котельно-механический завод», «Вулкан», «Данко», «Жуковский машиностроительный завод», «Звезда-Стрела», «Кировский завод», «Конорд», «Лемакс», «Мимакс», «Новосергиевский механический завод», «Очаг», «Ростовгазоаппарат», «Сигнал-Маш», «Термолюкс» и «Эко-Гидропресс»). Некоторые модели производят в Поднебесной.

Дизайн самых дешевых котлов уносит нас в далекие советские времена. Гарантия на них обычно составляет 12-24 месяца, с сервисным обслуживаем тоже могут быть «напряги». Мы настоятельно не рекомендуем экономить на отопительном оборудовании, если вам не хочется терпеть неудобств.

Как видим, правильный выбор двухконтурного котла – это ответственное и непростое дело, поэтому ознакомившись с полезной информацией лично, при покупке оборудования необходимо обратиться за помощью к специалистам. В «тандеме» вам будет проще сделать правильный выбор.

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.

Принцип работы

Двухконтурный электрокотел, призванный прогревать жилые площади, действует по принципу преобразования электрической энергии в тепловую. Данный процесс осуществляется с применением специальных нагревательных элементов, которые являются одними из важнейших деталей электрического оборудования. Данные компоненты отвечают за прогрев воды для хозяйственных нужд, а также самого теплоносителя.

Вода циркулирует по трубам благодаря насосу, присутствующему в конструкции котла. Однако этот процесс может происходить и естественным путем. В последнем случае ситуация находится под контролем автоматики.

В этой системе отопления имеются регуляторы, отвечающие за температурный режим и подающие при этом определенные сигналы:

• когда все необходимые показатели достигнуты, подогрев автоматически отключается;
• когда температурный показатель снижается до заданных значений, система также отключается.

Определенные типы программаторов дают возможность выставлять нужные значения обогрева в зависимости не только от внутренней, но и наружной температуры воздуха. С использованием подобных элементов осуществляется самостоятельная регулировка работы устройства в автономном порядке.

Современные двухконтурные котлы, действующие от электричества, оснащаются надежной предохранительной системой. В большинстве случаев ее наличие никак не отражается на стоимости отопительного агрегата. Так, если теплоноситель перегревается, максимально разрешенный показатель его давления значительно повышается. Сразу после этого действует специальный клапан безопасности.

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.

Рекомендуем к прочтению:Как сделать своими руками электрический котел для отопления дома

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.

Выводы и полезное видео по теме

Рекомендуем ознакомиться с подборкой обзоров и практических советов по применению электрокотлов различной конструкции для отопления и горячего водоснабжения дома.

Нюансы электрического отопления – котлы и другие электроотопительные приборы, расчет мощности оборудования и затрат на отопительный сезон:

Хотя двухконтурные электрокотлы кажутся весьма комфортными в использовании, прежде чем отправляться за покупкой, подсчитайте расходы на электричество за холодный период года или обратитесь к теплотехникам.

Возможно, вам посоветуют более экономную систему с одноконтурным котлом с бойлером косвенного нагрева или спроектируют комбинированное отопление, где «прожорливость» электроприбора будет компенсироваться дополнительными источниками энергии.

Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке. Расскажите, что для вас стало решающим аргументом в выборе модели двухконтурного котла. Делитесь полезными сведениями, которые пригодятся посетителям сайта, задавайте вопросы.