Как грамотно произвести расчет мощности электрокотла

Мысль о том, как сделать электрокотел своими руками, посетила меня после покупки негазифицированной дачи. Есть 3 достойных модели для изготовления — это ТЭНовые, электродные (или ионные) и индукционные котлы. Все эти варианты я испробовал и теперь расскажу вам о тонкостях самостоятельной сборки этих котлов.

Электроотопление — это очень дорого!

Дорого, да, если в полах дыры, а все тепло уходит вверх, через крышу. Дорого отапливаться электричеством, если ходить в одних трусах и открывать форточки на проветривание зимой. В остальных же случаях, при рациональном подходе и правильном использовании, отапливаться электричеством дешевле, чем углем или дровами.

Чтобы понять это, достаточно привести для анализа следующие данные: дом 100 кв. метров, нужно порядка 10 кВт на обогрев. Электрокотел 6 кВт вполне справится с обогревом такой площади, хоть он и предназначен для отопления площади в 60-70 квадратных метров.

Получается порядка 6 кВт в час, умножаем на 12 и получаем 72 кВт в сутки. Опять умножаем, на этот раз 72 на 2 рубля, получаем 144 руб, в день на отопление. При этом если рационально использовать тепло, то это будет общий итог за все электричество, а не только на отопление.

Теперь можно подсчитать, сколько стоит машина угля, и сравнить расходы. При этом не стоит забывать и об удобстве, которое дает электроотопление. Здесь не нужно каждый раз растапливать печь, выносить продукты сгорания.

Да и вообще, многих напрягает сама топка печи или котла. Не все могут уделять на это много времени. А здесь раз, щёлкнул выключателем, и отопление работает. Можно даже установить таймер, чтобы электрический котел включался и выключался по заданному времени. Таким образом, получится сэкономить на электроэнергии.

Критерии выбора

В отличии от газового котла, электрический работает без топлива. Ему не требуется дымоход и вентиляция. Электрические агрегаты не нужно устанавливать в отдельной котельной. Прибор позволяет снизить затраты на отопление и платить за тепло по тарифам на электричество.

При выборе отопительного котла учитывают множество параметров. Главный критерий – тепловая мощность агрегата. Расчет мощности зависит площадь здания, на которой аппарат сможет поддерживать необходимую температуру. На 10 квадратных метров площади требуется 1 кВт тепловой мощности.

В представленном ниже ТОПе, модели классифицируются в зависимости от типа питания:

  1. Однофазные – подключают к электросети 220 В
  2. Однофазно/трехфазные – подходят для сети 220В и 380 Вольт
  3. Трехфазные – подключают к сети 380 В

Этот параметр важен для владельцев загородных домов из-за частых перебоев и скачков напряжения.

По принципу работы выделяют такие виды:

  1. Индукционные. Нагревательные элементы в конструкции отсутствуют. Температура теплоносителя увеличивается по принципу электромагнитной индукции. Эту функцию выполняет встроенный индукционный трансформатор.
  2. ТЭН. Котлы на основе трубчатого электрического нагревателя. Работает за счет прямого контакта теплоносителя с нагревателем.
  3. Электродные. Вода греется за счет прохождения через нее электрического тока между электродами. Жидкость ионизируется, выделяя тепловую энергию.

Большинство электрических котлов имеют электронное управление и функцию самодиагностики

При выборе также учитывают:

  1. Способ монтажа и обвязки. Выделяют подвесные и напольные. Настенные агрегаты компактны и их можно устанавливать в жилых комнатах. Напольные используют для отопления больших зданий и монтируются в отдельных помещениях.
  2. Коэффициент полезного действия (КПД). Параметр, отражающий эффективность работы прибора.
  3. Количество контуров и наличие водонагревателя. Большинство электрокотлов предназначены только для отопления, то есть одноконтурные. Редко встречаются двухконтурные модели со встроенным бойлером, которые подключают к двум контурам. Они обеспечивают не только нагрев стальных радиаторов, но и подачу в трубы водоснабжения.

Немаловажный критерий – производитель электрокотла. На рынке представлен широкий выбор одноконтурных и двухконтурных котлов от отечественных и иностранных брендов. Перед покупкой рекомендуется обратить внимание на наличие официальной гарантии и ознакомиться с отзывами потребителей о товаре.

