Обогревательный прибор центрального отопления 7 букв

Обогревательный прибор центрального отопления 7 букв

Что такое электрический котел отопления

Так называют прибор, состоящий из следующих частей:

  1. Теплообменника — цилиндрической емкости с 2 резьбовыми штуцерами для соединения с трубопроводом.
  2. Нагревательного элемента (ТЭНа, электрода или индукционной катушки), питающегося от сети 220 или 380 В.
  3. Блока автоматики, включающего в себя контроллер с органами управления и термодатчики.

У некоторых моделей все компоненты помещены в корпус.

Устройство предназначено для нагрева воды или антифриза, залитых в систему отопления.

В современные бытовые электрокотлы устанавливают дополнительные узлы:

  • циркуляционный насос;
  • мембранный расширительный бачок;
  • манометр;
  • воздухоотводчик;
  • предохранительный клапан.

Последние 3 позиции называют группой безопасности. Владельцу такой модели остается только смонтировать и подсоединить к ней отопительный контур из труб и радиаторов.

Прибор котла

Промышленные электрокотлы для централизованных систем отличаются повышенной мощностью и состоят только из главных узлов. Насосы, расширительные емкости и прочие элементы приобретаются и устанавливаются отдельно. Оборудование внесено в общероссийский классификатор основных фондов (ОКОФ). Здесь ему присвоен код 14 2914135.

В ОКПД 2 категория «Электрокотлы» отсутствует. Есть водогрейные агрегаты центрального отопления, работающие с использованием прочих видов энергии. Код — 28.22.12.190.

Достоинства и недостатки электрокотлов

Такие приборы считаются самыми удобными в эксплуатации, поскольку обладают следующими преимуществами:

  1. Работают бесшумно.
  2. Нет выхлопа, не требуется дымоход.
  3. Безопасность: отсутствует пламя, нет риска взрыва, отравления природным или угарным газом.
  4. Котельная не нуждается в специальной вентиляции с высокой производительностью. Для установки агрегата подходит любое вспомогательное помещение.
  5. Полная автоматизация. Благодаря этому электрокотлы хорошо приспособлены для работы в составе «умного дома».
  6. Отсутствие тепловой инерции, регулировка мощности — в широких пределах. Чтобы добиться того же от газового котла, необходимо устанавливать дорогостоящую модулированную горелку. Для твердотопливных аналогов такие качества вовсе недостижимы.
  7. Возможность работы в низкотемпературном режиме. Если газовые и твердотопливные агрегаты боятся холодной «обратки» из-за выпадения на теплообменнике кислотного конденсата, то на функционировании электроприбора это явление не отражается.

Достоинства электрокотлов

Есть и существенные недостатки:

  1. Большие эксплуатационные затраты. Электричество — самый дорогой энергоноситель.
  2. Ограничение по мощности со стороны РЭС.
  3. Зависимость от централизованной сети. В этом электрокотлы проигрывают автономным твердотопливным. Но зато их владельцам не приходится хранить дрова или уголь и закладывать их в агрегат каждые 4 часа.

На 1 домохозяйство РЭС отводит 7 кВт, иногда до 10, если позволяет состояние сетей. А ведь кроме котла в жилище имеется еще много электроприемников.

Таким образом, для дачного домика или иной небольшой постройки маломощный отопитель на 4-6 кВт подойдет. Но для обогрева загородного коттеджа площадью, например, 140 кв. м в самый холодный период в среднем требуется 14 кВт. Как минимум придется получать разрешение на подключение столь мощного агрегата в энергонадзоре. Но такая возможность может отсутствовать физически: те, кому приходилось бывать в отдаленных населенных пунктах, знают о запущенном состоянии сетей. Чтобы подключить котел на 15 кВт, иногда приходится менять трансформатор на подстанции.

Дороговизна электроэнергии — тоже большой недостаток.

Разновидности оборудования

Котлы классифицируются по нескольким признакам.

По способу установки существуют такие типы электроотопителей:

  • напольные;
  • настенные.

Вторые удобны тем, что не занимают полезного места. Такой прибор можно повесить в кухне над разделочным столом. Но из соображений безопасности масса настенной модели, а значит, и теплопроизводительность, ограничены.

Разновидности оборудования

С напольным котлом все наоборот. Его мощность может достигать 70 кВт, но необходимо освободить место под установку.

По функциональности агрегаты делятся на одно- и двухконтурные. Первые предназначены только для обслуживания системы отопления, вторые используются еще и как проточный водяной нагреватель.

