Лучшие одноконтурные электрические котлы для отопления частного дома

Такой котел также называют ионным. Это связано с принципом преобразования им электрической энергии в тепловую. Сам по себе электродный котел совсем маленький. Электродный электрокотел для отопления устанавливается на трубу и его даже не нужно дополнительно крепить к стенам. Он держится за счет американок, на которые он посажен, этого вполне достаточно.

Простая самоделка из подручных средств

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:

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:

Насколько выгодна такая система?

Принцип работы индукционного электрического котла

Индукционные отопительные электрические настенные котлы нагревают теплоноситель магнитным полем, которое создается электрическим током. Устройство электрического котла отопления:

  • гильза (корпус);
  • утеплитель;
  • катушка;
  • сердечник, по которому циркулирует теплоноситель.

Катушка в индукционных электрических котлах для отопления дома изолирована от жидкости, то есть ток в теплоноситель не проникает.

Медная обмотка через блок управления подсоединяется в сеть. За счет этого внутри катушки создается магнитное поле. В нем как раз и находится сердечник (грубо говоря, труба, по которой протекает жидкость). Магнитное поле нагревает трубу, а уже та, в свою очередь, отдает тепло воде. Корпус нагревателя остается холодным, так как он защищён слоем утепления. Этот метод хорош тем, что теплоноситель не находится под напряжением, соответственно током вас не ударит.

Принцип работы индукционного электрического котла

Чтобы увеличить время пребывания теплоносителя внутри котла, сердечник (труба) сделан не прямым, а имеет конструкцию некоего лабиринта, как показано на рисунке:

Наглядная схема конструкции и принципа циркуляции в индукционном котле.

Как видите, сначала жидкость заходит в индукционные электрические котлы для отопления дома через патрубок обратки, проходит несколько поворотов на 180 градусов и стремится к выходу. При этом нагрев начинается с первой секунды попадания теплоносителя в агрегат. Устройство электрокотла отопления не имеет никаких движимых элементов, на обмотке не скапливается накипь, ломаться, по сути, нечему. Разве что внутренние стенки теплообменника, в котором греется теплоноситель, могут со временем поржаветь. Но благодаря тому, что для производства применяется достаточно толстый металл, этот процесс растягивается более чем на четверть столетия.

В чем заключается принцип работы

Ионные котлы отопления работают на основе прямого взаимодействия теплоносителя, который занимает пространство между анодом и катодом, и электрического тока. После того, как электрический ток проходит через носитель тепла, положительные и отрицательные ионы начинают хаотично двигаться. Положительные движутся к отрицательно заряженному электроду, а отрицательные – к положительно заряженному. Благодаря тому, что ионы постоянно двигаются в этой среде и встречают сопротивление, теплоноситель нагревается быстро. Этому способствует то, что электроды постоянно меняются ролями – каждую секунду полярность их изменяется 50 раз: так, каждый электрод 25 раз будет анодом и 25 – катодом в течение 1 секунды. Они подключены к переменному току частотой 50 Гц.

Рекомендуем к прочтению:Инверторные котлы отопленияПринцип работы электродного котла

В чем заключается принцип работы

Заметим тот факт, что именно благодаря такой частой смене заряда у электродов вода не раскладывается на кислород и водород – для электролиза требуется постоянный ток. С тем, как растет температура в котле, повышается давление. Именно оно вызывает такой процесс, как циркуляция носителя тепла по контуру отопления. Таким образом, электроды в емкости котла не участвуют непосредственно в нагревании воды и не нагреваются сами.

Читайте также:  Как увеличить тягу в вентиляции обзор самых действенных способов

Отметим также то, что важным условием для корректной работы котла является омическое сопротивление воды на уровне, который не превышает 3000 Ом с температурой 15 градусов.

Для этого носитель тепла должен иметь в составе определенное количество солей, ведь не стоит забывать, что первоначально такие котлы использовали именно морскую воду. Так, если вы зальете туда дистиллированную воду, то нагреть ее не получится, так как просто-напросто не будет электроцепи между электродами.

