Что такое двухконтурный электрический котел
Двухконтурные электрические котлы отопления: основные характеристики, виды, особенности
Особенности погодных условий нашей страны требуют обязательного обустройства системы отопления. В то же время, не во всех населенных пунктах имеется газовая магистраль. Исключая вариант с печным отоплением, попытаемся разобраться, как же быть в таком случае.
В наши дни существует отличный вариант – установить двухконтурный электрический котел отопления. Оборудование не требует сложных инженерных расчетов и занимает совсем немного места. Котел позволит поддерживать температуру в автоматическом режиме.
Модели отопительной системы представлены широким ассортиментом. Выбранные устройства должны подходить к конкретным условиям эксплуатации. И для того, чтобы соотнести все параметры, достаточно понять, как устроены двухконтурные электрические отопительные котлы.
Особенности
Система котла представляет собой устройство для подогрева теплоносителя и подачи тепла. Двухконтурные электрические котлы существенно превосходят газовую технику, в том числе и по конструкционным особенностям.
Принцип работы двухконтурного электрического котла отопления
Модель включает в свой состав два контура. Эти элементы работают самостоятельно, и не связаны между собой. В задачу первого контура входит подача теплоносителя для отопления, а второй контур отвечает за обеспечение дома горячей водой.
Действенный принцип работы котла связан с преобразованием электрической энергии в тепло. Для этого используются электронагреватели в виде трубок – ТЭН. Они создают условия для нагрева теплоносителя. После этого в работу вступает насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя.
Рабочий контроль находится в ведении регулятора управления (прочитайте также: «Погодозависимое управление отоплением»). При снижении комнатной температуры, аппарат подает специальный сигнал. Происходит запуск нагревательной системы. Параллельно с ней в дело вступает насос, отвечающий за рабочее давление теплоносителя. Достигнув оптимального значения, система отключает блоки механизма.
Современные двухконтурные электрические котлы отопления используют систему предохранения. Если давление теплоносителя будет превышено, сработает клапан безопасности. Это будет означать, что допустимый предел следует снизить. Нагревательный блок не должен перегреваться. За его эксплуатацию отвечает выключатель температуры.
Характеристики отопительных котлов
Как известно, отопительные котлы различаются между собой. Разницу рационально рассматривать, опираясь на модель конкретного производителя теплового оборудования. В качестве примера, попытаемся сравнить несколько котлов от фирмы Bosch.
Немецкая компания занимается выпуском электрических двухконтурных отопительных систем. При этом качество продукции находится на самом высоком уровне. Но наравне с надежностью, котлы стоят немалых денег, что делает их своеобразным продуктом. В этом отношении следует определиться, что важнее: стоимость или качество. Котлы от компании Bosh прослужат долгое время.
Рассматривая конкретные модели, остановимся на котле – GWR 5/15. Источник его питания может включать три фазы. Котлы обладают объемным бачком и насосом для распределения тепловой энергии.
Стоимость
Продукция таких брендов, как Vaillant, Protherm или Baxi обойдется в 500 или в 1000 евро, в зависимости от товара. Но даже такие цены существенно ниже цен на газовые модели.
При небольшом бюджете, рекомендуем ориентироваться на импортные модели и продукцию отечественных производителей.
Стоит отметить, что современные предприятия нашей страны стараются использовать импортные узлы котлов. Это делает их продукцию конкурентоспособной на рынке теплового оборудования. Все это существенно отражается на стоимости товара.
Выбор лучшей продукции
В этом компоненте лучше других преуспели итальянские и немецкие модели. Производители позаботились об оснащении продукции современными технологиями. Поэтому техника способна экономно расходовать электроэнергию. Двухконтурные электрические котлы зарубежных производителей пользуются большим спросом. Читайте также: «Какой электрический двухконтурный котел для отопления лучше выбрать».
При покупке резервного оборудования рекомендуется остановить свой выбор на дешевых системах. Их мощности будет достаточно для замены основного котла, при выходе последнего из строя.
