Расчет мощности под площадь дома
Приведем упрощенный расчет мощности, так как данный вопрос — тема для отдельной статьи. Приблизительное исчисление обычно всегда дает максимально приближенные к реальным потребностям результаты.
Если электрокотел выполняет вспомогательную функцию нагрева дополнительно к основному газовому или другому агрегату, к камину, то на 120–150 м² достаточно будет мощности 3–6 кВт.
Сравнительная таблица средне-статистического потребления электроэнергии электрическими котлами
| Электродные | ТЭНовые | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Мощность котла | Площадь обогрева, м² | Потребление, кВ/час | Мощность котла | Площадь обогрева, м² | Потребление кВ/час |
| 3 кВ 1фазный | 50 | 0.5–0.6 | 3 кВ 1фазный | 30 | 1.5–1.8 |
| 5 кВ 1фазный | 80 | 0.9–1.2 | 5 кВ 1фазный | 50 | 2.0–2.5 |
| 9 кВ 3фазный | 120 | 1.8–2.3 | 9 кВ 3фазный | 90 | 3.6–4.2 |
| 25 кВ 3фазный | 350 | 4.5–5.5 | 25 кВ 3фазный | 240 | 9.5–11.0 |
Если же энергосберегающий котел – основной источник тепла, то надо проводить расчет с учетом теплопотерь, которые для среднестатистического частного жилья с двухкирпичной кладкой и потолками 2.7 м в климате Подмосковья — 1 кВт/час. Рекомендуется подбирать мощность с запасом на 10–20 %, а для ТЭНовых нагревателей — на 20–30 %, так как у них КПД уменьшается из-за накипи. Для 80 м² потребуется электрокотел на 9.6–10 кВт (8 кВт + 20 %).
Для SAV котлов мощность в 2.5 кВт — это 2100 ккал/час, чего хватит для обогрева 25–30 м². На исчисление влияет требуемая температура. Если в помещении 120 м² надо поддерживать 15–20 градусов, то хватит агрегата на 6 кВт.
Экономичный электрокотел для отопления ионного типа мощностью в 3 кВт подойдет для обогрева 50 м². Такое же изделие с ТЭНом обогреет 30 м².
ТЭНовые котлы Галан
Выглядят такие устройства практически так же, как и электродные, однако, принцип их работы отличается. Весь процесс нагрева воды происходит в небольшой колбе, а управление ТЭНовым оборудованием осуществляется с помощью электронного блока.
Несмотря на то что ТЭНовые котлы нагревают помещение медленнее, чем электродные, они безопаснее. В таких устройствах электричество и теплоноситель не контактируют, поэтому в случае утечки — током не ударит. Для ТЭНовой системы отопления можно использовать любой вид незамерзающей жидкости и не нужно следить за уровнем соли в теплоносителе.
Что дает электродный котел
Сама идея электродного котла состоит в том. чтобы отказаться от применения ТЭНа. Если вы сейчас посмотрите на схему электродного котла, то увидите, что электрический ток проходит через теплоноситель от электрода, на который подается напряжение к корпусу котла, который также является проводником.
Конечно, любой грамотный электрик скажет, что там никакого движения в реальности нет
Но для нас это сейчас совершенно неважно
А важно то, что потери в данном случае минимизированы. И благодаря этому электродный котел имеет КПД до 97 процентов. Куда деваются эти самые 3 процента от 100, я писал вам чуть выше
Куда деваются эти самые 3 процента от 100, я писал вам чуть выше.
Нам же важно, что при прочих равных электродный котел расход электроэнергии будет иметь чуть меньше, чем классический котел с ТЭНами. Это раз. Во-вторых, сам процесс нагревания теплоносителя происходит быстрее, потому что при работе электродного котла прогревается сразу весь объем воды, а не только слой рядом с поверхностью ТЭНа
Во-вторых, сам процесс нагревания теплоносителя происходит быстрее, потому что при работе электродного котла прогревается сразу весь объем воды, а не только слой рядом с поверхностью ТЭНа.
Но в такой схеме есть не только плюсы, но и минусы. О них вы прочитаете ниже, в разделе «Отзывы».