Достоинства и недостатки

К положительным качествам электрических котлов следует отнести:

  • полная бесшумность во время работы;
  • отсутствуют запахи, опасность воспламенения топлива и прочие угрозы;
  • котлы поддаются ремонту, а затраты на него намного меньше, чем на восстановление агрегатов другого типа;
  • размеры котлов малы и позволяют размещать их в любой удобной точке отопительного контура;
  • нет необходимости в отведении отдельного помещения;
  • не нужен дымоход, узлы прохода сквозь стены или перекрытия.

Недостатками электрокотлов принято считать:

  • мощность агрегата более 5 кВт требует использования подключения на 380 В, что получить непросто;
  • полная зависимость от электросетей;
  • для подключения нужна отдельная линия с качественной проводкой и автоматами защитного отключения;
  • КПД электрокотлов сравнительно низок;
  • тарифы на электроэнергию высоки и различаются в зависимости от региона.
Достоинства и недостатки

КПД электрокотлов низок, но индукционные модели являются исключением — у них коэффициент достигает 98 %.

Индукционный электрический котел для частного дома

Сразу отметим его высокую на первый взгляд стоимость, которая через непродолжительное время окупается за счет экономии электроэнергии. Кпд такого устройства составляет 99%. Это позволяет использовать его более эффективно в системе горячего водоснабжения с подключением системы теплых полов. Производители дают гарантию на его надежную эксплуатацию до 30 лет.

Принцип работы

Метод основан на явлении магнитной индукции, создающей прямой и бесконтактный нагрев сердечника индуктора (катушки) от электросети промышленной частоты индивидуальными источниками питания — генераторами и преобразователями.

Простейшим индуктором с косвенным нагревом выступает изолированный проводник в виде спирали, расположенной, как правило, вокруг металлического (обычно медного) сердечника. Протекание по катушке электротока индуцирует в сердечнике вихревые замкнутые токи, которые проходят по закороченному тоководу металла сердечника с высокой проводимостью, вызывая его нагрев, непосредственно передаваемый теплоносителю.

Холодная вода заходит в нижний патрубок, проходит вокруг катушки к нагреваемому токами сердечнику, забирая от него тепло. Нагретая жидкость через верхний выходной штуцер поступает в систему горячего водоснабжения.

Состав

В комплектацию индукционного котла отопления также входит циркуляционный насос, блок безопасности, схема управления.

Индукционные конструкции для повышения мощности могут объединяться и состоять из нескольких стандартных последовательно подключенных устройств.

Таким образом, чтобы выбрать электрический котел для частного дома следует учесть:

  • площадь обогреваемых помещений, которая потребует порядка 10 квт мощности на 100 квадратных метров площади при средней высоте этажа и хорошей тепловой изоляции комнат;
  • конструкцию электрического котла;
  • материальные затраты и стоимость профилактических и ремонтных работ;
  • срок монтажа оборудования;
  • предоставляемые гарантии.

Из опыта эксплуатации замечено, что владельцы многоэтажных коттеджей предпочитают устанавливать современные индукционные котлы, а проживающие в хрущовках жильцы часто пользуются электродными конструкциями. Электрические котлы на ТЭНах в комбинации с обогревом на твердом топливе чаще используют дачники и сельские жители для отопления частного дома.

Статьи по теме:

  • Твердотопливные котлы длительного горения — пиролизные и пеллетные

    Сегодня поговорим о твердотопливных котлах длительного горения, пиролизных и пеллетных котлах, попробуем разобраться, так ли они хороши. Что это…

  • Ремонт конденсатосборника газового котла

    В статье представлена информация о причинах неисправности, способах определения поломки и ремонт трубки с конденсатосборником турбированного…

  • Требования к помещению для установки газового котла в частном доме

    Требования, предъявляемые к помещению, в котором будет установлен газовый котел. Какой должна быть котельная? Вопросы высоты потолка, объема…

  • Типы розжига в газовых котлах

    Какие варианты розжига предусмотрены в современном котельном оборудовании? Подробное рассмотрение пьезорозжига и электророзжига. Какой вариант более…