Двухконтурные электрические котлы отопления: основные характеристики, виды, особенности
Особенности погодных условий нашей страны требуют обязательного обустройства системы отопления. В то же время, не во всех населенных пунктах имеется газовая магистраль. Исключая вариант с печным отоплением, попытаемся разобраться, как же быть в таком случае.
В наши дни существует отличный вариант – установить двухконтурный электрический котел отопления. Оборудование не требует сложных инженерных расчетов и занимает совсем немного места. Котел позволит поддерживать температуру в автоматическом режиме.
Модели отопительной системы представлены широким ассортиментом. Выбранные устройства должны подходить к конкретным условиям эксплуатации. И для того, чтобы соотнести все параметры, достаточно понять, как устроены двухконтурные электрические отопительные котлы.
Особенности
Система котла представляет собой устройство для подогрева теплоносителя и подачи тепла. Двухконтурные электрические котлы существенно превосходят газовую технику, в том числе и по конструкционным особенностям.
Принцип работы двухконтурного электрического котла отопления
Модель включает в свой состав два контура. Эти элементы работают самостоятельно, и не связаны между собой. В задачу первого контура входит подача теплоносителя для отопления, а второй контур отвечает за обеспечение дома горячей водой.
Действенный принцип работы котла связан с преобразованием электрической энергии в тепло. Для этого используются электронагреватели в виде трубок – ТЭН. Они создают условия для нагрева теплоносителя. После этого в работу вступает насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя.
Рабочий контроль находится в ведении регулятора управления (прочитайте также: «Погодозависимое управление отоплением»). При снижении комнатной температуры, аппарат подает специальный сигнал. Происходит запуск нагревательной системы. Параллельно с ней в дело вступает насос, отвечающий за рабочее давление теплоносителя. Достигнув оптимального значения, система отключает блоки механизма.
Современные двухконтурные электрические котлы отопления используют систему предохранения. Если давление теплоносителя будет превышено, сработает клапан безопасности. Это будет означать, что допустимый предел следует снизить. Нагревательный блок не должен перегреваться. За его эксплуатацию отвечает выключатель температуры.
Характеристики отопительных котлов
Как известно, отопительные котлы различаются между собой. Разницу рационально рассматривать, опираясь на модель конкретного производителя теплового оборудования. В качестве примера, попытаемся сравнить несколько котлов от фирмы Bosch.
Немецкая компания занимается выпуском электрических двухконтурных отопительных систем. При этом качество продукции находится на самом высоком уровне. Но наравне с надежностью, котлы стоят немалых денег, что делает их своеобразным продуктом. В этом отношении следует определиться, что важнее: стоимость или качество. Котлы от компании Bosh прослужат долгое время.
Рассматривая конкретные модели, остановимся на котле – GWR 5/15. Источник его питания может включать три фазы. Котлы обладают объемным бачком и насосом для распределения тепловой энергии.
Стоимость
Продукция таких брендов, как Vaillant, Protherm или Baxi обойдется в 500 или в 1000 евро, в зависимости от товара. Но даже такие цены существенно ниже цен на газовые модели.
При небольшом бюджете, рекомендуем ориентироваться на импортные модели и продукцию отечественных производителей.
Стоит отметить, что современные предприятия нашей страны стараются использовать импортные узлы котлов. Это делает их продукцию конкурентоспособной на рынке теплового оборудования. Все это существенно отражается на стоимости товара.
Выбор лучшей продукции
В этом компоненте лучше других преуспели итальянские и немецкие модели. Производители позаботились об оснащении продукции современными технологиями. Поэтому техника способна экономно расходовать электроэнергию. Двухконтурные электрические котлы зарубежных производителей пользуются большим спросом. Читайте также: «Какой электрический двухконтурный котел для отопления лучше выбрать».
При покупке резервного оборудования рекомендуется остановить свой выбор на дешевых системах. Их мощности будет достаточно для замены основного котла, при выходе последнего из строя.