Одновременное выполнение функций невозможно. В момент приготовления горячей жидкости для хознужд в отопительный контур тепло не подается. Если она требуется в больших объемах, рекомендуется приобрести отдельный бойлер или «проточник».

По способу нагрева различают следующие виды электрических котлов:

  1. ТЭНовые.
  2. Ионные.
  3. Индукционные.

У каждого варианта есть свои достоинства и недостатки.

Принцип работы

Электроотопительные котлы функционируют автоматически. Все, что им нужно, — это бесперебойное питание от сети. Но принцип действия у каждой из 3 разновидностей оборудования свой.

ТЭНовые

Наряду с электродными, эти приборы являются самыми распространенными.

Роль теплообменника в таком агрегате играет трубчатый электронагреватель, или ТЭН. Его главный элемент — спираль из нихрома или другого сплава с высоким сопротивлением (резистивностью), нагревающаяся при прохождении тока. Проволока находится в нержавеющей или медной трубке, заполненной песком либо молотой керамикой.

Принцип ТЭНового котла

Нагревательный элемент помещают внутрь теплообменника, наружу выступает только хвостовик с контактами.

Рядом устанавливают еще как минимум 2 ТЭНа. Таким образом обеспечивают несколько ступеней мощности.

ТЭНовый котел обладает следующими достоинствами:

  1. Плавный выход на номинальный режим: нагреватели включаются один за другим, что позволяет избежать скачков напряжения в сети.
  2. Регулировка производительности в широких пределах. Тоже объясняется наличием нескольких уровней мощности.
  3. Надежность. Если какой-либо электронагревательный элемент выходит из строя, котел остается работоспособным, теряя лишь до 30% производительности. При этом перегоревшая деталь легко меняется, новая стоит недорого.

Недостатки таких котлов:

  1. Нагреватель контактирует с рабочей средой, потому к ней предъявляется ряд требований. Нужна обессоленная вода, иначе ТЭН покрывается накипью. Обладая низкой теплопроводностью, осадок снижает мощность котла и вызывает перегрев нити накаливания, от чего та может сгореть. Если вместо воды предполагается использовать антифриз, необходимо установить ТЭН с трубкой из материала, устойчивого к агрессивному воздействию.
  2. Срок эксплуатации элемента ограничен. Рано или поздно нихромовая спираль выходит из строя, и ТЭН меняют.
  3. Недопустимость включения не заполненного жидкостью оборудования.

Ионные

У электродного котла нагреватель как таковой отсутствует. В этой роли выступает сама рабочая среда. Внутрь теплообменника помещается электрод — отрезок толстой проволоки. Он и стенка резервуара подключены к источнику напряжения, вследствие чего между ними по рабочей среде проходит ток, вызывающий ее нагрев. Т. е. прибор работает аналогично импровизированному кипятильнику из 2 лезвий.

Принцип ионного котла

Преимущества данного решения:

  1. Низкая стоимость. Обусловлена простой конструкцией.
  2. Неуязвимость. В силовой части электродного котла нечему ломаться.
  3. Защита от работы всухую. В условиях отсутствия теплоносителя силовая цепь размыкается, и обогревательный прибор автоматически отключается.
  4. Есть модели, способные функционировать в гравитационных системах.
  5. Компактность. На фото можно увидеть, что котел без насоса и расширительного бачка лишь немногим превосходит по диаметру трубу отопления.

Недостатки:

  1. Надо готовить воду строго заданной солености. От этого показателя зависит сопротивление проводящей среды, а значит, и мощность нагрева. Ионы солей выступают носителями заряда.
  2. Прохождение тока в жидкости сопровождается электролизом. Процесс состоит в концентрации на полюсах положительных и отрицательных ионов, образовавшихся вследствие распада молекул воды и примесей. Это приводит к появлению пузырей газа, в т. ч. горючего водорода. Система, особенно закрытая, легко завоздушивается, при стравливании пробки приходится соблюдать осторожность (не курить и не использовать открытый огонь).
  3. Не регулируется мощность. Ее уровень прибор корректирует длительностью функционирования. При пуске возникают скачки напряжения в сети.
  4. Электроды периодически нужно менять, т. к. они растворяются.

Обеспечить требуемую соленость жидкости несложно. Но из-за электролиза она постоянно колеблется в процессе работы котла, а с ней и его мощность.

Каждые 40-50 дней приходится заливать новый теплоноситель, поскольку производительность прибора сокращается наполовину. Хорошо еще, что в этом качестве может использоваться вода из-под крана.

