Как выбрать электрический котел для отопления частного дома

Отопление дома при помощи электричества – это наиболее дорогостоящий из всех возможных способов. Тем не менее в определенных случаях, в ряде конкретных условий, он является более эффективным, нежели комплексы на твердом либо жидком топливе.

Точное определение величины теплопотерь по силам лишь специалистам

Основным параметром, влияющим на расчет производительности, является уровень имеющихся в доме теплопотерь. Во внимание должны приниматься характеристики стройматериалов, использованных для возведения фундамента, пола, потолка, стен, перекрытий и всех других элементов домовой конструкции. При особо точных расчетах, производимых специалистами, не забывают даже о тепле, выделяемом имеющейся бытовой техникой. Однако столь высокая точность теплотехнических расчетов требуется далеко не всегда.

Точное определение величины теплопотерь по силам лишь специалистам
Точное определение величины теплопотерь по силам лишь специалистам

На практике применяются методики, дающие возможность быстро прикинуть необходимую мощность отопительного котла, не залезая в теплотехнические дебри.

Точное определение величины теплопотерь по силам лишь специалистам

№Преимущества и недостатки

Электрический котел отопления работает предельно просто. В нем электрическая энергия преобразуется в тепловую. Нагревательные элементы при включении котла нагревают теплоноситель. Последний по системе труб и радиаторов попадает в жилое помещение и нагревает воздух в нем. В самом простом и распространенном варианте в качестве нагревательного элемента используется привычный ТЭН, но есть еще индукционные и электродные котлы, в которых нагрев осуществляется несколько иначе. Неизменным остается только источник питания – электричество. Многие модели котлов оснащаются механизмом контроля и управления.

Несмотря на то, что электрические котлы трудно назвать экономичным источником тепла, они пользуются большой популярностью, и причин на то множество. К преимуществам электрических котлов отопления можно отнести:

  • универсальность. Агрегат можно установить везде, где есть электричество, никакие разрешения от органов технадзора не нужны. Сегодня электрические котлы используются как в частных домах, так и в квартирах, а также в коммерческих и производственных помещениях;
  • невысокая стоимость в сравнении с газовыми и твердотопливными котлами;
  • высокий КПД, который достигает 95-99%;
  • простота монтажа. Электрические котлы обладают небольшими габаритами, а при их подключении нет необходимости сооружать дымоход;
  • простота эксплуатации и регулировки температуры. Большинство моделей оснащаются удобными системами управления и терморегуляторами, поэтому пользователю стоит буквально нажать несколько кнопок или повернуть рычаг – постоянно бегать к котлу, контролировать его работу или, чего хуже, подбрасывать топливо не придется. Так как котел прекрасно контролирует свою работу, повышается его экономичность;
  • безопасность. В электрических котлах нет открытого огня, да и легковоспламеняющееся топливо не используется. Плюс ко всему, применяется продуманная автоматика, поэтому вероятность внештатных ситуаций по сравнению с другими видами котлов, резко снижается, если, конечно же, установка была проведена правильно;
  • компактность, поэтому установка подобного агрегата возможна даже в самых миниатюрных помещениях;
  • экологичность, ведь при работе котла не образуются вредные выбросы;
  • бесшумность;
  • отсутствие необходимости постоянного контроля работы (можно оставлять котел без присмотра) и частого обслуживания. Твердотопливные котлы, например, требуют постоянного ухода и чистки;
  • широкий ассортимент. На рынке представлены модели с разной мощностью (от 2 до 60 кВт и более) и функционалом (одноконтурные и двухконтурные).

Недостатки также есть:

  • высокая стоимость эксплуатации. Несмотря на продвинутую автоматику и системы энергосбережения, электрические котлы все равно достаточно дорого обходятся в эксплуатации. Для отопления больших помещений их, в большинстве случаев, использовать невыгодно. Часто такие котлы находят применение в качестве резервного источника тепла;
  • зависимость от наличия электричества. Если в регионе наблюдаются частые перебои с электричеством, то подобный вариант отопления не подходит;
  • необходимость специальной трехфазной проводки, если используется котел мощностью более 12 кВт. Некоторые специалисты рекомендуют использовать линию с тремя фазами даже при подключении котла от 6-7 кВт.

Несмотря на существующие минусы, электрические котлы находят своих покупателей. Более того, если тщательно проанализировать условия на объекте, где требуется создать отопительную систему, и правильно выбрать электрический котел, то можно будет по максимуму наслаждаться положительными качествами данных устройств.