Достоинства электродного котла
Прежде всего, данный тип электрического котла не боится падения напряжения. Процесс ионизации теплоносителя будет проходить и при падении напряжения до 180 Вольт. Это большое достоинство, особенно для районов с нестабильным электропитанием.
Во-вторых, принцип работы этих котлов позволяет делать их очень небольшими по размерам. Всем знаком, ранее часто рекламируемый котлы Галант. Пример на фото.
В-третьих, электродные котлы безопасны. Опять возвращаемся к принципу работы. Если из системы пропадет теплоноситель, котел просто не будет работать. Не произойдет никаких аварийных ситуаций, а значит не нужно автоматики слежения за наличием теплоносителя.
В-четвертых, в отличие от ТЭН котлов, в электродных котлах не образуется накипь и срок их эксплуатации крайне высок.
Принцип действия электродных котлов
Нагревание теплоносителя в системе обогрева происходит благодаря расщеплению молекул воды. Полученные в результате этого процесса разнозаряженные ионы активно передвигаются, устремляясь к положительным и отрицательным электродам, выделяя при этом большое количество энергии. В итоге получается, что котел электрический электродный повышает температуру жидкости без применения нагревательных элементов.
Процесс нагревания сопровождается снижением электрического сопротивления проводника. Это может привести к опасной ситуации – электродуговому пробою. Чтобы воспрепятствовать нежелательному явлению, следует добавлять в теплоноситель определенное количество поваренной соли. Размер пропорций всегда указывают в паспорте к котлам. Нарастание мощности в электродных агрегатах происходит одновременно с нагреванием теплоносителя. Возрастание величины тока прямо пропорционально снижению электрического сопротивления.
Инструкция по сборке
Собрать и установить электродный котёл самостоятельно не сложно, но такой процесс предполагает строгое соблюдение основных рекомендаций.
Категорически запрещается применять УЗО в процессе монтажа электродного котла, поэтому полная безопасность эксплуатации может быть обеспечена установкой элементов, представленных:
- автоматическими клапанами, посредством которых удаляется воздух;
- предохранительным клапаном;
- манометром, контролирующим показатели мощности всего устройства и подключаемым к отопительной системе посредством трехходового крана;
- расширительным ёмкостным баком;
- основной запорной арматурой.
Установка собранного электродного котла осуществляется только в вертикальном положении, что обусловлено конструктивными особенностями устройства. Чтобы обеспечить безопасную работу, фиксация прибора производится на стене, поверхность которой выполнена из металлического листа. С целью заземления рекомендуется применять медные провода диаметром 0,4мм. Провода на сопротивление должны иметь показатели в 4 Ом, и подключаются на нулевую клемму.
- однофазный или трехфазный вариант подключения для использования котла в качестве единственного источника теплоснабжения;
- установка для одновременной эксплуатации с другим отопительным оборудованием, включая твёрдотопливные котлы.
Наибольшей популярностью пользуется установка в качестве отопительного оборудования и проточного водонагревателя.
В этом случае обязательным условием является монтаж основных узлов для обеспечения автоматического контроля.
Целесообразность использования
При всех своих недостатках электродные котлы не просто имеют право на жизнь, они занимают собственную нишу, где решают определённый круг задач. В основном их использование сводится к обогреву небольших площадей, где особенно важен циклический режим работы. Благодаря малой инерционности системы отопления на электродных котлах мгновенно включаются в работу, а значит, нагревание может вестись в строго определённый промежуток времени.
Помимо этого, нельзя не упомянуть о малых габаритах электродных котлов. Они представляют, по сути, небольшую колбу, которая может быть легко встроена в компактную техническую нишу. Если требуется обогреть небольшое пространство и при этом нет возможности обустроить отдельное помещение котельной, такого рода котлы придутся как нельзя кстати.
Однако следует помнить, что наилучшим образом рассматриваемый класс оборудования работает в системах закрытого типа с малым водоизмещением. Электродные котлы можно применять и в комбинации с системами тёплого пола, и при обогреве с помощью радиаторов. Однако, повторимся, следует правильно готовить теплоноситель и применять передовые электронные схемы термоконтроля.
