Как рассчитать мощность электрического котла

Мощность котла является одной из важнейших характеристик отопительного оборудования. Избыток мощности скажется переплатой за котел, недостаток – невозможностью оборудования отопить жилую площадь или нагреть воду в системе ГВС. Поэтому перед выбором котла предлагаем прикинуть его параметры не без помощи нашего онлайн-калькулятора для расчета мощности котла отопления. Попробуем разобраться со значениями, которые вам придется ввести для получения достоверного результата.

Отопление электрическим котлом

Работа любого отопительного устройства заключается в едином принципе -подогреве теплоносителя до установленной пользователем температуры и транспортировки его в отопительную систему, где оно циркулирует по радиатору, отдавая тепло в помещение.

Однако существуют различные виды этих самых электрических котлов:

Отопление электрическим котлом
  1. Инвертный (индукционный). Нагрев жидкости происходит за счет электромагнитной индукции, благодаря переменному магнитному полю образовывается магнитный ток.

    Для преобразования токов обычный ток из электрической магистрали (или аккумулятора), благодаря инвертору преобразовывается в переменный ток.

  2. ТЭНовый. Нагрев теплоносителя осуществляется электрическим ТЭНом (трубчатый электроводонагреватель). Расход электричества не имеет зависимости от температуры жидкости.

    По истечению времени КПД данного устройства снижается на 10-15 %. Данное устройство не является долговечным, это обусловлено прежде всего низким качеством воды.

  3. Ионный (электродный). Нагрев воды происходит за счет выделяемого тепла, когда протекает ток от электрода к электроду, другими словами, подогрев жидкости происходит благодаря омическому нагреву.

    В данном устройстве, когда происходит нагрев жидкости, снижается его сопротивление, однако, возрастает электропроводность. Это устройство увеличивает мощность постепенно, расход электричества зависит от заданной температуры и от объема теплоносителя в отопительном контуре.

Для решения проблемы тепла в доме необходимо учесть следующие факторы:

  • Стоимость самого отопительного котла, и затраты связанные с его установкой.
  • Его габариты.
  • Коэффициент полезного действия.
  • Дополнительные функции, помогающие экономить ресурсы.
Отопление электрическим котлом

Устройство и особенности

Оборудование для отопления 220 В имеет прямоугольную основу с панелью управления.

Это объясняет многочисленные достоинства прибора: довольно компактный размер, отсутствие шума и дыма, а также понятное автоматизированное управление блока на лицевой части котла. Еще два преимущества агрегата — хорошее качество и простота коммутаторов силовых цепей — пускателей, выключателей и т.д.

Электрический котел легко установить, так как нет необходимости в создании специальной котельной. Устройство является безопасным и экологичным, так как не выделяет вредные для человека продукты горения.

Что касается недостатков электрических котлов 220 В, то их немного: потребление большого количества электрической энергии, образование накипи на нагревательных элементах.

Кроме этого, в местах, где есть проблема с частыми перебоями электричества, лучше установить источник бесперебойного питания.

Устройство и особенности

Электрический отопительный котел 220 В, в сравнении с другими нагревающими приборами, имеют одну важную особеннность: наличие ТЭНа или электродов:

  1. ТЭН — это нихромовая спираль в электроизолирующей упаковке, располагающаяся в специальной аллюминиевой трубке. ТЭН прикрепляют ко дну водяного бачка, его выводы выходят наружу. Большой минус использования электрокотла с ТЭНом — коррозия покрытия трубки.
  2. Нагреватель с электродами представляет собой оборудование с двумя лезвиями. Пара электродов располагаются на изолирующем основании, крепятся на дно водяного бачка. Между торцами электродов проходит ток, который нагревает воду с высоким КПД (более 95%).

ВАЖНО! В конструкции электрического котла для отопления дома 220 В также входит панель управления, которая обеспечивает безопасное функционирование прибора.

Блок регулирования работы электрокотла содержит:

  • разнообразные режимы эксплуатации;
  • система безопасности при аварийных ситуациях (например, при перегреве теплоносителя или смене давления в магистрали отопления.