Модели электрокотлов для отопления

Котлы электрического типа для дома состоят из следующих компонентов:

Читайте также:  Генератор для котла отопления как выбрать

Устройство электрокотла

  1. Корпус, где собраны все детали, из которых состоит котел.
  2. Теплообменник, где расположены: бак с теплоносителем обогрева и нагревательный компонент.
  3. Блоки для контроля, управления и регулировки.

Сегодняшние электрокотлы для отопления частного дома, кроме главных компонентов, содержат также различные клапаны и датчики, а также встроенный циркуляционный насос. С помощью современных котлов, есть возможность нагрева не только воды, но и обеспечение безопасного и экономичного рабочего режима.

Независимо от производителя, все устройства имеют одинаковый принцип действия.

Нагревательный элемент, расположенный в тепловом обменнике, переводит электорэнергию в энергию тепла. За счет этой энергии идет нагрев теплоносителя, который с помощью труб отопления передается к отопительным радиаторам.

Индукционные котлы бывают с электрическими ТЭНами и электродными. Котлы с ТЭНом пользуются все большим спросом в наше время. Вне зависимости от изготовителя, импортного или отечественного, эти котлы по конструкции почти не отличаются. Отличие заметно только в дополнительных возможностях или уровне безопасности.

Следовательно, вот типы котлов:

  • Отопительные котлы на 220 Вольт.
  • На напряжение 380 Вольт. Обычно подобный тип котлов является трехфазным и имеет параметры мощности, как минимум 12 килоВатт.
  • Смешанные котлы.

Комбинированный котел

Также различие котлов может быть в способе монтажа. Это может быть либо настенный либо напольный котел.

Напольный монтаж

Совет второй

Выбирайте электрокотёл с возможностью поддерживать дополнительные контуры и коммуницировать с буферными ёмкостями отопления. Сегодня на рынке уже есть электрические котлы, которые могут поддерживать до восьми дополнительных контуров и управлять ими. Соответственно, не придётся тратиться на организацию сложной системы, так как эти теплогенераторы самостоятельно и эффективно решают задачи по нагреву горячей воды, поддержке линии рециркуляции ГВС, коммуницируют с буферными ёмкостями.

Совет второй

Пример размещения электрокотла в кухне-гостиной

Важно! Эксперты предупреждают, что использование в качестве теплоносителя антифриза не поможет сэкономить. При подключении накопительного резервуара этой жидкостью потребуется заполнить весь объём буферной ёмкости, что может существенно ударить по кошельку.

Совет второй

Выбирая электрический котел для дома, обязательно проконсультируйтесь у специалистов

Вариант №Изготовление электродного котла

Электродный котел это более прогрессивная разработка. Такие нагреватели начали массово применять в последние 10–15 лет.

Вариант №Изготовление электродного котла

Устройство электродного котла

Вариант №Изготовление электродного котла

В качестве нагревательного элемента в электродном котле используется собственно сама вода. Котел это металлический корпус, в который вставлен изолированный от корпуса стальной электрод.

Вариант №Изготовление электродного котла

К электроду подключается фаза, а к корпусу ноль, когда подается напряжение, ионы воды начинают колебаться с частотой 50 герц, в результате чего жидкость нагревается. Именно поэтому такие агрегаты еще называют ионными.

Вариант №Изготовление электродного котла

Вариант №Изготовление электродного котла

Общая схема электродного котла.

Вариант №Изготовление электродного котла

Габариты у таких агрегатов небольшие, в качестве корпуса используется труба диаметром до 320 мм и длиной до 600 мм, но это максимум, для частных домов делаются ионные котлы почти вполовину меньше.

Вариант №Изготовление электродного котла

Вариант №Изготовление электродного котла

Схема отопительной системы с ионным котлом.

Вариант №Изготовление электродного котла

Достоинства:

Вариант №Изготовление электродного котла
  • Довольно скромные размеры, этот котел не будет мешать даже в локальной отопительной системе небольшой квартиры;
  • В этих нагревателях нет «сухого хода», то есть, без воды котел просто перестанет работать, но ничего в нем не перегорит;
  • Системе не страшны перепады напряжения;
  • Быстро нагревается и также быстро остывает, а значит, легко регулируется;
  • По сравнению с агрегатами, работающими от ТЭНов электродный котел значительно экономичней.
Вариант №Изготовление электродного котла

Вариант №Изготовление электродного котла

Электродные котлы намного экономичней ТЭНовых.