Схема подключения электродного котла: 1 — шаровый вентиль; 2 — фильтр; 3 — циркуляционный насос; 4 — сливной вентиль; 5 — электродный котёл; 6 — группа безопасности; 7 — расширительный бак; 8 — радиаторы отопления; 9 — трёхходовой кран с сервоприводом; 10 — циркуляционный насос; 11 — контур тёплого пола; 12 — блок управления тёплым полом; 13 — блок управления электродным котлом; 14 — цифровой терморегулятор; 15 — контактор; 16 — автомат защиты
О достоинствах
Электродный котёл РОМСТАР 2 смарт (комплект)
- Главным достоинством ионных котлов является высокий КПД (до 98%), что объясняется относительной простотой работы прибора.
- Небольшие размеры позволяют использовать их даже в малогабаритных домах.
- У электродных котлов отсутствует «сухой ход». Жидкость является полноправным «участником» рабочего процесса, поэтому ее отсутствие не вызовет перегрев системы – только цепь разомкнется.
- Перепады напряжения в этом случае не страшны – если оно снизится, то прибор не отключится, он просто заработает с меньшей мощностью.
- Экономичность – еще одно достоинство электродных котлов.
- Наконец, они быстро достигают заданной температуры и так же быстро остывают, что позволяет эффективнее использовать автоматическое управление. Принцип действия
Чертеж ионного электрокотла
Простой ионный котле своими руками
Ознакомившись с особенностями и принципом, по которому функционируют ионные котлы отопления, настает пора задаться вопросом: как собрать подобное оборудование своими руками? Вначале нужно подготовить инструмент и материалы:
- Труба стальная диаметром 5-10 см
- Клеммы заземления и нулевого провода
- Электроды
- Провода
- Металлический тройник и муфта
- Упорство и желание
Прежде чем начинать соединять все воедино, стоит запомнить три очень важных правила, касающихся безопасности:
- На электрод подается исключительно фаза
- На корпус подается исключительно нулевой провод
- Обязательно предусматривается надежное заземление
Чтобы собрать ионный электродный котел, достаточно следовать следующей инструкции:
- Вначале подготавливается труба длиной 25-30 см, которая будет выполнять роль корпуса
- Поверхности должны быть ровными и без коррозии, зазубрины с торцов зачищаются
- С одной стороны, посредством тройника устанавливаются электроды
- Тройник также необходим для организации выхода и входа теплоносителя
- Со второй стороны делают подключение к отопительной магистрали
- Между электродом и тройником установить изолирующую прокладку (подойдет термостойкий пластик)
- Чтобы добиться герметичности, резьбовые соединения должны быть точно подогнаны друг к другу
- Чтобы закрепить нулевую клемму и заземление, к корпусу приваривают 1-2 болта
Собрав все воедино, можно врезать котел в отопительную систему. Подобное самодельное оборудование вряд ли сможет отопить частный дом, но для небольших подсобных площадей или гаража станет идеальным решением. Можно закрыть установку декоративным кожухом, при этом стараясь не ограничивать к нему свободный доступ.
Полезные советы
Чем меньше объем теплоносителя в системе отопления частного дома, тем эффективнее работает котел электродного типа. Поэтому рекомендуется использовать для сооружения отопительной системы биметаллические или алюминиевые радиаторы и контурную разводку из полиэтиленовых труб.
Обратите внимание, что под электродный отопительный агрегат лучше всего создавать свое новое отопление. Врезать его в старое, где был использован другой вид отопительного прибора, не стоит
Теплоизоляция и подключение
Специалисты рекомендуют провести теплоизоляцию всех контуров. Подключение лучше всего проводить отдельным кабелем от распределительного щитка с установкой отдельного автомата. В электрическую схему подключения нельзя устанавливать УЗО (устройство защитного отключения).
Обязательно производится заземление установки, как и в случае с другими моделями электрических отопительных агрегатов.
Повышение эффективности отопления
Если для отопления большого дома не хватает мощности одного котла, то можно установить в единую систему несколько приборов. Соединять их можно между собой параллельно или последовательно.