Каким требованиям должен соответствовать?

Агрегат должен отвечать следующим критериям:

  • оптимальная мощность для отапливания помещения;
  • бесперебойная работа;
  • поддержание оптимальной температуры;
  • безопасность при эксплуатации.

Считается, что мощность электрического котла определяется из расчета 1 кВт электроэнергии для обогрева 10 м2. Стоит прибавить к этому значению еще 20%, так как при сильных морозах необходима более высокая производительность. То есть электрический котел на 100 квадратных метров должен обладать мощностью 12 кВт.

Читайте также:  Как грамотно рассчитать мощность газового котла?

Далее нужно определиться, для каких целей нужен котел.

Каким требованиям должен соответствовать?

Если для отопления и водоснабжения, то следует увеличить значение еще на 20%.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Если необходима организация теплого пола, то можно выбрать котел мощностью до 15 кВт.

Для дома площадью 100 квадратов оптимальным вариантом станет котел компактного размера, который не займет много места. При этом его мощности будет достаточно для обогрева всех помещений, а также для использования дополнительных функций.

Самый простой расчет планируемых затрат

Теоретические предпосылки

Электроэнергия, единственная в своем роде, способна дать 100% КПД при переходе в тепловую компоненту. Этот показатель остается стабильным на все время эксплуатации оборудования.

Выяснить, сколько потребляет электроэнергии электрический котел, несложно, если руководствоваться общепринятыми данными:

    1. Для того чтобы обогреть единицу объема строения генератором тепла, потребуется, в среднем, 4-8 Вт/ч электрических затрат энергии. Конкретная цифра зависит от результата расчетов тепловых потерь всего строения и удельной их величины за отопительный сезон. Их выполняют с применением коэффициента, учитывающего дополнительные потери через части стен дома, через трубопроводы, проходящие в неотапливаемых помещениях.
    2. При расчетах пользуются величиной продолжительности отопительного сезона 7 месяцев.
    3. Определяя средний показатель мощности, руководствуются правилом: чтобы отопить 10 площади с хорошо изолированными конструкциями, по высоте до 3 метров, достаточно 1 кВт. Тогда, например, для прогрева дома 180 м. кв. достаточно мощности котла 18 кВт. При этом следует помнить, что недостаток «мощностей» не позволит достигнуть требуемых параметров микроклимата, а их избыток приведет к ненужному перерасходу энергии.
    4. Расчет ежемесячной величины теплоты среднестатистического здания будет представлять собой произведение мощности котла на количество часов его работы в сутки (при непрерывной работе).
    5. Полученная величина делится пополам, учитывая, что при постоянной предельной нагрузке все 7 месяцев котел работать не будет: исключается период оттепелей, уменьшение обогрева в ночное время, пр. Полученный результат считается усредненным показателем расхода энергии за месяц.
    6. Умножив его на время сезона отопления (7 месяцев), получим суммарный расход энергии на отопительный год.

Исходя из стоимости одной единицы мощности, рассчитываются общие потребности для отопления дома.

Наглядный графический пример работы электрического котла: зависимость потребления электроэнергии от температуры за окном

Самый простой расчет планируемых затрат

Использование формулы мощности

В упрощенном варианте теплотехнический расчет мощности можно выполнить по формуле:

W = S x W уд /10 м. кв.

Из уравнения видно, что искомая величина представляет собой произведение удельной мощности, приходящейся на 10 м, кв. и площади отапливаемого помещения.

Заметьте: среднестатистический показатель, равный 3 кВт электроэнергии на одного потребителя – недостаточен для работы электронагревательного агрегата.

Основные величины расчета мощности отопления

Самый простой способ получить данные теплопроизводительности котла по площади дома: берется 1 кВт мощности на каждые 10 кв. м. Однако эта формула имеет серьезные погрешности, ведь не учитываются современные строительные технологии, вид местности, климатические перепады температур, уровень теплоизоляции, использование окон с двойными стеклопакетами, и тому подобное.