Как выбрать двухконтурный электрокотел для отопления и водоснабжения дома
С одной стороны двухконтурные электрические котлы являются отличным решением. Имея практически такие же габариты, как и одноконтурныее, они экономят пространство, при этом являются наиболее дешевым способом организации в доме горячего водоснабжения, поскольку стоят в среднем всего на 10-20% дороже одноконтурных аналогов.
С другой стороны, двухконтурные модели электрокотлов не столь распространены и на российском рынке выбор ограничивается всего 6-10 моделями. Во-первых, это связано со стоимостью электроэнергии, только отопление типичного дома площадью 100 м 2 обходится в среднем 10-13 тыс. руб., а подготовка горячей воды, это еще от 20% указанной суммы. Во-вторых, обеспечить оптимальную производительность горячего водоснабжения при проточном принципе нагрева (хотя бы 8-9 л/мин) могут лишь электрокотлы мощностью от 16-18 кВт.
Стоит добавить крайне невысокий спрос и получаем малое количество вариантов выбора в не лучшем соотношении «цена-качество». Тем не менее, хорошие, экономичные и целесообразные к покупке модели все же имеются.
Что собой представляют двухконтурные электрические котлы
Двухконтурные электрокотлы – это практически всегда настенные модели, которые при тех же технических характеристиках и прежних или незначительно больших габаритах объединяют в себе функционал сразу двух приборов – самого котла отопления и проточного (реже – накопительного) водонагревателя. Теплоноситель из контура отопления никогда не смешивается с санитарной водой в контуре горячего водоснабжения (ГВС).
Схема подключения двухконтурного электрического котла.
Если не учитывать высокую стоимость электроэнергии, двухконтурные водогрейные электрокотлы являются идеальными котлоагрегатами, поскольку, в отличие от других видов, просты в монтаже, не требуют организации дымохода и вентиляции, не требовательны к параметрам помещения, надежны и функциональны. Согласования с органами Энергонадзора требуют лишь модели мощностью свыше 10 кВт.
Также стоит учитывать, что модели мощностью свыше 6 кВт необходимо подключать к трехфазной (380 В) электросети, однофазной (220 В) сети будет недостаточно для обеспечения более высокой мощности.
Устройство и принцип работы
Электрические двухконтурные котлы отличаются от одноконтурных лишь наличием теплообменника, в котором подогревается санитарная горячая вода, а также органами распределения производительности между контурами. Все модели имеют абсолютно одинаковое базовое устройство: нагревательный узел контура отопления, в котором находятся нагревательные элементы и теплообменник ГВС, в котором происходит нагрев воды.
Чтобы наглядно понять принцип работы двухконтурных котлов, рассмотрим как работает каждый контур отдельно:
В двухконтурных электрокотлах распределение мощности между контурами осуществляется с помощью трехходового клапана, поэтому на подогрев горячей воды отдается не вся мощность, что позволяет сохранять температуру в основном, отопительном контуре.
Для моделей с проточным принципом подогрева характерна задержка в подаче порядка 5-15 секунд, однако бывают модели со встроенным бойлером объемом 50-300 л, вода в котором подогревается постоянно. Это позволяет не только минимизировать задержку в подаче, но и обеспечить определенный запас уже подготовленной горячей воды, нивелируя низкую производительность ГВС.