  • Котел на отработанном масле: эффективное решение для отопления теплицы, гаража

    Часто возникает вопрос, чем обогреть теплицу, гараж или другие хозяйственные постройки. Если нет возможности, подключится к городской котельной, то…

Читайте также:  Сербские чугунные печи-камины Guca (ГУЧА)

Виды электрокотлов

По месту установки электрические котлы бывают напольными и настенными. Обычно это компактное оборудование с одним контуром нагрева теплоносителя для отопления индивидуального дома. Но также существуют двух- и трехконтурные модели. В них одна линия используется для отопительной системы, а вторая и третья – для ГВС либо «теплого пола» или бассейна.

Принцип работы котла с тэнами и электродного

Все электрокотлы, устанавливаемые в частных жилищах, подразделяются на три вида по типу нагревательного элемента. Они могут быть ТЭНовыми, электродными либо индукционными. Во всех случаях для обогрева дома в качестве “топлива” используется электричество. Но способ нагрева воды в котлах разных модификаций несколько отличается.

С тэнами

Трубчатый электронагреватель (ТЭН) выполняется в виде трубки из металла с токопроводящей скрученной в спираль нитью внутри. По устройству это обычный кипятильник. Только в электрокотле отопления частного дома он большой по длине и диаметру. Для нагревательных котлов этот элемент часто делается из нескольких трубок и даже в составе блока ТЭНов. Тепловая мощность здесь требуется гораздо выше, нежели в чайнике.

Нить в ТЭНе котла отопления изготавливается из нихрома или вольфрама, которые отличаются высоким электрическим сопротивлением. При этом между спиралью и стенками трубки присутствует изолирующий слой из кварцевого песка. Это отличный диэлектрик, передающий тепло от нити к теплоносителю с минимальными потерями.

ТЭНы дешевы, но достаточно быстро перегорают. Электрические котлы с ними отличаются высоким энергопотреблением. Плюс солевые отложения, постепенно и неизбежно нарастающие на трубках, замедляют процесс нагрева воды для радиаторов отопления частного дома. Раз в год эту накипь в подобных котлах приходится счищать либо полностью менять в них ТЭН.

Электродные

В электродных водонагревателях теплоноситель нагревается за счет подачи электротока на две разделенные водой поверхности (чаще всего это пластины). Данный вид нагревательного элемента для электрических котлов потребляет меньше электроэнергии. Однако накипь и здесь является проблемой.

Главный недостаток электродных электрокотлов – требовательность к составу воды. В ней должно присутствовать довольно много солей, иначе у теплоносителя будет слишком низкая проводимость. Его просто невозможно будет нагреть до нужных для системы отопления температур.

Индукционные

Электрический котел отопления, использующий индукционную технологию нагрева, более экономичен, нежели два описанных выше вида. В нем теплоноситель для радиаторов в доме подогревается с помощью электромагнитной индукции. Этот котел во многом напоминает электродный аналог. Только нагревательный элемент здесь большего размера. Но зато он долговечней и мощнее.

Устройство индукционного нагревателя

В сравнении с иными типами индукционные электрокотлы более энергоэффективны, но стоят дороже. Плюс скорость нагрева воды в них несколько ниже. Это как размеры профлиста. Большой лист сложнее кроить, но кровля им покрывается во многих случаях быстрее. Однако есть и разновидности крыш домов, для обустройства которых он и вовсе не подходит. Так и индукционный котел – эффективен, но дорог и не всегда соответствует требованиям создаваемой системы отопления дома.

Области применения разных видов электрокотлов

Зная, как выбрать электрический котел, можно без особых затрат обустроить систему тепла на даче или в доме постоянного проживания. ТЭНовые котлы чаше всего нужны для схем в одноэтажных строениях небольшого формата, так как приборы не отличаются экономностью расхода. Чтобы снизить затраты на электроэнергию, специалисты советуют совмещать водяные котлы отопления электрические с твердотопливными котлами. А если в схему встроить теплоаккумуляторы, установить двухфазные счетчики, то затраты на обслуживание тепломагистрали значительно уменьшатся.