Индукционные

Нагревательным элементом такого оборудования является теплообменник и расположенный внутри него сердечник. Ток возникает не за счет непосредственного подключения к источнику напряжения, а наводится удаленно — переменным электромагнитным полем. Оно генерируется индукционной катушкой. Некоторые модели работают на промышленной частоте в 50 Гц. Для них характерны большие размеры и явственное гудение.

Принцип индукционного котла

В других модификациях сетевой ток сначала выпрямляет диодный мост, затем инвертор снова превращает его в переменный с частотой в десятки кГц. Такой агрегат компактнее и работает бесшумно.

Преимущества индукционного котла:

  1. Главный силовой элемент оборудования — катушка — не соприкасается с теплоносителем. Из-за этого срок ее службы неограничен.
  2. Допускается заливать в систему любую жидкость, в т. ч. антифризы разных марок.
  3. На горячих поверхностях не образуется накипь. Считается, что этому препятствуют микровибрации.
  4. Быстрый прогрев рабочей среды. Объясняется большой площадью горячих поверхностей.

Недостатки:

  1. Высокая стоимость. Индукционный котел в 2-4 раза дороже ТЭНового такой же производительности.
  2. Большой вес. В зависимости от мощности может варьироваться от 24 до 76 кг (устройства на 5 и 20 кВт соответственно).
  3. Теплопроизводительность не регулируется. При включении прибора наблюдаются скачки напряжения в сети.
  4. Недопустимость работы всухую.

ТЭНовые котлы наиболее востребованы. Этому способствуют отличные технические характеристики и доступная цена, хотя и несколько большая, чем у ионных аналогов. Индукционные агрегаты пока слишком дорогие и появились они недавно, поэтому статистики по их долговечности еще нет.

Дешевый электродный отопитель можно приобрести для дачи с сезонным проживанием, чтобы поддерживать в помещении комфортную температуру в холодное время.

Способы расчета мощности

Номинальная производительность котла должна быть равна теплопотерям дома в самый холодный период. Их рассчитывают по методике, изложенной в СНиП «Отопление, вентиляция и кондиционирование», с учетом температур и коэффициентов из «Строительной климатологии».

Менее точный результат дают упрощенные способы, подходящие для зданий со стандартной архитектурой и высотой потолков до 3 м.

По площади дома

Подсчет ведут по формуле: W = S*K, где:

  • W — мощность котла;
  • S — суммарная квадратура отапливаемых помещений;
  • K — удельные теплопотери.

Значения К (Вт):

  • южные регионы — 60-80;
  • средняя полоса России — 90-110;
  • северные области — 120-200.

Расчет мощности

Таким образом, для дома площадью 100 кв. м в Подмосковье потребуется котел мощностью 100*100 = 10 000 В = 10 кВт. В расчете на экстремальные холода к итоговой цифре рекомендуется добавить запас в 20%.

По объему помещения

Формула расчета имеет вид: W = V*K. где V — кубатура объекта, а K — удельные теплопотери.

Значения К (Вт):

  • юг России — 24-32;
  • средняя полоса — 36-44;
  • северные области — 48-80.

Для электроотопителя, установленного в доме с сезонным проживанием, запас в 20% не добавляют. А если прибор нужен только для поддержания плюсовой температуры в отсутствие хозяев (есть основной агрегат на другом энергоносителе), от расчетной величины отнимают 30%.

Самый экономный электрокотел для отопления частного дома

Уровень затрат не зависит от принципа действия оборудования. Все приборы, греющие среду за счет резистивности материалов, превращают в тепло почти 100% потребляемой электроэнергии, за исключением пренебрежимо малой доли в виде потерь в проводах и соединениях.

Самый экономный электрокотел

Сэкономить помогут следующие решения:

  1. Погодозависимая автоматика. Исключает перерасход энергии, поскольку котел своевременно реагирует на потепление и успевает снизить мощность до оптимального уровня.
  2. Режим программирования. Прибор с такой функцией самостоятельно снижает производительность на то время, пока хозяева на работе, и увеличивает к вечеру.
  3. Врезка в систему отопления теплоаккумулятора и переход на двуставочный тариф оплаты электричества со скидкой в ночное время до 50%.

Последний пункт необходимо разъяснить. Теплоаккумулятором называют большую емкость в оболочке из минеральной ваты, содержащую запас воды. Устанавливается она рядом с котлом и подсоединяется к нему 2 трубами. Отопитель работает только ночью, когда электроэнергия стоит в 2 раза дешевле. Вода циркулирует между ним и теплоаккумулятором (малый круг), и постепенно весь объем нагревается до +98 ˚С.