 

Чтобы сделать боле точный расчет мощности отопления котла нужно учесть целый ряд важных факторов, влияющих на конечный результат:

  • габариты жилого помещения;
  • степень утепления дома;
  • наличие стеклопакетов;
  • теплоизоляция стен;
  • тип здания;
  • температура воздуха за окном в самое холодное время года;
  • вид разводки отопительного контура;
  • соотношение площади несущих конструкций и проемов;
  • теплопотери строения.
Основные величины расчета мощности отопления

В домах с принудительной вентиляцией расчет теплопроизводительности котла должен учитывать количество энергии, необходимой для обогрева воздуха. Специалисты советуют делать зазор в 20% при использовании полученного результата тепловой мощности котла на случай непредвиденных ситуаций, сильного похолодания или снижения давления газа в системе.

При необоснованном повышении тепловой мощности можно снизить эффективность работы отопительного агрегата, повысить расходы на покупку элементов системы, привести к быстрому износу комплектующих.  Вот почему так важно правильно сделать расчет мощности котла отопления и применить ее к указанному жилищу. Получить данные можно по простой формуле W=S*Wуд, где S – площадь дома, W- заводская мощность котла, Wуд– удельная мощность для расчетов в определенной климатической зоне, ее можно корректировать согласно особенностям региона пользователя. Результат нужно округлить к большому значению в условиях утечки тепла в доме.

Для тех, кто не хочет терять время на математические расчеты можно использовать калькулятор мощности газового котла онлайн. Просто вести индивидуальные данные особенностей помещения и получить готовый ответ.

Окна Тройной стеклопакет Двойной стеклопакетОбычное (двойное) остекление
Стены Хорошая теплоизоляцияДва кирпича или 150 мм утеплителяПлохая теплоизоляция
Соотношение площадей окон и пола 10%20%30%40%50%
Температура снаружи помещения -10C-15C-20C-25C-30C-35C
Число стен выходящих наружу ОднаДвеТриЧетыри
Тип помещения над рассчитываемым Обогреваемое помещениеТеплый чердакХолодный чердак
Высота помещения 2,5 метра3 метра3,5 метра4 метра4,5 метра
Площадь помещения
Теплопотери
Теплопроизводительность котла

Калькуляторы от

Формула получения мощности отопительной системы

Калькулятор мощности котла отопления онлайн дает возможность за считаные секунды получить необходимый результат с учетом всех вышеперечисленных характеристик, которые влияют на конечных результат полученных данных. Чтобы правильно воспользоваться такой программой, необходимо ввести в таблицу подготовленные данные:  вид остекления окна, уровень теплоизоляции стен, соотношение площадей пола и оконного проема, среднестатистическую температуру снаружи дома, число боковых стен, тип и площадь помещения. А после нажать кнопку «Рассчитать» и получить результат по теплопотерям и теплопроизводительности котла.

Читайте также:  Схема подключения и обвязка отопительного котла в частном доме

Благодаря такой формуле каждый потребитель сможет за короткое время получить нужные показатели и применить их  в работе по проектированию отопительной системы.

Основные величины расчета мощности отопления

Подобрать котел нужной мощности можно на сайте компании Теплодар котлы отопления от производителя.Формула производительности котла

Видео по теме мощности котла

Подбор теплогенератора по мощности

Чтобы подобрать мощность электрокотла, первым делом посчитайте тепловые потери своего дома. Приближенный способ расчета вы наверняка знаете: для обогрева 100 квадратных метров площади здания берется отопительный агрегат производительностью 10 кВт, на 200 м² – 20 кВт и так далее. Если хотите получить более вменяемый результат, воспользуйтесь нашими расчетными методиками.

Очень приближенный метод расчета – площадь всех помещений делим на 10, получаем теплопотери в киловаттах

Теперь определим задачи, которые должен решать электрический котел (выбираем нужный пункт списка):

Подбор теплогенератора по мощности
  • круглосуточное отопление квартиры, дачи, загородного дома;
  • то же, с подогревом воды для хозяйственно-бытовых нужд;
  • работа в ночное время по дешевому тарифу;
  • дежурный обогрев – поддержание температуры воздуха +5…10 °C.

Примечание. Ночное отопление дома электрическим котлом можно совместить с нагревом теплоаккумулятора. В агрегат отключается, дальше водяная система получает тепло, накопленное в буферной емкости. 2 условия: выделенный лимит расхода электроэнергии должен составлять 15…20 кВт + мощный электрокотел.

Полноценное отопление электричеством обходится недешево и применяется по необходимости. Более выгодный вариант – ночной обогрев с вечера до утра, когда стоимость энергии вдвое меньше. Дежурный режим используется на строящихся объектах или дачах, где хозяева проводят 2–3 дня еженедельно.

