Какой котел лучше - тэновый или электродный: сравнение

№5. Расчет мощности электрического котла

Мощность электрических котлов колеблется от 2 до 60 кВт (для производств и коммерческих помещений есть даже модели на 400 кВт) и выбирается в зависимости от того, помещение какой площади необходимо отапливать, и есть ли необходимость греть воду для горячего водоснабжения. В идеале, для определения мощности необходимо проводить полный теплотехнический расчет, учитывая не только площадь помещения, но и высоту потолков, уровень теплоизоляции, количество окон, дверей и прочие факторы. Для этого лучше обратиться к профессионалам, но рассчитать приблизительную мощность можно и самостоятельно.

Проще всего воспользоваться пропорцией, согласно которой необходимо обеспечить 1 кВт мощности котла на каждые 10 м2 площади при условии достаточной теплоизоляции и при высоте потолков не более 3 м. Лучше накинуть еще немного запаса (10-15%), а если будет использовать двухконтурный котел, то к полученному значению прибавить еще 25%. Этот расчет достаточно условный, а для получения более точных результатов можно использовать другую, ненамного более сложную, формулу.

Мощность электрического котла можно рассчитать так:

W = (40*S*h+Qо+Qд)*k, где
40 – средняя необходимая мощность котла на 1 м3, 40 Вт/м3;
S – площадь дома/квартиры;
h – высота потолков;
Qо – теплопотери через окна, 100 Вт на каждое;
Qд – теплопотери через двери, 200 Вт на каждую;
k – коэффициент, зависящий от региона, для южных регионов страны можно принять 0,7-0,9, центральной и европейской части – 1,2-1,4, для севера и дальнего востока – 1,8-2,0.

Если расчет ведется для частного дома, полученный результат умножают еще на 1,5.

Допустим, есть дом площадью 85 м2, высотой потолков 2,8 м, с 6 окнами и 2 дверями, он расположен в южной части страны. Необходимая мощность будет равняться W=(40*85*2,8+600+400)*0,8*1,5=12,6 кВт.

Особенности электродных котлов отопления

По сравнению с газовым отоплением, электродное проигрывает в цене, так как обходится значительно дороже — почти в два раза.

Кроме того, если встал вопрос о приобретении электродных отопительных котлов, нужно знать об их особенностях:

не все трубы и радиаторы могут быть совмещены с ионной системой отопления;
нужен монтаж заземления котла и всей отопительной системы (во избежание накопления статического электричества)
постоянный контроль за электропроводностью жидкости;
необходимо установить приборы по контролю за системой;
нельзя использовать постоянный ток, только переменный (произойдёт процесс электролиза воды);
желательна установка в систему циркуляционного электронасоса;
пусконаладочные работы должен выполнять специалист.

Кроме того, нужно следить за тем, в каком состоянии находятся электроды, и вовремя делать их замену. Нержавеющие электроды работают очень долго, но всё же постепенно «съедаются» солёным теплоносителем. Предусмотреть все эти нюансы несложно.

Сравнение КПД электродного и электрического котла

Производители нахваливают электродные котлы за их высокий КПД.

Отсутствие потерь они объясняют тем, что электрический ток нагревает непосредственно теплоноситель.

Но при этом почему-то ничего не говорится о потерях при использовании ТЭНов.

Приведу рисунок, чтобы напомнить вам их устройство:

Устройство ТЭНа

Внутри ТЭНа происходит последовательный нагрев нихромовой спирали, потом наполнителя из периклаза, а потом металлической трубки.

Вся эта конструкция плотно прокатана и внутри нет никаких воздушных полостей, которые могли бы удерживать тепло.

Поэтому практически вся энергия, выделяемая на нихромовой спирали уходит на нагрев воды. Точно так, как в электродном котле.

Есть еще одно утверждение производителей: «Электродный котел нагревает воду быстрее, чем ТЭНовый.

Потому что нагрев воды происходит по всему объему котла». Это тоже спорный аргумент.

Воды внутри котла умещается мало, а мощность для ее нагрева прикладывается большая.

Безусловно, какое то преимущество во времени будет, но скорее всего оно для вас не будет играть роли. И никаких обещанных 30% процентов экономии не принесет.

Также очень важна температура теплоносителя в системе.

Связано это с тем, что при повышении его температуры происходит падение его сопротивления.

А это вызывает повышение потребляемой мощности:

Формула мощности электродного котла

По этой причине температура теплоносителя не должна превышать 50°. А что это будет означать для вас? Это еще одна засада!