Отзывы о бытовых двухконтурных электрокотлах: преимущества и недостатки
| Преимущества | Недостатки |
| Выгодная цена – исходная цена двухконтурных моделей всего на 15-20% выше одноконтурных аналогов, поэтому это наиболее дешевый способ организации в частном доме или квартире горячего водоснабжения (в сравнение с бойлером косвенного нагрева, отдельным водонагревателем и т.д.) | Высокие эксплуатационные расходы – отопления и подготовка горячей воды за счет электроэнергии на сегодня являются наиболее дорогим удовольствием |
| Компактные габариты – часто размеры двухконтурных моделей сравнимы с одноконтурными и лишь за редкими исключениями они больше на 30-100 мм в какую-либо из сторон | Энергозависимость – и отопление, и подогрев санитарной воды зависят от стабильности электросети, поэтому на случай перебоев необходим инвертор с АКБ, генератор или ИБП |
| Простота монтажа и подключения – помимо того, что монтаж электрокотла и так гораздо легче и быстрее, установка двухконтурной модели является еще более простой, если сравнивать с необходимостью установки отдельного, требующего наличие дымохода котла и прибора для подготовки горячей воды | Модели мощностью свыше 6 кВт требуют подключения к трехфазной (380 В) электросети |
| Высокий КПД – коэффициент полезного действия всех современных электрокотлов более 99% | Крайне ограниченный выбор моделей на российском рынке |
| Практически полностью бесшумная работа | Согласно отзывам владельцев, мощные модели создают существенную нагрузку на электрическую сеть дома, поэтому желательно наличие качественной и исправной проводки |
| Наличие моделей со встроенным накопительным баком |
Как выбрать подходящую модель
Тип электрокотла
Совместить функции отопления и подготовки горячей воды возможно лишь в ТЭНовых моделях электрокотлов, где в качестве нагревательных элементов используются трубчатые электронагреватели. Мы бы не акцентировали внимание на данном пункте, если бы не частые ошибки интернет-магазинов или игра слов производителей, обозначающих электрокотлы с патрубками для подключения бойлера косвенного нагрева как двухконтурные.
ТЭНовые модели являются наиболее распространенными в целом среди всех электрокотлов, но имеют и особый неприятный недостаток – склонность к образованию на нагревательных элементах накипи, что с годами приводит к снижению КПД на 10, 20 и даже 30%, котлу необходимо больше электроэнергии и времени для нагрева прежнего количества теплоносителя через слой накипи.
Слой накипи на ТЭНе вследствие использования жесткого теплоносителя.
Электрокотлы могут быть электродными: более простыми и надежными, не предполагающими образование накипи, но требовательные к трубам, радиаторам, теплоносителю и качественному заземлению. А также индукционными: надежными, используемыми преимущественно в промышленных сферах, характеризующимися более быстрым нагревом, с возможностью использования в качестве теплоносителя антифриза. Но стоит запомнить, что сегодня ни электродные, ни индукционные котлы не существуют в двухконтурном исполнении: только ТЭНовые.
Минимально необходимая мощность
Например, для вышеописанного среднестатистического дома площадью 150 м 2 минимально необходимая мощность двухконтурного электрокотла – 150/10 * 1,3(30% запаса) = 19,5 то есть 20 кВт.
В иных случаях, при высоких потолках или большой площади остекления, южном или северном климатическом поясе учитываются индивидуальные корректирующие коэффициенты, изменяющие результат на 5-30% в большую или меньшую сторону. Точно рассчитать минимально необходимую мощность можно с помощью калькулятора ниже.
Калькулятор для точных расчетов
Мощность электрического котла должна обеспечивать суммарную теплопроизводительность всех радиаторов, мощность которых рассчитывается для каждого помещения отдельно (исходя из теплопотерь). Поэтому для получения точных данных рассчитайте с помощью калькулятора минимально необходимую мощность для каждого отапливаемого помещения отдельно и просуммируйте все полученные значения, получив результат для всего дома.
Функциональность автоматики
Наиболее энергосберегающие модели характеризуются наличием программатора. Он позволяет задать шаблон работы котла на сутки или неделю, например выставив температуру 15°C на рабочее время, когда никого нету дома или 19°C на время сна, что позволит существенно снизить расход электроэнергии, вплоть до 30-40%. Если встроенный программатор отсутствует, тот же функционал можно обеспечить с помощью комнатного термостата.
Также стоит обратить внимание на количество ТЭНов и плавность регулировки температуры, более комфортными и экономичными будут модели с не менее, чем 6-ти ТЭНами и поградусной регулировкой температуры.