Выбираем мощность электроотопительного котла в зависимости от поставленных задач:

  1. Для круглосуточной работы агрегат подбирается с запасом 10…20%. То есть, цифра теплопотерь умножается на коэффициент 1.1–1.2. Например, дом площадью 60 квадратов теряет 4 кВт, производительность электрокотла составит 4 х 1.2 = 4.8 кВт.
  2. Под горячее водоснабжение (ГВС) мощность агрегата следует увеличить на 50%. То есть, цифру 4 кВт из примера умножать на коэффициент 1.5 (получим 6 Квт).

    Для получения горячей воды одноконтурный электрокотел принято подключать к бойлеру косвенного нагрева через трехходовой клапан. Последний переключает теплоноситель между баком и системой отопления

  3. Электронагревательный аппарат для ночного отопления можно брать без запаса мощности, если утром его заменяет газовый либо твердотопливный котел. Снижение температуры до 18–19 °C во время сна не доставит особого дискомфорта, зато сэкономит деньги.
  4. Мощность электрокотла, поддерживающего плюсовую температуру в здании, берем с понижающим коэффициентом 0.6–0.7 (минус 30–40%) от количества теплопотерь.
Подбор теплогенератора по мощности

Совет. Для организации ГВС не нужно искать двухконтурный котел. Обычно реализуется 2 варианта: устанавливается отдельный электрический водонагреватель или мощный теплогенератор плюс бойлер косвенного нагрева.

Производительность отопителя для ночной «зарядки» теплоаккумулятора зависит от объема бака и считается индивидуально. Подбор электрокотла в стандартных условиях описывается в видеоролике:

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:

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.

Расчет по номинальной мощности  бойлера

Как рассчитываются котлы для горячего водоснабжения с бойлерами косвенного нагрева значительного объема и большим расходом воды из системы ГВС?

Расчетная мощность равна сумме двух слагаемых:

Расчет по номинальной мощности  бойлера
  1. Потребности дома в тепле без учета коэффициента запаса;
  2. Номинальной мощности бойлера. В среднем она равна 15 киловаттам на 100 литров объема.

Косвенник Gorenje GV 100 (17400 ватт)

Нюанс: из результата сложения вычитается 20%, поскольку теплообменник котла не будет круглосуточно обеспечивать теплом отопление и ГВС.

Так, при установке пресловутого Gorenje GV 100 в наш дом в Севастополе, мощность котла на водоснабжение и отопление составит 10 (потребность в тепле  отопления +17,4 потребность в тепле бойлера))*0,8=22. Цифра дана с округлением до целого значения киловатта.

Расчет по номинальной мощности  бойлера

Можно ли установить в контур ГВС с бойлером косвенного нагрева котел с производительностью больше расчетной?

Можно, но невыгодно в силу двух причин:

  • Цена самого котла быстро растет по мере увеличения номинальной мощности;

Вслед за производительностью котла растет и число на ценнике

Расчет по номинальной мощности  бойлера
  • Классические твердотопливные котлы при работе с теплоотдачей ниже номинальной снижают КПД за счет неполного сгорания топлива. Понижение тепловыделения достигается в них самым простым способом — ограничением подачи воздуха заслонкой.

Изменение КПД твердотопливного котла при изменении теплоотдачи

Как рассчитать показатель мощности и затраты на отопление

Расчёт мощности электрокотла можно произвести по формуле:

М = К x ОП x РТ x КР x 1 Квт/860 кКал,

где:

  • К — коэффициент запаса, он равен 1,15 или 1,2;
  • ОП — площадь помещения;
  • РТ — температурная разница, между комнатной и вешней;
  • КР — коэффициент рассеивания.

Стандартный норматив тепловой мощности электрического котла для гидропола считается 1 кВт на 10 м2. Если монтируется двухконтурный, то к этому показателю добавляется еще 30%.

Особенность агрегата — при включении горячего ГВС, нагрев жидкости продолжается, а это дополнительная нагрузка. Поэтому, в технической документации указывается — кабель с какими параметрами рекомендован для этого вида отопления.

Нередко при подсчёте мощности получается показатель 5, 2 или 8, 2 кВт, тогда значение округляется в большую сторону.

Какой электрокотел выбрать – рекомендации

В 90% мы советуем выбирать электрический котел с ТЭНами. Это надежные устройства, одинаково подходящие к разным системам отопления – радиаторам, теплым полам, напольным либо плинтусным конвекторам. Степень укомплектованности подбирайте исходя из условий монтажа, эксплуатации и выделенного бюджета.