Например, теплоотдача алюминиевых радиаторов измеряется исходя из условия, что температура теплоносителя равна 90°, а температура воздуха в помещении 20°.

При более низко температуре теплоносителя вам нужно будет увеличивать количество секций радиаторов.

Так, например делается в системе отопления под названием «Ленинградка», где наиболее удаленные от стояка или котла радиаторы должны быть с большим количеством секций.

Единственный вариант с такой температурой теплоносителя — водяные теплые полы.

Но нужно помнить, что для нашего холодного климата они не подойдут в качестве основной системы отопления.

Мораль всего, что сказано выше такова — никакого особенного преимущества по КПД у электродного котла по сравнению с обычным электрическим нет, а вот сложностей с эксплуатацией прибавляется. О других сложностях поговорим ниже.

Лучший газовый котел

Сравнение газового котельного оборудования проводилось по таким характеристикам: исполнение (настенное, напольное), функционал (количество контуров), камера сгорания газа (открытая, закрытая), расход газа, м3/ч, средняя стоимость.

В номинации лучший напольный котел отопления получил большее количество голосов Baxi Slim 2300Fi. Двухконтурный, с закрытой топочной камерой. Мощность устройства 29,7 кВт при расходе газа 3,49м3/ч. Средняя стоимость 44 тыс. руб.

Достоинства устройства: встроенный водогрейный бак на 50 л, электронная индикация и пьезоподжиг, многоуровневая система безопасности и самодиагностики.

Основной недостаток устройства – высокая стоимость.

Пальму первенства в номинации лучший отопительный котел настенного исполнения получил Baxi Luna 3 comfort 240 Fi. Это двухконтурный прибор с закрытой топочной камерой, мощностью 25 кВт. Расход газа при такой производительности равен 2,84 м3/ч. Стоимость 25 тыс. руб.

Основные достоинства: полная адаптация к особенностям отечественной подачи газа, возможность программирования на 7 дней, система диагностики и многоуровневая защита, наличие авторизованных сервисных центров.

Недостатки прибора: сравнительно высока стоимость и чувствительность электроники к перепадам сетевого напряжения.

КПД напольных газовых агрегатов

Основным показателем при выборе экономичного газового котла для организации отопления дома является коэффициент полезного действия — КПД. Его значение для напольных газовых агрегатов лежит в диапазоне 84-99%. Низкий показатель имеют недорогие устройства, оборудованные одно- или двухступенчатой горелкой. Эффективнее работают котлы, у которых мощность может изменяться плавно, в зависимости от погодных условий.

Тепло, которое получается в результате сжигания газа, нагревает теплообменник с теплоносителем. После этого остатки тепла переходят в дымоход и безвозвратно уходят в атмосферу. Количество теряемого тепла показывает температура дымовых газов. Если на выходе из патрубка дым нагревается до 200°C и более, то данный агрегат не считается экономичным. Оптимальный вариант — температура дымовых газов в пределах 100-150 °C.

Конденсационные газовые котлы

Самым экономичным напольным газовым котлом для дома считается конденсационный агрегат. Это возможно благодаря особой технологии отбора тепла из образующейся влаги. Для этого напольный газовый котел оборудуют цилиндрической горелкой, которую располагают внутри теплообменника из нержавеющей стали. Он выполнен в виде змеевика с плотно уложенными витками. На теплообменнике конденсируется водяной пар, тепло от которого также подогревает теплоноситель. Благодаря этому тепловая энергия максимально расходуется на нагрев теплообменника

КПД таких агрегатов составляет 97-99%.Обратите внимание! Если из-за проблем с электричеством Вы решили приобрести энергонезависимый газовый котел, то имейте ввиду, что он не будет экономичным. У таких котлов КПД редко превышает 91%

Можно ли самостоятельно сделать ионный котёл?

Если тщательно изучить тепловую схему ионного отопления, то её можно выполнить и самостоятельно. Главное — соблюдать законы взаимодействия всех составляющих: жидкости, электродов, а также элементов контроля и автоматики.

Под воздействием электродов, заряженные отрицательно и положительно ионы воды сталкиваются и выделяют тепловую энергию. С увеличением температуры воды, повышается давление, поэтому теплоноситель постоянно циркулирует по системе. Это физическое явление уже достаточно хорошо изучено. Поэтому к составу воды предъявляются особые требования. Изначально ионные котлы предназначались для работы на морской воде. Для того, чтобы система работала, в воде обязательно должна быть соль.