В период выработки избыточной тепловой энергии излишки будут накапливаться в теплоаккумуляторе, а включать электрический котел в работу можно в ночное время, когда тариф на электроэнергию ниже. При совмещении схемы с твердотопливным котлом экономия будет еще больше, но при условии, что твердотопливное оборудование будет являться основным, а электрическое – вспомогательным.

Создание электродного котла своими руками

Перед началом работ нужно купить необходимые для этого материалы и подготовить нужные инструменты:

  • Стальная труба (диаметр 100 мм и длина 4 м);
  • Сварочный аппарат;
  • Электрод;
  • Крепеж.

Основные этапы проведения работ

Существует определенная последовательность при создании электродного котла своими руками:

  1. Создание схемы работы системы отопления. Может использоваться одноконтурная схема для отопления, или же двухконтурная, которая обеспечит и отоплением и горячей водой;
  2. Заземление и установка котла для устранения статического электричества;
  3. Обеспечение циркуляции жидкости путем повышения ее температуры нагрева;
  4. Использование эффективных материалов радиаторов, которые хорошо взаимодействуют с водой.

Технологический процесс

Сварочным аппаратом привариваем небольшой «стакан» к концу трубы. С обратной стороны встраиваем электрод, он должен достать до дна нашего «стакана». После этого нужно заварить трубу с обеих сторон. Важный момент: 0,7 литра воды нужно залить перед установкой электрода.

Труба крепится с уклоном к стене и делается надежное заземление. Далее подается фаза на электрод, на корпус трубы «0». Следующий шаг — включение стандартного напряжения в 220 В. Мощность самодельного котла регулируется манометром, который нужно подключить через трехходовой кран к схеме.

Подобный котел будет нагреваться до 120 градусов. При этом замкнутость системы исключает образование коррозии внутри трубы, что увеличит срок службы прибора. Здесь, кстати, можно не контролировать состав воды.

Электродные котлы

Конструкционное устройство такого котла для отопления в частном доме электричеством несложное: внутрь емкости встраиваются электроды. Нагрев теплоносителя происходит за счет выделения тепла при прохождении тока через жидкость. При этом отсутствует процесс электролиза, так анод и катод чередуются в непрерывном режиме с частотой 50 Гц.

Достоинства электродных котлов:

  • по сравнению с трубчатыми электронагревателями отличаются большей надежностью и продолжительным сроком эксплуатации. Если на электродах образуется накипь, они не выходят из строя;
  • имеют меньшие габариты.

Недостатки электродных котлов:

  • при использовании воды в качестве теплоносителя, для нее требуется специальная обработка;
  • когда применяют антифриз, он должен быть разработан производителем устройства.

Особенности конструкции и работы пиролизного котла

Пиролиз — это технологический процесс сухой перегонки топлива. Принцип немного отличается от работы агрегата по технологии длительного горения, тем не менее, итоговый результат у них одинаковый.

В устройстве оборудовано 2 камеры сгорания, в первой процесс горения протекает с дефицитом кислорода, дрова тлеют с образованием пиролизного газа. Далее они направляются во вторую камеру, где сгорают с вторичной подачей воздуха.

Особенности конструкции и работы пиролизного котла

Для того чтобы реализовать принцип пиролизного горения, первую камеру выполняют с большим объемом. Она предназначается для загрузки дров или любой отработки деревообрабатывающего производства, поджига, обсушивания, а также тления с выделением древесного газа.

В начале розжига заслонку на дымовой трубе открывают полностью, поэтому уходящие газы без ограничений попадают в атмосферу, подобно тому как это происходит в обычном твердотопливном котле. Вслед за тем, как дрова загорятся, заслонку перекрывают, и агрегат работает в газогенераторном цикле.

Вторая камера выполняется меньшего объема, в ней с помощью форсунки происходит сжигание пиролизного газа, поступающего из первой камеры. Сюда также подается принудительно воздух для вторичного сжигания. Путем изменения объема поступающего воздуха регулируют тепловую мощность агрегата и температуру подающего теплоносителя.