Многие котлы оснащены лишь защитой от перегрева, но хорошо, если среди столь небольшого выбора удастся найти модель с защитой от замерзания и блокировки насоса. В остальном выбор небольшой и выделять большее количество критериев не имеет смысла.
Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены
SAVITR Premium 15 Plus
Одна из наиболее распространенных среди двухконтурных электрокотлов модель отечественного производства. Отличается наличием программатора, а также комплектного комнатного термостата и выносного датчика уличной температуры. Стоит отметить хорошую для российского производства компоновку и качество сборки, нагревательный узел обмотан слоем термоизоляции, что явно плюс. На практике котел без проблем выполняет свои задачи, серьезных сервисных нареканий за практически 10 лет эксплуатации практически не известно.
Единственные недостатки – это громкие щелчки реле переключения, не самые компактные габариты, спорный дизайн и довольно высокая цена. Выпускается в версиях мощностью 9, 12, 15, 18, 21, 22 и 25 кВт.
Kiturami KIB-12
Корейский, чуть более дешевый вариант с гораздо более компактными габаритами. Внутренняя компоновка довольно неплохая, нагревательный узел термоизолирован, имеется даже фильтр для воды, что в случае с ТЭНами явно плюс. За счет отсутствия механических переключателей, работа котла практически бесшумная. Однако качество сборки спорное, многие узлы и соединения пластиковые, что в перспективе внушает меньше доверия, чем в случае предыдущего SAVITR Premium с резьбовыми соединениями.
Недостатком также является крайне низкая производительность ГВС, у рассматриваемой модели мощностью 12 кВт – 4,2 л/мин, чего достаточно для полноценной работы всего одной точки потребления горячей воды (при слабом открытии крана – максимум двух точек).
Стоимость: 43 600-52 000 руб.
ACV E-Tech S 160
Бельгийская технологичная модель, вероятно, один из лучших двухконтурных электрокотлов для частного дома. Отличается напольным исполнением и наличием встроенного накопительного бака (от 99 л в младшей версии и до 263 л в старшей), габариты при этом небольшие, характерные большинству напольных котлов. Производительность ГВС (не считая объема бака) также высокая, более 10 л/мин у модели мощностью 14 кВт. Котлоагрегаты марки ACV известны на рынке как крайне долговечные и беспроблемные.
Единственными существенными недостатками являются огромная цена и небольшой, минимально необходимый функционал. Тем не менее это можно решить установкой в панель котла климатического контроллера (опционально) или подключением хорошего программируемого комнатного термостата, возможность подключения внешнего управления в котле предусмотрена.
Двухконтурный электрокотел для отопления дома
В многоэтажных индивидуальных жилых домах, а также загородных особняках, которые рассчитаны на круглогодичное проживание, целесообразна установка отопительных агрегатов, которые одновременно обеспечивали бы и прогрев помещений, и подачу горячей воды ко всем точкам водопотребления. В таких ситуациях наиболее приемлемое решение — установка котлов с двумя рабочими контурами. Они могут работать на газе и электроэнергии. Но газовые магистрали далеко не всегда имеются неподалёку от места строительства. Среди других ограничений — невозможность установки дымохода или запрет со стороны региональной газовой инспекции. А вот электрические двухконтурные котлы для отопления и водоснабжения выручат в любом случае.
Эксплуатационные преимущества электрических котлов
Электрические нагревательные устройства могут быть установлены в небольших и средних по площади квартирах или домах для производства горячей воды как для системы отопления, так и для бытового её потребления. Любой электрокотёл для отопления дома характеризуется следующими достоинствами:
Электрические котлы для отопления частного дома имеют и ряд эксплуатационных преимуществ перед газовыми:
Повышение рентабельности действия электрического котла для отопления помещений обычно связывают с одновременной установкой в доме многотарифных счётчиков.
Классификация электрокотлов
Электрические агрегаты, предназначенные для отопления дома, различаются по следующим параметрам:
В дальнейшем все вопросы будут рассматриваться относительно электрокотла (настенного или напольного) двухконтурного.