Немного общей информации – что такое требуемое количество тепла?

Очень вкратце,  все это и так известно – просто требуется небольшая систематизация.

Современному человеку для комфортного проживания требуется создание определённого микроклимата, одной из важнейших составляющих которого является температура воздуха в помещении. И хотя «тепловые пристрастия» могут разниться, можно смело утверждать, что для большинства людей эта зона «температурного комфорта» лежит в диапазоне 18÷23 градуса.

Но когда на улице, например, отрицательная температура, то естественные термодинамические процессы стремятся все подвести под «общую планку», и тепло начинает из жилой зоны уходить. Тепловые потери – это совершенно нормальное с точки зрения физики явление. Вся система утепления жилья направлена на максимальное снижение таких потерь, но полностью их устранить невозможно. А отсюда вывод — отопление дома как раз и предназначено для восполнения этих самых тепловых потерь.

От тепловых потерь – никуда не деться, но очень важно хотя бы постараться свести их к возможному минимуму.

Как определиться с ними их количественно?

Простейший способ расчета необходимой тепловой мощности основывается на утверждении, что на каждый квадратный метр площади требуется 100 ватт тепла. Или — 1 кВт на 10 м².

Но даже не будучи специалистом, можно задуматься — а как такая «уравниловка» сочетается со спецификой конкретных домов и помещений в них, с размещением зданий на местности, с климатическими условиями региона проживания?

Читайте также:  Какие у Вас будут расходы на отопление дома?

Так что лучше применить иной, более «скрупулезный» метод подсчета, в котором будет приниматься во внимание множество различных факторов. Именно такой алгоритм и заложен в основу предлагаемого ниже калькулятора.

Важно – вычисления проводятся для каждого отапливаемого помещения дома или квартиры отдельно. И лишь в конце подбивается общая сумма потребной тепловой энергии. Проще всего будет составить небольшую таблицу, в строках которой перечислить все комнаты с необходимыми для расчетов данными. Тогда, при наличии у хозяина под рукой плана своих жилых владений, много времени вычисления не займут.

И еще одно замечание. Результат может показаться весьма завышенным. Но мы должны правильно понимать – в итоге показывается то количество тепла, которое требуется для восполнения теплопотерь в самых неблагоприятных условиях. То есть – для поддержания температуры в помещениях +20 ℃ при самых низких температурах на улице, характерных для региона проживания. Иными словами — на пике зимних холодов в доме будет тепло.

Но такая супер-морозная погода, как правило, стоит весьма ограниченное время. То есть система отопления будет по большей части работать на более низкой мощности. А это означает, этот никакого дополнительного запаса закладывать особого смысла нет. Эксплуатационный резерв мощности будет и без того внушительным.

Ниже расположен калькулятор, а под ним будут размещены необходимые краткие пояснения по работе с программой.

Как рассчитать мощность твердотопливного котла по литражу

Зачем нужно рассчитывать мощность котла отопления именно по литражу? Всё очень просто, поскольку если объем воды в системе отопления будет на порядок выше, то котел не сможет справиться с прогревом помещений. Всё это приведет к снижению комфорта проживания в доме, а также к дополнительным финансовым тратам.

Для осуществления всех необходимых расчетом понадобится знать, сколько воды вмещается в 1 погонный метр трубы, в радиаторы отопления, в сам котел, и расширительный бак. Примерный расчет делается с учетом 10-15 литров теплоносителя, на 1 кВт мощности котла.

Как рассчитать мощность твердотопливного котла по литражу

К примеру, если мощность отопительного котла составляет 4 кВт, то в данном случае литраж отопительной системы составит 60 литров (4 кВт*15 литров). С нагревом большего количества теплоносителя в системе, котел может не справиться.

Чтобы произвести более точные расчеты, нужно суммировать объем воды в трубах и радиаторах отопления.