Сделать самостоятельно электродный отопительный котел не сложно. Конструкция настолько простая, что поломок практически нет. Поэтому срок службы у ионных котлов гораздо выше, чем у ТЭНовых, которые могут выйти из строя неожиданно.

Электродный котел отопления сделать своими руками гораздо экономичней, чем купить готовый в магазине.

Единственное большое преимущество заводского аппарата — в его автоматизации. Поэтому и обслуживание у такого оборудования минимальное.

С помощью электродного котла можно греть воду для купания, других технических нужд. Для питья и приготовления пищи эту воду не применяют.

Какой теплоноситель подходит для ионного котла

Ионный электрический котел очень требователен к качеству теплоносителя. Для него не подходит дистиллированная вода и незамерзающая жидкость. В качестве теплоносителя нужно использовать обычную воду из-под крана, прошедшую специальную подготовку. В паспорте нагревателя указано, сколько соли должно содержаться в теплоносителе.

Чтобы «настроить» теплоноситель для ионных котлов отопления, по отзывам, нужно потратить немало времени. Например, если сопротивление воды недостаточное, то ее нужно подсолить. Подходит обычная пищевая соль. Сыпать ее нужно совсем немного, буквально на кончике чайной ложки. Потом подсоленную жидкость прогоняют по системе и замеряют сопротивление. Если оно достигло необходимого уровня, указанного в паспорте, то можно все оставить как есть. В случае необходимости в теплоноситель добавляют еще соли или же разбавляют его дистиллированной водой.

Принцип работы ионного котла отопления, конструкция, преимущества и монтаж

Часто при планировании автономной системы отопления выбор останавливается на традиционных источниках тепла – газовых или твердотопливных котлах. Что делать в ситуации, когда монтаж подобного оборудования невозможен? Появившиеся недавно ионные котлы отопления могут не только оптимально решить вопрос обогрева помещения, но и займут минимум пространства при монтаже. Их основным преимуществом является новаторская методика нагрева воды в системе отопления.

Конструкция и принцип работы ионных котлов

Работа отопительных элементов данного типа основана на хаотичном движении ионов воды во время прохождения ее между активными элементами котла – анода и катода. Электрический ток, протекающий между ними, ускоряет движение ионов, тем самым поднимая общую температуру воды. Общая схема работы показана на рисунке:

Схема работы ионного котла

Но не стоит обманываться простотой конструкции. Собрать надежный и безопасный ионный котел полностью в домашних условиях не получится. Для производства катода и анода используется специальный материал, который не подвержен коррозийному воздействию и имеет высокую механическую прочность. Корпус котла должен быть полностью герметичен, так как малейшее несоответствие стандартного соединения с разводкой труб может привести к прорыву.

Стандартная комплектация состоит из самого элемента отопления, термостата для регулировки температуры и защитного реле.

Преимущества

Особенностью использования данного типа нагревателя является его компактность и возможность создания нескольких замкнутых отопительных систем в одном помещении. Преимущества использования ионных котлов отопления:

Габаритные размеры позволяют установить его в любом месте отопительной системы.
Высокий КПД (до 99%). Монтаж катода и анода непосредственно в системе отопления сводит потери энергии к минимуму.
Площадь обогрева 1 кВт потребляемой энергии составляет около 20 м.кв.
Малое время нагрева воды в системе. Благодаря низкой инертности запуска, вода в батареях прогреется до нужного уровня за короткое время.
Высокая степень защиты от перепада напряжения в сети. Так же котел не выйдет из строя при «холостой» работе – отсутствии воды в системе.

Благодаря вышеописанным преимуществам, ионные котлы отопления могут устанавливаться как в частных домах, так и в квартирах.

Монтажная схема

Подключение ионного нагревательного элемента не требует специальных монтажных навыков. Для проведения пуско-наладочных работ можно ориентироваться по самой простой схеме, представленной на рисунке:

Общая схема подключения ионного котла

Для монтажа потребуется:

Ионный котел. Для того, чтобы выбрать котел оптимальной мощности необходимо знать параметры обогреваемого помещения. Рассмотрим вариант 2-х комнатной квартиры (48 м.кв., высота потолков 2,6 м.) с хорошей теплоизоляцией. Рассчитаем общий объем помещения:

48*2,6=125 м³.

Потребляемая мощность для обогрева 1 м³ ионным котлом составляет 0,025 кВт., т.е. для комфортной температуры в квартире будет достаточно установить в систему отопления котел мощностью 3 кВт.