Еще несколько советов:

  1. В квартиру однозначно берите настенную электрическую мини-котельную, оборудованную ТЭНами, собственным насосом и баком.
  2. Если электрокотел должен работать в паре с твердотопливным или газовым агрегатом, лучше подобрать модель без встроенного насоса и расширительного бака. Указанное оборудование подключается отдельно – бачок работает на всю систему, насос управляется комнатным терморегулятором, как показано на схеме.Циркуляционным насосом удобнее управлять, когда он стоит отдельно от котла
  3. Устанавливайте выносной терморегулятор. Тогда котел станет ориентироваться на температуру воздуха, а не теплоносителя.
  4. Электродный теплогенератор берите в 3 случаях: ограниченный бюджет, слишком мало места в котельной либо подключение к гравитационной отопительной разводке без насоса.
  5. Меньше всего проблем электродные агрегаты создают в открытых системах – образующиеся газы благополучно уходят через атмосферный расширительный бак.
  6. Индукционный котел выбирайте по желанию и наличию средств. Но учтите: опыт эксплуатации показал, что указанный аппарат ничем не лучше ТЭНового. Особых технических проблем с индукционными отопителями не отмечено, только финансовые.

Замечание. Котел электродного типа для самотечной системы должен иметь патрубки соответствующего диаметра (минимум – Ø32 мм), подающий направлен кверху.

Для водяного теплого пола подойдет только электрический ТЭНовый котел. Индукционным и электродным агрегатам без ступенчатого нагрева сложно поддерживать низкую температуру воды в напольных контурах – 35…45 °C.

Выводы и решение проблем

Как видите, имеющиеся способы расчета тепловой нагрузки своими руками дают весьма существенные погрешности. К счастью, избыточная мощность котла не повредит:

  • Газовые котлы на уменьшенной мощности работают практически без падения КПД, а конденсационные так и вовсе выходят на наиболее экономичный режим при неполной нагрузке.
  • То же самое касается соляровых котлов.
  • Электрическое нагревательное оборудование любого типа всегда имеет КПД, равный 100 процентам (разумеется, это не относится к тепловым насосам). Вспомните физику: вся мощность, не потраченная на совершения механической работы (то есть перемещения массы против вектора гравитации) в конечном счете, расходуется на нагрев.

Единственный тип котлов, для которых работа на мощности меньше номинальной противопоказана — твердотопливные. Регулировка мощности в них осуществляется довольно примитивным способом — ограничением притока воздуха в топку.

Что в результате?

  1. При недостатке кислорода топливо сгорает не полностью. Образуется больше золы и сажи, которые загрязняют котел, дымоход и атмосферу.
  2. Следствие неполного сгорания — падение КПД котла. Логично: ведь часто топлива покидает котел до того, как сгорела.

Однако и здесь есть простой и изящный выход — включение в схему отопления теплоаккумулятора. Теплоизолированный бак емкостью до 3000 литров подключается между подающим и обратным трубопроводом, размыкая их; при этом формируется малый контур (между котлом и буферной емкостью) и большой (между емкостью и отопительными приборами).

Как работает такая схема?

  • После растопки котел работает на номинальной мощности. При этом за счет естественной или принудительной циркуляции его теплообменник отдает тепло буферной емкости. После того, как топливо прогорело, циркуляция в малом контуре останавливается.
  • Следующие несколько часов теплоноситель движется по большому контуру. Буферная емкость постепенно отдает накопленное тепло радиаторам или водяным теплым полам.

Заключение с дополнительными комментариями и полезными советами

Применение электрического котла для отопления экономически целесообразно при правильной подготовке соответствующего проекта. Кроме выбора основного оборудования необходимо продумать схему его подключения, режимы последующей эксплуатации. Большое значение имеют общие изоляционные характеристики объекта недвижимости. Следует уделить достаточное внимание реальным потребностям будущих пользователей.

В рамках одной статьи сложно ответить на все вопросы, которые возникают на практике. Задавайте их в комментариях, размещенных ниже. Общайтесь с профессионалами и нынешними владельцами, делитесь собственным удачным опытом. В тематических разделах сайта вы найдете дополнительную информацию о системах отопления, методах проектирования, технических новинках и правилах эксплуатации электрических котлов.