Сколько воды в алюминиевом радиаторе

Как рассчитать мощность твердотопливного котла по литражу

Объем теплоносителя в различных радиаторах отопления выглядит следующим образом:

  • В 1 секцию алюминиевого радиатора вмещается 0,45 л;
  • В 1 секцию биметаллического радиатора — 0,25 л;
  • В 1 секцию новой чугунной батареи, входит — 1 литр воды;
  • В 1 секцию старой чугунной батареи — 1,7 л.

Сколько воды в 1 погонном метре трубы

Как рассчитать мощность твердотопливного котла по литражу

Ниже, в этой статье строительного журнала будет представлен объем воды 1 погонном метре трубы:

  • ø15 (G ½») — 0,177 литра;
  • ø20 (G ¾») — 0,310 литра;
  • ø25 (G 1,0″) — 0,490 литра;
  • ø32 (G 1¼») — 0,800 литра;
  • ø15 (G 1½») — 1,250 литра;
  • ø15 (G 2,0″) — 1,960 литра.

Таким образом, зная, сколько воды в радиаторах, трубах, в теплообменнике самого котла и расширительном баке, получится рассчитать точный объем системы отопления. Зная данное значение, можно более точно рассчитать требуемую мощность котла.

Как рассчитать мощность твердотопливного котла по литражу

Также, данный расчет поможет в том случае, когда нужно сделать теплообменник своими руками. При этом важно учитывать не только объем системы отопления, но и другие, не менее важные показатели. Например, глубину камеры сгорания — чем она больше, тем мощнее будет котел отопления.

Оценить статью и поделиться ссылкой:

Что такое мощность электрокотла

Электрический котел представляет собой резервуар с теплообменником, через который прокачивается водопроводная вода или специальный теплоноситель, обладающий повышенными тепловыми характеристиками.

Котел подключается к бытовой сети переменного тока, нагревает он воду ТЭНами или электродами, изолированными от воды. В конструкции оборудования предусмотрен регулятор температуры.

Что такое мощность электрокотла

Потребляемая мощность зависит от степени охлаждения теплоносителя при циркуляции по радиаторам отопления в здании. Часть энергии расходуется на тепловые потери в конструкции котла (нагрев стенок или защитных кожухов нагревательных элементов). На внешней части оборудования устанавливается информационная табличка, на которой указаны рабочие параметры изделия и потребляемая мощность.

Общие принципы подключения электрических систем отопления

Вне зависимости от типа нагревателя, схема подключения электрокотла предусматривает отдельную линию питания, и полный комплекс электробезопасности. Кроме того, есть типовой перечень рекомендаций и ограничений:

Общие принципы подключения электрических систем отопления
  • Расстояние от корпуса до строительных конструкций необходимо соблюдать, согласно инструкции по монтажу.
  • В непосредственной близости от самого котла, или автоматики управления не должны располагаться источники воды: краны, душевые установки и прочее.
  • Линия подключения должна соответствовать Правилам устройства электроустановок, иметь не менее 50% резервирования по пиковой мощности.
  • К заземлению подключается непосредственно корпус котла, модули автоматики и трубы системы отопления (если они не пластиковые).
  • Питающие кабели не должны быть проложены по трубам отопления. Если есть опасность попадания на них влаги, необходимо позаботиться о герметичности изоляции.
  • Защитные выключатели должны быть в непосредственной близости от котла.
  • Желательно продублировать систему аварийного отключения на основном распределительном щитке.
  • Монтаж питающих кабелей и самого котла запрещается на стенах из горючего материала. Если у вас помещение из дерева, необходимо проложить лист огнеупорного материала.
  • Система трубопроводов должна иметь собственное крепление, чтобы не добавлять нагрузку на котел.
  • Обязательно продумайте систему перекрытия вентилей при обслуживании оборудования. Иначе для банальной очистки ТЭНов придется сливать весь теплоноситель из системы.
  • При комплексном использовании электрокотла совместно с иными нагревательными системами, уровень безопасности определяется по наиболее «проблемному» участку. То есть, по электрическим агрегатам.
Общие принципы подключения электрических систем отопления

Чтоб не возникало вопросов, как подключить электрокотел в систему отопления с готовыми решениями (например, твердое топливо), необходимо сразу определить условия совместимости. Например, ТЭН можно интегрировать в дровяной котел, и не монтировать отдельный агрегат. Электродные нагреватели могут работать лишь в автономном режиме, совместное использование только с помощью теплообменника с разными контурами теплоносителя. Компактные индукционные нагреватели можно установить последовательно, усиливая действующую систему обогрева помещения.