Шаровой вентиль необходим для перекрытия воды в случае непредвиденной поломки или замены воды в системе.
Циркуляционный насос обеспечивает движение воды в системе для равномерного распределения по теплоносителям.
Фильтрующий элемент препятствует попаданию в емкость котла загрязняющих элементов из отопительной системы (ржавчина, накипь.).
Для слива воды используют сливной кран, расположенный в самой низкой точке обратной трубы.
Расширительный бак необходим для компенсации расширения воды во время ее разогрева до нужной температуры.
Модуль автоматического включения котла произведет запуск системы согласно заданным параметрам.
Воздухозаборник.

Следует обратить внимание, что для нормального функционирования ионного котла отопления необходима вода строго определенной плотности. При монтаже в уже работающую до этого систему необходимо заменить всю жидкость, а в новую добавить специальный ингибитор

Вода должна быть дистиллированная.

Для первых 120 см соединения котла с системой применять стальные (но не оцинкованные) трубы.

Как работают электрокотлы, устройство

Общий принцип работы электрических котлов для отопления: теплоноситель (вода) циркулирует с помощью насоса по контуру системы отопления, через котел (внутреннюю камеру, колбу, змеевик) и нагревается там ТЭНами, теплообменниками с электродами, индукционными катушками.

Основные части электрокотла: корпус с нагревателями, циркуляционный насос, блок питания, расширительный бак, система управления и безопасности (манометр, клапан обратный и для стравливания излишнего давления).

Экономичные электрокотлы затребованы в таких условиях:

если нет возможности использовать газ;
требуется агрегат более простой в обслуживании, чем приборы на топливе;
предпочтение отдано более чистому источнику энергии;
требуется дополнительный нагреватель на случай отключения основного устройства.

Ионные котлы отопления

В местах, где нет доступа к центральной отопительной системе, не редко используют электрические котлы. Они работают по принципу преобразования электрической энергии в тепловую с помощью теплоносителя (вода или тосол), движущегося по трубопроводной системе. Одним из видов электрического оборудования являются ионные котлы отопления. Рассмотрим все более детально.

Изначально все электрические котлы, по способу подключения к сети, делятся на: однофазные (220В) и трехфазные (380В). Так же они бывают одноконтурными (способными обеспечивать только обогрев помещения) и двухконтурными (с возможностью дополнительно нагревать воду для бытового использования).

По технологии изготовления они делятся на три вида:

Электрокотлы с ТЭНом (нагревательным элементом)
Индукционные котлы
Электродные (ионные) котлы

Электрические ионные котлы

Такие котлы работают по принципу прогрева воды (теплоносителя) методом ионизации. Данный процесс происходит следующим образом:

При включении котла к сети водные молекулы разделяются на положительные и отрицательные ионы, которые колеблются между двумя электродами (анодом и катодом). Во время этого процесса вырабатывается тепловая энергия. Она сразу передается теплоносителю, распространяющему ее по всей отопительной системе.

Используются такие агрегаты в качестве автономной отопительной системы. Отличаются они от котлов с ТЭНами небольшими размерами, а так же блоком электродов, который имеет высокую производительность и экономичность. В воду, играющую роль теплоносителя, дополнительно добавляют поваренную соль. Это необходимо для повышения электросопротивления воды. Во избежание коррозии металла или образования накипи в систему, вместо воды, заливают тосол, разработанный специально для ионных котлов.

Электродные котлы изначально применялись только в военных целях для обогрева подводных лодок или военных кораблей. После чего немного изменив конструкцию, разработчики начали выпускать котлы для бытового или промышленного использования.

К примеру, котел марки «Галан» выпускается в соответствии со всеми установленными нормами военной техники, так как производители специализируются на изготовлении приборов для подводных лодок и кораблей.

Ионный котел «Галан»

Для бытового использования котлы марки «Галан» производятся в серии «Очаг», которая имеет несколько моделей:

«Очаг2» – предназначен для обогрева помещения не более 80 м3. Потребляемая мощность агрегата составляет 2 кВт. Котел работает от 220 В. При нормальной теплоизоляции помещения, расход электроэнергии колеблется в пределах 0,5 кВт/час. Рекомендуемое количество жидкости теплоносителя варьируется в пределах 20-40 л.

«Очаг 3»- Может прогреть помещение с объемом 120 м3. Мощность котла составляет 3 кВт. Расходуется энергия в пределах 0,75 кВт/час. Жидкости для прогрева системы необходимо от 25 до 50 л.