Недостатки:

  • Ионные котлы очень требовательны к качеству и уровню электропроводности теплоносителя;
  • Ввиду повышенной опасности поражения током аппараты нуждаются в надежном заземлении;
  • При попадании воздуха в систему электроды активно коррозируют и быстро приходят в негодность.

Собираем ионный котел

Как сделать своими руками ТЭНовый котел?

Данный тип является самым распространенным. Для нагрева теплоносителя используются ТЭНы. Они находятся в теплообменнике, который, по сути, является герметичной теплоизолированой емкостью, оборудованной патрубками для ввода и вывода теплоносителя.

ТЭН – представляет собой тонкостенную трубку из алюминия, стали или титана, внутри которой находится нихромовая спираль. Стенки трубки и спираль разделяет диэлектрический накопитель, обычно, его роль выполняет кварцевый песок.

Принцип работы такого оборудования следующий: спираль нагревается от того, что по ней проходит электрический ток, тепло от нее передается песку и трубке, а уже трубка нагревает теплоноситель. Нагревается вода приблизительно, спустя 15-20 минут после начала работы оборудования.

Чтобы сэкономить средства и свободное пространство можно самостоятельно сделать подобный электрокотел. Для этого необходимо иметь под рукой:

  • болгарку;
  • сварочное оборудование;
  • шлифовальный агрегат;
  • терморегулятор;
  • мультиметр;
  • лист стали;
  • переходники для подключения к трубопроводу;
  • трубу ø12 см, и 3-5 трубок меньшего диаметра;
  • 2 ТЭНа.
Читайте также:  Инструкция по охране труда при эксплуатации варочного котла

После того, как все необходимые инструменты и материалы подготовлены, можно начинать работу:

Последними штрихами является шлифовка и покраска котла.

Минусом  подобного оборудования является вероятность осаждения накипи на нагревательных элементах. Что приводит к уменьшению эффективности работы либо поломки устройства. При использовании в качестве теплоносителя специальных жидкостей или дистиллированной воды данная проблема предотвращается.

Особенности проведения расчетов для электрокотла

Сколько потребляет электрический котел отопления в месяцВычисляют ее для каждого конкретного случая отдельно, с учетом:

  • площади обогрева;
  • материалов, из которых построены стены и перекрытия;
  • степени теплоизоляции строения;
  • площади остекления здания.

расчета мощности электрического котла отопления

Для того, чтобы установить электрокотел — расчет мощности выполняют по формуле W=S x Wуд/10 м², в которой:

  • W означает мощность прибора (кВт);
  • S – отапливаемую площадь (м²);
  • Wуд — удельную мощность агрегата, она устанавливается отдельно для каждого региона.

Как сделать расчет мощности котла отопления самостоятельноКак правильно выбрать мощность котла, смотрите на видео:

На какие параметры следует обратить внимание при подборе котла

Бытовой отопительный котел – сложное техническое устройство, имеющее в своем составе не только нагревательный элемент. При покупке надо уделить внимание вспомогательным узлам, и дополнительным опциям от которых зависит надежность всего агрегата, безопасность и удобство его эксплуатации.

Расширительный бак

Расширительный бак для системы отопления.

Возможность работы с многотарифным счетчиком

При установке многотарифного счетчика появляется возможность более экономной оплаты за потребляемую энергию. Система отопления обладает определенной инертностью. Если ее интенсивно разогревать в ночные часы, когда действуют минимальные тарифы, днем она сможет постепенно отдавать тепло. Регулирование работы котла по графику в автоматическом режиме осуществляется при наличии программатора.

Насос

Циркуляционный насос необходим для прокачки теплоносителя по всему контуру. Он обеспечивает оптимальные условия для протекания теплообменных процессов, происходящих в котле и внешних нагревательных приборах. Экономически целесообразно, чтобы он мог изменять расход перекачиваемой жидкости. Если это не предусмотрено производителем котла, лучше приобрести дополнительный регулятор.