С другой стороны к емкости подсоединен отопительный контур со своим насосом и смесительным узлом. Последний оснащен 3-ходовым клапаном, управляемым термодатчиком. Когда температура циркулирующей в системе жидкости упадет до установленного пользователем минимума, смесительный узел подбросит в него горячую порцию из аккумулятора. При этом такой же объем остывшей воды вернется в емкость. Это т. н. большой круг. Так накопительное устройство работает и днем, когда котел выключен.

Экономичная альтернатива электрическому отопителю — кондиционер «зима-лето». Этот прибор еще называют тепловым насосом. При обогреве он использует другой принцип, не резистивный. На 1 кВт потребленной электроэнергии кондиционер выдает в 3-5 раз больше тепла. Но пользоваться им можно только в межсезонье, когда столбик термометра на улице не опускается ниже -5 °С.

Правила установки и схема подключения

Нормативные документы выдвигают следующие требования к монтажу оборудования:

  1. Место для котла выбирать с тем расчетом, чтобы выдерживалось минимальное расстояние до конструкций: стены — 5 см, потолка — 80 см, пола — 50 см (навесные модели), до любой трубы, кроме отопительного контура, — 50 см.
  2. Напольный агрегат устанавливать на специальную подставку (имеется в комплекте).
  3. Обеспечить свободный доступ к передней панели устройства.
  4. Не включать прибор в розетку общей домовой электросети — в соседних (из той же группы) во время пуска оборудования будут наблюдаться скачки напряжения. Для него тянут отдельную линию от распределительного щита.
  5. Использовать медный кабель марки ВВГнг-лс или NIM с сечением, подобранным по мощности устройства. Число жил для двух- и трехфазного (более 7 кВт) приборов — 3 и 4 соответственно.
  6. Корпус котла и другие металлические части, не относящиеся к токоведущим, подключить к контуру заземления.
  7. Подсоединение кабеля к шине распредщита осуществить через автомат и УЗО. Сращивать провода методами, допускаемыми ПУЭ 7.
  8. Если используется трехфазная модель, предохранитель установить на стене рядом с ней.

Схема подключения

Устройство защитного отключения настраивается на утечку в 30 мА. Номинальная нагрузка — на ступень выше, чем у автомата.

Можно ли сделать электрический котел в домашних условиях своими руками

Силовая часть отопителей всех видов устроена просто, поэтому их самостоятельное изготовление не представляет сложности. ТЭН, терморегулятор и прочие изделия приобретаются в магазине. Стоимость самоделки окажется как минимум вдвое ниже цены заводского прототипа.

Котел своими руками

Изготавливать котел большой мощности небезопасно. Лучше ограничиться производительностью в 6 кВт.

Какие материалы понадобятся

Для ТЭНового котла необходим следующий набор:

  • термоэлектрические нагреватели и штуцеры с внутренней резьбой для них;
  • металлическая труба ДУ 150 или старый баллон из-под газа;
  • 2 круглые заглушки из стального листа соответствующего диаметра;
  • шаровой кран;
  • пара фитингов;
  • муфты;
  • автоматический воздухоотводчик.

Из баллона и заглушек с помощью сварки изготавливают емкость со штуцерами, в нее врезают ТЭНы.

Материалы для ионного котла:

  • стальная труба ДУ 50;
  • прут диаметром 20 мм;
  • фланец;
  • 2 муфты с внутренней резьбой;
  • диэлектрик;
  • резиновый уплотнитель;
  • болты и гайки.

Сборку конструкции осуществляют с помощью сварочного аппарата. Готовое изделие покрывают термостойкой эмалью. Корпус оснащают болтом, через который устройство заземляют.

Для индукционного котла понадобятся:

  • провод медный диаметром 1-1,5 мм в эмалевой изоляции;
  • фрагменты нержавеющей проволоки (3-5 мм) длиной 5 см;
  • мелкоячеистая сетка из нержавейки;
  • отрезок полипропиленовой трубы для отопления D=50 мм со стенкой 8,4 мм (длина — 1 м);
  • 2 шаровых крана;
  • тройник (для подключения предохранительного клапана);
  • 2 переходника с ДУ 50;
  • полосы текстолита;
  • эпоксидный клей.

Сердечником в данном случае будет служить отрезок трубы, заполненный рубленой проволокой. Ее торцы закрывают сеткой, а на тело навивают кабель — всего делают 90 оборотов. Полученную катушку соединяют с инвертором.

Устройство и характеристики оборудования

Примером приборов АОГВ могут служить котлы, выпускаемые Жуковским механическим заводом. Теплотехника этого производителя обладает высоким качеством, пользуется доверием большинства российских потребителей и имеет знаки отличия.