Приведенная схема предусматривает наличие подготовленного чердачного или подвального помещения, и рассчитана на жилище, имеющее 2 или 3 этажа. Иногда для этих целей используют мансарду.
Как выбрать мощность отопительного котла
Поскольку производителями предлагается большой выбор соответствующих агрегатов разной мощности, то, учитывая относительно высокую стоимость электроэнергии, необходимо тщательно подобрать типоразмер отопительного оборудования.
Известно, что потребляемая мощность электрического котла мощностью 1 кВт, работающего при полной нагрузке в течение 1 часа, составляет около 700 кВт (учитываются потери на нагрев деталей установки). Таким образом, потребляемая тепловая мощность электрокотла с баком вместимостью до 1000 литров, работающего при полной нагрузке в течение 1 часа, составит 700 градусов. Однако полной такая нагрузка на агрегат никогда не бывает: интеллектуальная автоматика оборудования всегда регулирует мощность, требующуюся для целей отопления или подогрева воды. При этом учитывается площадь помещений и разность температур (для внешнего контура) и желаемая температура воды — для внутреннего. Исходя из этого, фактически потребная мощность составляет всего 33…50 % от теоретически необходимой.
Снижение энергопотребления обеспечивается следующими факторами:
Точная площадь нагрева в основном зависит от значения теплоёмкости здания U, которая представляет собой величину суммарных тепловых потерь через строительный материал в результате непрерывно протекающих процессов теплопроводности, конвекции и излучения. Это значение выражается как скорость в ваттах, при которой тепло передается через 1 м² поверхности строительного материала при разнице температур 1 ºC между внутренней и внешней средой.
На практике используют следующие эмпирические соотношения между площадью обогрева F и номинальной мощностью котла N (ими можно пользоваться, если U = 0.3, а высота помещений Н = 2.7 м):
| F, м 2 | 50…60 | 60…80 | 80…110 | 110…140 | 140…180 | 180…220 | Более 220 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| N, кВт | До 5.0 | До 7.5 | До 10.0 | До 12.5 | До 15.0 | До 22.5 | От 24.0 |
Устройство и принцип действия двухконтурного электрического котла
Агрегат стандартной комплектации представлен на рисунке:
Двухконтурные отопительные котлы, рассчитанные для обогрева помещений, развивают температуру на выходе до 80 °С, при давлении воды от 0.5 до 3.0 бар. Последовательность управления агрегатом такова:
В случае одновременного подогрева воды дополнительно включается цепь нагревателя, после чего гидрораспределитель начинает подачу холодной воды во внутренний контур нагрева, а терморегулятор устанавливает температуру теплоносителя на выходе посредством предварительно запрограммированного реле.
Безопасность работы котла обеспечивается следующими мерами предосторожности:
Каждый котел проходит испытания на герметичность водяного контура. В ходе таких испытаний настраиваются все рабочие функции регулирующих и предохранительных компонентов.
Последовательность подключения двухконтурного отопительного электрического котла приведена на рисунке:
Функции органов управления агрегатом
Обычный набор функций органов управления двухконтурными котлами мощностью от 7.5 до 45 кВт включает в себя такие опции:
Дальнейшим развитием контрольно-управляющих функций двухконтурных котлов становится модульность их подключения, когда в конфигурацию интеллектуального каскадного котла может быть включено до 32 однотипных устройств. Это позволяет оптимизировать суммарную мощность нагрузки, когда условия теплообмена внутри помещений существенно различаются между собой. Схема такого подключения для настенного модуля представлена на рисунке. Успешность модульного подключения гарантируется, если все двухконтурные котлы имеют в своём составе наружный расширительный бак, заполнение которого производится в зависимости от объёма теплоносителя, находящегося в системе, а также от его температуры.
При грамотной эксплуатации рассмотренное оборудование обеспечивает полноценный комфорт любому жилищу.