Общие принципы подключения электрических систем отопления

Разобравшись, как подключить электрический котел отопления к питанию, не забудьте про расширительный бачок. Особенно, если вы монтируете трубопроводы «с нуля» (на готовой системе это устройство есть).

Общие принципы подключения электрических систем отопления

Какая бы совершенная автоматика у вас не стояла, при нагреве воды локально образуются пузырьки воздуха. Это приводит к вытеснению жидкости из системы. При отсутствии резервной емкости, у вас просто порвет трубы.

Читайте также:  Изготовление пиролизной печи для дома и бани своими руками

Расчет основных показателей для котла

Главное звено комплекса независимого отопления – это котлоагрегат или генератор тепла. В зависимости от ряда некоторых факторов (расположение дома к близлежащему источнику топлива, режимы проживания в разные времена года, цена установки, габариты строения) необходимо выбирать нужное оборудование. Однако ключевым критерием среди всех этих факторов является именно теплотехнический расчет, поскольку именно от его результатов будет зависеть будущая мощность системы и вид применяемого топлива. Монтировать электрокотел отопления предпочитают владельцы жилой площади до 300 м², которые стремятся достаточно быстро и эффективно наладить отопление. Этот компактный прибор электронагрева можно установить в любом доступном месте, где присутствует подключение к сети в 220 В (380 В). Комплекс может функционировать независимо или выступать вспомогательным источником тепла в работоспособной отопительной системе, сколько нужно. Факторы, влияющие на расход электроэнергии Прежде чем приступать к расчетам, обязательно нужно изучить строение электрического котла хотя бы в его общих чертах. Чтобы выполнить все необходимые расчеты правильно и понять, какой котел будет являться наиболее эффективным и оптимальным решением в конкретном для вас случае, стоит учесть ряд показателей:

Схема электрического котла.

  • тип имеющегося оборудования (одно-, двухконтурное);
  • объем бака;
  • сколько теплоносителя содержится в контуре отопления;
  • площадь обогрева;
  • напряжение питания и величина тока;
  • мощность агрегата;
  • площадь сечения кабеля питания;
  • время работы установки в сезон отопления;
  • среднее значение продолжительности функционирования в максимальном режиме за сутки;
  • цена 1 кВт/час.

Несмотря на то что обычный котел не подразумевает специальных требований, использование агрегата с мощностью более 10 кВт необходимо обязательно согласовывать с распределяющими электроэнергию органами и Энергонадзором. Причина этому – подсоединение довольно мощной трехфазной линии. Помимо этого, стоит получить согласие на использование бытового тарифа для уплаты. Важно понимать, что в качестве среднестатистических расчетов берут усредненные величины, а поэтому обязательно стоит вводить поправку на температуру воздуха, материалы и толщину стен, вид используемой теплоизоляции и т.д.

Электрическую модель считают наиболее комфортной, выгодной и экономичной ввиду затрат на приобретение котлоагрегата, его монтаж и обслуживание. Также важным является и то, что для производства экологичной энергии не нужно выделять отдельно стоящее помещение для оборудования котла и тратить средства на создание дымохода.

Как говорилось выше, наиболее подходящий прибор для гидрополов — электрокотёл. Он работает автономно, и его не нужно контролировать.

При подборе электрокотла для тёплого водяного пола, лучше уделять внимание тем моделям, в документах к которым прописана допустимость их монтажа в напольных отопительных системах. Иначе, потребуется переоборудование и установка дополнительных компонентов.