Жуковские котлы могут работать на природном и сжиженном газе. Разница — в форсунке. Завод-изготовитель поставляет аппараты с горелочным устройством под магистральный газ. Для баллонного — форсунка заказывается отдельно.

Жуковский завод выпускает 3 модификации котлов:

  • эконом;
  • универсал;
  • комфорт.

Название «Эконом» говорит само за себя, это самая доступная по цене модель, оснащенная российской автоматикой. Она способна обеспечить непрерывную работу агрегата в течение долгого времени. У остальных модификаций автоматика немецкая.

Жуковские АОГВ обладают мощностью от 11 до 29 кВт, что соответствует отапливаемой площади от 45 до 250 м².

Диапазон нагрева воды: +40…+90°С.

В агрегатах 1 контур и механическое управление. Для устройства горячего водоснабжения понадобится установка бойлерного оборудования.

Устройство котла АОГВ

В АОГВ предусмотрены автоматический и ручной способы регулировки огня. Горелка атмосферная, инжекционного типа. Есть пьезорозжиг для автономности.

Диаметр труб больше или равен 2 дюймам. Меньшие размеры вызовут дополнительные расходы на нагрев воды.

Дымоход монтируют за пределами жилых комнат, его диаметр — порядка 120 мм.

Некоторые, более дорогие модели, оснащены циркуляционным насосом, обеспечивающим равномерное распределение тепла в отопительной системе. В устройствах эконом-класса движение воды производится согласно законам физики, поэтому монтаж труб осуществляют под небольшим углом (10 мм на 1 м в сторону батарей), а сам котел размещают в самой низкой точке дома.

Высокой продуктивности агрегату позволяет достигать оригинальная конструкция теплообменника, укомплектованного турбуляторами.

Блок автоматики обеспечивает бесперебойную работу оборудования при любых обстоятельствах (при сильных морозах, при низком давлении газа, при отключении электроэнергии).

Он осуществляет контроль:

  1. За тягой в дымоходе. Она контролируется специальным датчиком. В случае отсутствия тяги подача топлива автоматически прекратится. Отключение происходит и при погасании запальника.
  2. За уровнем нагрева. Температура теплоносителя отслеживается термопарой. Если нагрев превысит установленный уровень, горелка отключится. Газ снова начнет поступать, а форсунка загорится, когда температура достигнет критически низкого значения.
  3. За давлением газа. При низком показателе или пульсации поступление топлива блокируется, как и при выходе из строя (поломке) термопары.

Как работает

Напольный газовый котел АОГВ устанавливают в отдельном помещении, выбирая самый нижний уровень здания. Это необходимо для того, чтобы поступление холодной воды осуществлялось самотеком. Иногда расположение аппарата газового занижается искусственно.

Работа котла АОГВ

Вся отопительная система состоит из подающего и обратного трубопровода, радиаторов, расширительной емкости большого объема (в самой верхней точке контура), запорно-регулирующей арматуры и, непосредственно, котла.

Нагрев происходит в баке агрегата с помощью газовой горелки. Она находится внизу котла. Вода переходит в отопительный трубопровод и передает тепло внешнему контуру. Затем она под воздействием естественной циркуляции возвращается в агрегат.

Ремонт и ТО

На владельца частного домовладения возлагается наблюдение за работой агрегата и четкое соблюдение руководства по эксплуатации. А подключение котла, ремонт и техническое обслуживание должны осуществляться только специальными газовыми службами, имеющими разрешение на проведение перечисленных работ.

Что лучше для частного дома

В жилых зданиях, где нет центрального отопления, предпочтительнее устанавливать отопительные котлы АОГВ. Они являются лидерами продаж среди российских потребителей, потому что работают и от магистрального, и от баллонного газа, отличаются энергонезависимостью и простотой в обслуживании. АОГВ могут функционировать даже без автоматики в случае ее выхода из строя или специального отключения.

Если рассуждать на тему, что лучше для частного дома — отечественные или зарубежные котлы, то по ряду показателей российская продукция будет уступать европейским и даже азиатским аналогам. Но в плане цены и надежности — она всецело удовлетворяет потребительский спрос. При сложившейся за последние годы высокой стоимости на газ важную роль стал играть высокий КПД отечественной теплотехники.

Чтобы определить необходимую мощность котла, нужно знать, что ее показатель в 11.6 кВт может обогреть 100 м², 23.2 — 200 м², а 35 — 400 м².

На баллонном газе допускается обогрев напольным котлом площади до 200 м².