Погодозависимое регулирование

Большинство известных производителей электрических котлов предусматривают возможность работы оборудования в зависимости от показаний температурных датчиков, которые могут устанавливаться в отапливаемом помещении или на улице. Такая функция улучшает качество поддержания в доме комфортного микроклимата и дает возможность существенно экономить потребление электроэнергии.

Схема системы отопления с погодозависимым управлением.

Управление трехходовым клапаном

При работе одноконтурного котла на обеспечение горячего водоснабжения здания устанавливают дополнительный бойлер косвенного нагрева. Для этого производитель должен предусмотреть возможность системы управления давать команды трехходовому клапану, отвечающему за своевременную подачу горячей воды в бак-накопитель. Без этой опции качественная работа системы ГВС будет невозможна.

Возможность подключения к реле сброса нагрузок

При одновременной работе нескольких мощных потребителей электроэнергии домашняя сеть может испытывать перегрузки. Это грозит срабатыванием аварийной защиты с обесточиванием здания.

Реализованная на котле функция выбора приоритетного потребителя позволяет автоматически выключить котел в момент включения более важного с точки зрения заданной логики альтернативного прибора. Агрегат снова выйдет на прежний режим сразу, как только появится такая возможность.

Если вы заметили ошибку, не рабочее видео или ссылку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.Поделиться:

Лучшие электрические котлы по цене, качеству и надежности

Protherm Скат RAY 12 KE /14 12 кВт

Одноконтурный агрегат словацкого бренда с хорошей комплектацией пользуется популярностью за счет своей надежности и комплектации.

Способен отапливать площадь до 120 кв.м., подходит для больших квартир и частных домов. Оборудован циркуляционным насосом и расширительным баком объемом 8 л.

Безопасность обеспечена автодиагностикой, предохранительным клапаном, воздухоотводчиком и защитой от перегрева, в условиях использования на дачах защищен от замерзания.

Электронное управление с ЖК-дисплеем упрощает эксплуатацию прибора. В работе бесшумен, нет необходимости прятать устройство в отдельное помещение или корпусную мебель.

Технические характеристики:

  • Отопительный элемент: ТЭН;
  • Контуры: одноконтурный;
  • КПД: 99,5%;
  • Размещение: настенное;
  • Встроенный циркуляционный насос/расширительный бак: есть/есть;
  • Теплообменник: нержавеющая сталь.

Плюсы

  • высокий уровень КПД;
  • безопасность;
  • бесшумная работа;
  • надежность.

Минусы

  • для горячей воды необходимо подключение дополнительного бойлера.

STOUT SEB-0001-000009 9 кВт

Одноконтурный электрокотел с расширительным баком объемом 12 л. Обладает 9 ступенями мощности.

Работает на однофазном и трехфазном напряжении. Подходит для обогрева помещения площадью до 95 кв.м.

Встроенная автоматика обеспечивает простоту в эксплуатации и высокую энергоэффективность.

Контроль климата поддерживает температуру с точностью до 0,1 градуса. Отличается также богатой комплектацией – комнатным термостатом, датчиком уличной температуры.

Возможно подключение внешнего управления.

Безопасность обеспечивается воздухоотводом и аварийным отключением. Из характерных минусов – сложен в монтаже, требуется помощь специалистов.

Технические характеристики:

  • Отопительный элемент: ТЭН;
  • Контуры: одноконтурный;
  • КПД: 99%;
  • Размещение: настенное;
  • Встроенный циркуляционный насос/расширительный бак: есть/есть;
  • Теплообменник: нержавеющая сталь.

Плюсы

  • безопасность;
  • простота в использовании;
  • интеллектуальное управление степенями мощности;
  • коммутационный блок.

Минусы

  • сложность в монтаже.

Protherm Скат RAY 14 KE /14 14 кВт

Электрический котел настенного размещения с одним контуром и теплообменником из нержавеющей стали подходит для небольших частных домов и квартир.

Высокий уровень безопасности поддерживает предохранительным клапаном, системой автоматической диагностики, антифризом.

Простота управления обеспечивается «умной» электроникой и практически не требует вмешательства оператора: все данные отображаются на дисплее.

Возможно подключение внешнего управления.

Рассчитан на подключение с давлением не более 3 бар. Работает на трехфазном напряжении.