Выбирать электрокотёл нужно по следующим показателям:

  1. Мощность, которая необходима для отапливания вашего дома. Она зависит от размера помещения, толщины стяжечного слоя и отделочного изделия.
  2. Тип монтажа — установка на стене или на полу. Выбор зависит от наличия места, и веса аппарата. Мощные электрокотлы тяжёлые, размещать их на стену не рекомендуется.
  3. Число контуров — для гидрополов подходят одно или двухконтурные модели.
  4. Система безопасности и регулировки — её присутствие существенно облегчит процесс регулировки и контроля за устройством.

Прежде чем подбирать аппарат, необходимо ознакомиться со сведениями о производителе. Нужно отдавать предпочтение проверенным компаниям, дающим гарантию на свою продукцию.

Для снижения расходов на энергию при сооружении тёплых полов от электрокотла, рекомендовано устанавливать автоматику через специальный датчик, который монтируется на расстоянии 20 см от поверхности.

Он поможет держать температуру в комнате на заданном комфортном уровне, даже при понижении потребления энерго ресурса. Альтернативный вариант — gsm-термометр, он контролирует температуру жидкости, поддерживает её на нужном уровне при отсутствии людей в доме.

Электромонтаж в трехфазной сети

Схема подключения электрического котла к трехфазной сети более сложная, но все же под силу даже новичку.

Три фазы нужно подсоединить следующим образом:

Обратите внимание на следующие нюансы:

  1. С каждым водонагревателем в комплекте идет технический паспорт, в котором обязательно указывается рекомендуемая производителем схема обвязки электрокотла. Руководствуйтесь только этим документом в своем случае, т.к. далеко не всегда предоставленные в интернете примеры могут подходить для Вашей отопительной системы.
  2. Обязательно защитите котел автоматическим выключателем и УЗО. Данные устройства предотвратят перегрузку агрегата, короткое замыкание и утечку тока в электросети.
  3. Обязательно должно присутствовать заземление проводки.

К Вашему вниманию наглядный проект электрического отопления на двухэтажной даче с использованием котла:

Помимо этого рекомендуем просмотреть видео, на котором наглядно продемонстрировано подключение электрического котла на 380 В:

Читайте также:  Выбираем газовый котел для отопления коттеджа

Похожие материалы:

  • Самое дешевое и экономичное отопление дома
  • Как подключить бойлер к электросети?
  • Как подключить УЗО к сети?

Инструкция по сборке самодельного электродного котла

В качестве корпуса для электрического котла отопления своими руками используем трубу с внутренним сечением около 50 мм и длиной в 40 см. Кроме того, понадобится цельный стержень диаметром 20 мм и длиной 30 см, а также два переходника с нарезанной внутренней резьбой. В торце стержня высверливаем глухое отверстие с резьбой под болт Ø10 мм.

Инструкция по сборке самодельного электродного котла

Подготавливаем патрубки. 1 мы будем приваривать в торцевой части трубы, а другой — сбоку. Чтобы боковой патрубок идеально прилегал к трубе, его подрезают болгаркой, а затем дошлифовывают круглым напильником.

Прорезаем отверстия для патрубков. Если нет резака, то по окружности можно просверлить много мелких отверстий. До идеала работы доводят надфилем и круглым напильником. Отверстие для бокового патрубка необходимо расположить в 10-15 мм от края трубы.

Инструкция по сборке самодельного электродного котла

На следующем этапе необходимо приварить патрубки к трубе. Чтобы их не повело, сначала делают точечную сварку в нескольких местах, а затем — накладывают сплошной шов.

Подготавливаем платформу для электрокотла. Для этого можно взять лист стеклотекстолита толщиной 2 см и вырезать кусок 120×120 мм с помощью ножовки по металлу. Затем в этой платформе необходимо просверлить одно отверстие по центру, и четыре — по периметру. Сечение отверстий должно составлять 10-12 мм.

Инструкция по сборке самодельного электродного котла

Сквозь дырки по периметру будут пропущены крепления корпуса котла, а центральное отверстие предназначено для фиксации стального электрода.

Приступаем к фиксации корпуса для котла на платформу. Чтобы обеспечить надежное прилегание, на корпусе с 4 сторон можно приварить четыре гайки Ø12 мм. Сквозь них легко пройдут болты Ø10 мм.