И последнее. Отопительные котлы этого типа устанавливаются только в закрытую систему, где вмонтирован циркуляционный насос. Последний обеспечивает дополнительное сопротивление теплоносителя, что сказывается на качестве образования тепла.
Сложности в эксплуатации электродных котлов
Кроме того, что было перечислено раньше, есть еще «особенности» в эксплуатации у таких отопительных аппаратов:
- Необходимость следить за состоянием теплоносителя. Свойства теплоносителя со временем меняются под действием электрического тока, а от этих самых свойств зависит потребляемая мощность.
- Необходимость повсеместно заземлять все металлические части — трубы радиаторы итд. Системы заземления дорогое и сложное удовольствие.
- Более быстрый процесс коррозии металлов под действием электричества. Явления электрокоррозии разрушают не только черные, но нержавеющие сорта стали.
- Высокая вероятность отказа в гарантийном обслуживании оборудования. Для того, чтобы не быть голословным приведу выдержки из паспорта на электродный котел:
В общем, многовато проблем для одного устройства.
Основные варианты современных электрокотлов
Существует не один вариант конструкции котла для электрического отопления. Самым простым является встроенный ТЭН
Необходимо обратить внимание на трубу, куда монтируется ТЭН. Она обязательно должна быть категории съемной, что касается диаметра, то лучше, если он будет больше, чем иные подобные элементы. Съемная труба требуется для осуществления работ, связанных с ремонтом, если ТЭН выйдет из строя
Кроме того, труба, которая имеет встроенный ТЭН, может быть отнесена к категории особых компактных котлов. Стоит отметить, что данная система отличается высокими показателями эффективности
Съемная труба требуется для осуществления работ, связанных с ремонтом, если ТЭН выйдет из строя. Кроме того, труба, которая имеет встроенный ТЭН, может быть отнесена к категории особых компактных котлов. Стоит отметить, что данная система отличается высокими показателями эффективности.
Важно! По этой причине рекомендуется избежать всех ненужных расходов, но всеми возможными методами добиться использования всей системы в целом. Можно просто выполнить небольшой по размеру стоящий отдельно котел. Оборудование такого плана можно произвести из специальной, выполненной из стали трубы
Здесь, чем котел меньше по размерам, чем более эффективно он будет осуществлять свою работу. Нет необходимости нагревать лишнюю воду и соответственно тратить большое количество киловатт энергии
Оборудование такого плана можно произвести из специальной, выполненной из стали трубы. Здесь, чем котел меньше по размерам, чем более эффективно он будет осуществлять свою работу. Нет необходимости нагревать лишнюю воду и соответственно тратить большое количество киловатт энергии.
Для эффективного обогрева относительно небольшого по площади дома из двух-трех комнат, достаточно взять элемент трубы, диаметр которой равен 220 мм, а показатели длины должны составлять всего половину метра.
С двух сторон труба должна быть герметично заварена специальными крышками из стали. При этом в верхнем элементе необходимо сделать специальное отверстие, которое будет предназначено для присоединения отводной трубы. По данной трубе будет осуществляться передвижение горячей воды к установленным радиаторам. В нижнем элементе построенного котла, с одной из его сторон проделывается точно такое же отверстие, потом туда будет присоединяться труба, но уже с прохладной водой.
Для подобной конструкции можно задействовать ТЭН, с параметрами мощности в 1 Квт. Он осуществляет обогрев от стандартной сети в 220 Вольт. Что касается самого ТЭНа, то его можно быстро инсталлировать в расположенную снизу крышку нового котла или с одной их боковых сторон. Главное чтобы это была сторона, находящаяся на другой стороне патрубка, в нее обычно поступает уже холодная вода.
Важно! Электрокотел такого плана в состоянии работать круглосуточно. Если произвести установку в его конструкции дополнительного автоматического оборудования, можно будет вполне спокойно поддерживать требуемый температурный режим. Кстати, он обычно выставляется посредством специального регулятора
Кстати, он обычно выставляется посредством специального регулятора.
Установка регулятора обязательна, так как именно он в состоянии эффективно защитить оборудование от перегрева. Кроме того, монтированная автоматика предоставляет оптимальную возможность экономить материальные средства на общем количестве потребляемой энергии.