Технические характеристики:

  • Отопительный элемент: ТЭН;
  • Контуры: одноконтурный;
  • КПД: 99,5%;
  • Размещение: настенное;
  • Встроенный циркуляционный насос/расширительный бак: есть/есть;
  • Теплообменник: нержавеющая сталь.

Плюсы

  • высокий уровень КПД;
  • безопасность и самодиагностика;
  • бесшумная работа;
  • надежность.

Минусы

  • цена.

Автоматика электрокотла

Механические терморегуляторы.Термостат накладной биметаллический.

Автоматика электрокотла

Электронный термостат.

Чтобы обеспечить автоматическое включение и выключение котла, потребуется установить на него термостат. Термостаты бывают трёх видов:

  • механические;
  • биметаллические;
  • электронные.
Автоматика электрокотла

Механические терморегуляторы устанавливаются непосредственно на одну из труб отопительной системы и в зависимости от температуры теплоносителя могут ограничивать или, наоборот, увеличивать его движение в системе. Биметаллический термостат основан на принципе расширения материалов под воздействием высоких температур. При этом биметаллическая пластина сложена из двух разных металлов, каждый из которых по-разному реагирует на повышение температуры.

Нагреваясь, такая пластина изгибается, и электрическая цепь размыкается, а при остывании пластина вновь выпрямляется и электрическая цепь замыкается. Механизм действия биметаллического термостата очень надёжен, но он имеет один существенный недостаток: нагрев и, особенно, последующее остывание биметаллической пластины происходит достаточно медленно.

Наиболее предпочтительными с точки зрения эффективности являются электронные терморегуляторы, принцип действия которых базируется на основе широтно-импульсной модуляции, об этом свидетельствуют многочисленные видео и прочие материалы в интернете.

Автоматика электрокотла

Обычно электрический котёл крепится на стене. К его нижнему патрубку подключается циркуляционный насос, а уже к нему подсоединяется обратка (труба, по которой в насос поступает отработанная, остывшая, вода). По верхней, подающей, трубе горячая вода поступает в систему теплообмена. К подающей трубе присоединён расширительный бак, через который в систему заливается теплоноситель.

Электродный котел своими руками чертежи

Прежде чем приступить к изготовлению следует учесть, что львиная доля цены электродной установки приходится не на сам нагреватель, а на электронную систему управления, насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя и другие комплектующие, изготовить которые в домашних условиях вряд ли получится. Ну а для тех, кто все же решил попробовать свои силы, ниже приведена пошаговая инструкция.

  1. На один конец трубы навинчивается муфта, которая будет играть роль выходного патрубка.
  2. С другого конца навинчивается тройник, обеспечивающий подачу теплоносителя.
  3. Из прочного текстолита или другого диэлектрика изготавливается заглушка, обеспечивающая фиксацию электрода по центру. Для изготовления самого электрода можно использовать стальной пруток диаметром 10-12 мм. После установки стержня заглушка вместе с электродом ввинчивается в тройник.
  4. К трубе приваривается два болта М8, которые будут служить клеммами нулевого провода и заземления.
  5. Через муфту и свободный конец тройника прибор подключается к отопительному контуру.

Особое внимание следует уделить уплотнению резьбовых соединений и устройству заземления.

Современные электродные котлы отопления отличаются простотой конструкции, надежностью и длительным сроком службы и вполне могут составить конкуренцию твердотопливным и газовым котлам. Использование электричества позволяет избежать как утомительной заготовки дров или угля, так и устройства дымоходов.

От чего зависит расход электроэнергии

Расход электроэнергии, прежде всего, зависит от мощности отопительного оборудования. Чем выше мощность, тем большее количество энергии используются. Расход также зависит от площади отапливаемого помещения. Если установить мощный котёл на максимальный нагрев, но отапливаться будет всего одна комната, то очень скоро нагревательный элемент отключится, и потребление электроэнергии прекратится.

Обратите внимание! Электрокотёл для отопления дома 100 квадратных метров расходует большое количество электроэнергии, ведь отапливать приходится одновременно несколько больших комнат.

От качества утепления стен также будет зависеть расход тепла. Если дом новый с пластиковыми окнами, то потребление будет минимальным, конечно, при условии, что на улице не стоят 50-градусные морозы.

Важно! От КПД котла также будет зависеть расход электричества. Чем выше это значение, тем более экономным будет тепловое оборудование.