Инструкция по сборке самодельного электродного котла

Такие гайки нужно приваривать с небольшим отступом от платформы. Чтобы его обеспечить, необходимо накрутить на болты подходящие им по размеру гайки, продеть их в широкие гайки, и снизу еще раз зафиксировать более мелкими. Таким образом, будет легче выполнить сварочные работы.

На последнем этапе выполняем окончательную сборку котла. Для этого вырезаем резиновую прокладку сечением слегка больше внешнего диаметра котла. В ее центральной части выполняем отверстие и продеваем сквозь него электрод. Затем корпус устанавливаем на платформу и прикручиваем.

Требования к установке

Несмотря на удобство эксплуатации, электрокотлы требовательны к монтажу. Неправильная установка может привести к снижению эффективности обогрева, неправильной работе или выходу оборудования из строя.

Главные требования касаются особенностей монтажа с позиции дальнейшего обслуживания. Так, ТЭНовый агрегат рекомендуется установить на высоте от 1,5 м от пола для более удобного обслуживания.

Требования к установке

Котлы индукционного или электродного типа допускается ставить ниже, но лишь в вертикальной позиции. Напряжение может быть одно- или трехфазным в зависимости от поведенной линии в доме или к квартире.

Преимущество такого устройства в отсутствии необходимости обращаться в Электронадзор для получения разрешения (при мощности до 10 кВт). Главное условие — наличие источника питания, подходящего по мощности.

Главные требования:

  1. Перед выполнением работ по установке отключите напряжение.
  2. Обратите внимание на качество стены — она должна выдерживать массу агрегата и подключенных к ней устройств.
  3. Старайтесь не прокладывать рядом трубы отопления или водопровода. При отсутствии другого решения используйте короб или защитный рукав.
  4. Смотрите на расстояние между электрокотлом и потолком. Оно должно быть от 70 см и более. Также оставьте запас по 50 см по бокам, 70 см спереди и не меньше 3 см от стены до задней стенки устройства.
  5. Рабочие температуры для оборудования от +5 до +40 градусов Цельсия при влажности в 85 процентов.
  6. Нельзя ставить электрокотлы в местах, где возможно попадание влаги. Это требование касается всех мест для установки — будь это дом или квартира, жилое или нежилое помещение.
  7. При определении сечения учтите реальную мощность и потребляемый оборудованием ток.
  8. Подача электричества осуществляется с помощью выключателей, имеющих разомкнутые контакты. Во избежание КЗ расстояние между ними должно быть от 3 и более миллиметров.
Требования к установке

Выше приведены общие правила, но есть и ряд других моментов. На них мы остановимся в разделах ниже.

От чего зависит реальная потребляемая мощность

Наиболее существенно потребляемая мощность электрокотла отопления зависит от:

  1. Условий эксплуатации. А именно от желаемого температурного режима (снижение температуры на 1°C подразумевает до 5% экономии), постоянства проживания в доме и регулирования показателей на время сна или отсутствия хозяев дома.
  2. Технического состояния котла. А именно его ТЭНов (трубчатых электронагревателей). При использовании в качестве теплоносителя жесткой, неочищенной и постоянно сменяемой воды на ТЭНах образуется накипь, что снижает КПД с 99% до 90,80 и даже 70%. Чтобы нагреть теплоноситель до прежней температуры через слой накипи, электрокотлу требуется больше энергозатрат и времени.
  3. Оснащения. Циркуляционный насос и продвинутая автоматика потребляют от 60 до 150 Вт. Однако это не столь существенные значения на фоне и так дорогостоящих эксплуатационных расходов.
  4. Функциональности автоматики. Продвинутая современная автоматика имеет несколько режимов работы, более грамотно управляет включением и выключением ТЭНов, работой циркуляционного насос, плавно регулирует температуру, позволяет задать значения гистерезиса. Электрокотлы средней и выше ценовой категории часто оснащены возможностью программирования режима работы, что существенно влияет на расход.