Отсутствие нагревательного элемента
Первое – в эл.котле индукционном, якобы нагревательных элементов нет. А вот в тэновом, их иногда более десятка, а значит высока вероятность их поломки, может и нескольких сразу.
Но если бы не было нагревательного элемента, то чем бы тогда котел нагревал воду? Та же самая катушка по сути и выполняет эту роль, только без соприкосновения с жидкостью. Поэтому данный элемент присутствует в любом таком агрегате.
А вот что касается высокой вероятности выхода ТЭНов из строя, то это напрямую зависит от той продукции и производителя, что вы покупаете.
Есть специалисты установившие за годы своей работы более 500 тэновых котлов, и не поменявшие по гарантии за все это время ни одного элемента.
Мифы о выдающемся КПД
При изучении рекламных материалов электродных котлов складывается впечатление, что потребителей считают глухими невеждами. Якобы «ионные» котлы извлекают тепло буквально из ниоткуда, выдавая тепловую энергию в размере 120–150% от приложенной электрической мощности. При этом законы физики и, в частности, теплотехники всячески игнорируются.
Заявления о том, что электродный котёл способен мифическим образом приумножать вложенную в него энергию абсолютно беспочвенны. К счастью, сегодня подобная тенденция в рекламных компаниях пошла на спад, первоначальное же её развитие можно связать с активным распространением тепловой техники, работающей за счёт тепловых насосов с положительным коэффициентом СОР.
Даже заявления о том, что все 100% электроэнергии преобразуются в тепло — откровенный обман. Потерь при образовании всё равно не избежать, даже при нагреве теплоносителя за счёт собственного электрического сопротивления, ибо как минимум 2–3% будет расходоваться на нагрев питающей проводки, ещё столько же стечёт в систему заземления из-за снижения энергии носителей заряда вследствие недостаточной химической чистоты жидкости в системе или из-за образования налёта на электродах. Вывод: электродные котлы способны демонстрировать близкий к 100% коэффициент преобразования только в условиях демонстрационного стенда, которые, как известно, далеки от реальных.
Мастер-класс по созданию электродного котла из подручных средств
Кратко о принципе действия
Первым делом расскажем Вам о том, как работает данный тип водонагревателя для системы отопления. Принцип работы довольно простой – теплоноситель (в нашем случае чистая вода) поступает в емкость, в которой установлен электрод – толстый металлический стержень, закрепленный к одному из торцов емкости. К электроду подключена фаза, а к наружной части корпуса нулевой проводник. При подключении устройства к сети 220 Вольт с частотой 50 Гц теплоноситель начинает хаотично перемещаться от анода к катоду, в результате чего и происходит нагрев ионов воды. Именно поэтому электродные котлы еще могут называть ионными. Как Вы видите, принцип действия действительно не сложный, хотя в то же время КПД системы составляет 96-98%, что является очень высоким показателем.
Оборудование от производителя
Простая самоделка из подручных средств
Итак, первым делом предоставим к Вашему вниманию пошаговую инструкцию по созданию электродного отопительного котла в домашних условиях, имея под рукой самые простые запчасти – металлическую трубу и электрод, как показано на фото:
Все, что Вам нужно для изготовления, это:
- сварочный аппарат;
- труба диаметром не более 10 см и длиной до 25 см;
- электрод (подойдет металлический стержень 10-12 мм);
- тройник подходящего диаметра;
- муфта, которая будет соединяться с системой отопления;
- изолятор для электрода и клемм (нулевой, заземляющей);
Процесс сборки довольно простой и состоит из следующих этапов:
- С обеих сторон трубы нужно накрутить муфту и тройник, тщательно затянув изделия, чтобы не было протечек в дальнейшем.
- Поместите электрод со стороны тройника в трубу, зафиксировав его неподвижно внутри с помощью изолятора из диэлектрика. В этом случае можно использовать заглушку с биметаллического радиатора (как на фото ниже), главное – обеспечьте изоляцию между трубой и электродом (чтобы они не соприкасались). В заглушке всего лишь необходимо высверлить отверстие подходящего диаметра, вставить в нее стержень и зафиксировать его с внешней стороны гайкой.