«Очаг 5»- используется в помещениях с объемом не более 180 м3. Котел имеет мощность в 5 кВт. Потребляет около 1,25 кВт/час. Литраж теплоносителя варьируется в пределах 30-60 л.

«Очаг 6»- способен прогреть 200м3. Потребляемая мощность составляет 6 кВт, а расход – 1,5 кВт/час. Рекомендуется от 35 до 70 л. теплоносителя.

В систему котлов «Галан» может вливаться только специально разработанная жидкость «Поток» предотвращающая коррозию труб.

Ионный котел «Котерм»

Котел марки «Котерм» для бытового использования выпускается в серии «Дачник», которая отличается высоким КПД (98%).

Самой востребованной моделью этой серии является «Котерм м-1». Этот агрегат применяется для прогрева помещения объемом не более 200 м3.

Ионный котел отопления «Котерм» способен работать в трех режимах мощности: 1.2 кВт-1.7 кВт -3.5кВт. Весит агрегат 7 кг.

Литраж теплоносителя не должен превышать 45 л. Средний расход электроэнергии варьируется в пределах 1,5 кВт/час.

Самые популярные и востребованные модели электродных котлов

Наибольшим спросом у потребителей пользуются следующие агрегаты:

«Очаг Галан» — теплогенератор мощностью 6 кВт, предназначенный для отопления частных домов и дач. Модель предусматривает однофазное подключение к электросети. Рекомендованный объем теплоносителя в системе — до 70 л. Аппарат отличается невысокой ценой, небольшим весом и компактными размерами.
«Гейзер 15 Галан» — нагревательный агрегат электродного типа для напольного монтажа мощностью 15 кВт. Устройство справится с отоплением помещения площадью до 150 кв. м. Электрокотел предназначен для подсоединения к трехфазной сети. «Гейзер 15» оснащается механическим управлением. Предусмотрена возможность подключения внешнего блока контроля. Аппарат удобен в монтаже и имеет небольшие размеры.
Buderus Logamax E213-10 — электрический теплогенератор знаменитой немецкой компании мощностью 9,9 кВт. Отличается надежностью и удобством в эксплуатации. Модель предназначена для настенного монтажа. Базовая комплектация включает в себя циркуляционный насос и расширительный бак емкостью 7 л. КПД установки составляет 99%. Внешний корпус выполнен из нержавеющей стали и снабжен теплоизоляцией. Устройство чувствительно к перепадам напряжения, поэтому рекомендуется использовать стабилизатор.
«РусНИТ 208 М» — аппарат российского производителя из г. Рязани. Предназначен для отопления жилых и бытовых помещений площадью до 80 кв.м. Мощность установки составляет 8 кВт. Корпус изготавливается из нержавеющей стали. Предусмотрено подключение внешнего насоса для обеспечения надежной циркуляции теплоносителя. Регулировка мощности — трехступенчатая. Имеется защита от перегрева воды в отопительном контуре. Недостаток — сложность монтажа и подключения агрегата к коммуникациям.
«Protherm Скат 24KR 13» — прибор чешской компании мощностью 24 кВт. Поставляется с расширительным 7-литровым баком, циркуляционным насосом и 4 нагревательными элементами. Аппарат можно подключать к внешнему бойлеру для подготовки горячей воды и работы системы «теплый пол». Управление электронное, с 4 ступенями мощности. Для контроля и настройки параметров используется ЖК-дисплей. Прибор снабжен функцией «мягкого старта», системой отключения при перегреве теплоносителя.

Электродные котлы могут стать доступным решением для создания надежного отопления дома. Для обеспечения длительного срока работы установок следует соблюдать условия эксплуатации и вовремя проводить текущее обслуживание.

Электрические ионные котлы

Полезные рекомендации

Когда определились с типом отопительного оборудования: будь то газовое или электрическое, для первого следует уточнить давление трубопровода, в который будет выполняться врезка для подключения.

Видео описание

Отопление газом и электричеством: что дешевле, сравнение.

В случае со вторым хозяин должен узнать о том, в каком состоянии находится линия электропередач рядом с домом и какими параметрами обладает рядом стоящая трансформаторная станция. Она должна обеспечивать достаточно напряжения для оборудования, чтобы оно работало без сбоев. Также в электросети должна быть возможность создания трехфазного подключения с напряжением 380 Вольт.

Варианты газовых и электрокотлов для домашнего отопленияИсточник chiamamicitta.it