- На корпусе трубы приварите два болта, М8 либо М10. Они нужны для подсоединения нулевой и заземляющей клеммы. Оголенные точки подключения нужно будет также заизолировать, чтобы обезопасить себя от поражения электрическим током.
- Установите самодельный электродный котел в отопительную систему. Так как габариты небольшие, его можно спрятать даже под раковиной в ванной.
- Запустите в систему теплоноситель и испытайте готовую самоделку.
Вот и вся технология изготовления. Чертеж простейшего электродного котла должен выглядеть примерно так:
Помимо этого советуем Вам просмотреть видео обзор на котором рассказывается отзыв от владельца электродного котла, которым уже пользуются свыше 6 лет:
Мастер-класс из 5 частей
Ну и если Вы хорошо владеете сварочным аппаратом, рекомендуем сделать электродный котел своими руками, соблюдая все советы, предоставленные в видеокурсе ниже. Такая самоделка будет более безопасной, надежной и эффективной!
Как Вы видите, сделать электродный котел можно самому, при этом, не потратив ни копейки собственных средств. Главное желание и мы надеемся, что данный видеокурс Вас мотивировал на самостоятельное изготовление!
Похожие материалы:
ЭВАН С1 18
Российский одноконтурный котел высокой мощности. Эта модель позволяет поддерживать комфортную температуру в помещениях большой площади. Розничная цена котла колеблется от 21000 до 25000 рублей.
Технические характеристики
К основным показателям оборудования можно отнести:
- базовая мощность – 18 кВт;
- требуемое напряжение – 380 В;
- КПД на уровне 93%;
- предельная температура теплоносителя – 85 0С;
- минимальная температура в системе – 30 0С;
- площадь отопления – 180 м2;
- предельное рабочее давление в системе 0,3 МПа;
- сечение трубопровода контура – 1 ¼ дюйма;
- расширительный бачок отсутствует;
- вес не более 24 кг;
- габариты корпуса – 645х250х180 мм.
Особенности модели
Данный котел отличается простотой конструкции и неприхотливостью в работе и обслуживании. У него нет системы автоматизации, но разработчики позаботились о возможности подключения ее элементов. Так, в контур котла встроены разъемы и гнезда для подключения циркуляционного насоса и датчика температуры воздуха, необходимых для автоматического поддержания заданного уровня температуры в помещении.
Небольшие габариты модели позволяют вписать ее в любой существующий контур в качестве дополнительного элемента отопления, а также использовать как самостоятельный источник тепла. Один контур обеспечивает отопление помещения, поэтому для подачи горячей воды необходима установка накопительного бойлера.
Все элементы котла выполнены из материалов, не подверженных коррозии, что существенно увеличивает срок службы оборудования. Системы защиты от скачков напряжения и давления обеспечивают безаварийную работу модели.
Монтаж котла
Установка этой модели не требует особых навыков из-за простоты конструкции. Но с учетом требований по напряжению сети следует составить проект автономного отопления и согласовать его с электрораспределительной организацией.
Подвод труб необходимо выполнять так, чтобы обеспечить естественную циркуляцию теплоносителя. Такое подключение снижает нагрузку насоса и способствует более экономичной работе оборудования. Максимальный уровень теплоносителя в трубопроводе не должен превышать 30 м, при большем значении насос котла не сможет обеспечить его циркуляцию. Оптимальным вариантом работы с развитыми системами трубопровода является дополнительная установка циркуляционного насоса.
Также требуется монтаж расширительного бака, обеспечивающего сброс лишнего объема теплоносителя или пара. Не допускается установка запорной арматуры в местах соединения контура и расширительного бака. На входе и выходе контура из котла устанавливаются шаровые вентили для проведения ремонтных и демонтажных работ.
По всем граням корпуса оставляются зазоры от препятствий не менее 5 см по боковым граням, не менее 50 см от пола и потолка, а также лицевой поверхности котла с блоком управления.
Недостатки
Самым большим неудобством в работе с этой моделью является необходимость установки большого количества дополнительного оборудования. В результате общая стоимость системы возрастает на 20 – 35%.
