Двухконтурный электрический котел: устройство, разбор преимуществ и недостатков + что учитывать при выборе

Виды двухконтурных котлов

Двухконтурные электрические котлы могут снабжаться разными нагревательными элементами, но чтобы совместить функции отопления и нагрева воды можно использовать только модели, в конструкции которых расположены ТЭНы.

Традиционным типом котлов являются электроприборы с ТЭНовой конструкцией. Эти детали выполнены из керамических материалов или металла и обладают формой стержней, спирали или изогнутого прута с нитью сопротивления внутри. Их задача заключается в снабжении потребителей горячей водой путем ее нагрева.

Агрегат работает по принципу преобразования электричества в тепловую энергию и нагревается от стенок герметического корпуса. Ключевым минусом подобного оборудования является быстрый износ и потеря эффективности работы. Это объясняется образованием накипи.

Из-за таких явлений система перестанет эффективно нагревать воду, а расход электрической энергии стремительно возрастет. Чтобы предотвратить подобные последствия, нужно регулярно чистить оборудование и выполнять замену расходных деталей. А для продления эксплуатационного срока понадобится монтаж очищающих фильтров или использование смягчающих добавок.

Электрические двухконтурные котлы для отопления частного дома с ТЭНом нуждаются в регулярном обслуживании, поскольку от этого зависит их безопасность и надежность. В процессе интенсивного применения нагревательные элементы изнашиваются и перегорают.

Индукционные двухконтурные электрокотлы функционируют по принципам магнитной индукции, позволяющей использовать электроэнергию для создания тепла. Под корпусом агрегатов расположен первичный контур с индуктивной катушкой, формирующей переменное магнитное поле.

Индукционные электрокотлы. Источник фото: dmir.ru

Под таким воздействием происходит образование вихревых токов (еще их называют токи Фухо), которые способствуют нагреву металлических поверхностей и передают тепловой потенциал теплоносителю.

К преимуществам индукционных установок следует отнести:

1. Высокие показатели КПД — 98-99%.
2. Обширную обогреваемую площадь и интенсивную передачу тепла.
3. Отсутствие накипи на нагревательных элементах.
4. Полную автономность без необходимости сервисного обслуживания.
5. Возможность использования в качестве теплоносителя продуктов нефтеперерабатывающей промышленности и масел.

Минусом таких приборов является их дороговизна и необходимость установки бойлера косвенного нагрева или накопительных резервуаров, снабжающих постройку горячей водой. Даже при массе плюсов, индукционные электрические котлы отопления уступают традиционным разновидностям с ТЭНами и не пользуются широким спросом.

Установки с электродными нагревателями задействуют в своей работе высокую теплопроводность воды. Под корпусом установлены электроды со значениями «плюс» и «минус», которые вырабатывают электричество.

Для нагрева используется энергия, выделяемая за счет расщепления молекул на заряженные ионы и их передвижения к электроду. Подобная технология обеспечивает практически мгновенный нагрев воды в резервуаре.

Двухконтурный электрический котел электродного типа обладает такими достоинствами:

1. Нагрев воды осуществляется в 10 раз быстрее.
2. Расход электрической энергии сокращается на 20-30%.
3. Оборудование характеризуется компактными габаритами и высокой мощностью.
4. Системе не страшны перепады напряжения.

Однако кроме плюсов, у электродных котлов имеются и недостатки, которые негативно сказываются на их популярности. Такой тип систем востребован только для отопления дома, а чтобы обеспечить бесперебойное ГВС, нужно дооборудовать контур путем монтажа бойлера косвенного нагрева.

Такие модели отличаются требовательностью к составу теплоносителя. Применять в его качестве простую водопроводную жидкость категорически запрещено. Вода должна быть дистиллированной со сбалансированным содержанием солей.

Чтобы повысить степень безопасности использования, котел оснащается автоматизированными элементами, которые стоят достаточно дорого. К ним относится:

1. Циркуляционный насос.
2. Электронный регулятор температуры.
3. Контроллер тока.

Конструктивные особенности

Отличительной чертой всех котлов отопления является нагревательный элемент. В зависимости от его вида агрегаты классифицируются следующим образом:

• электродные;
• с использованием ТЭНов;
• индукционные.

Различают также отопительное оборудование по типу конструкции теплообменника. Эта конструкция может представлять собой встроенный бойлер либо проточную систему. Рассмотрим каждую категорию котлов в отдельности.

Электродное отопительное оборудование

Нагрев осуществляется за счет пропускания через жидкость электрического тока. Использоваться электроды могут, только если теплоносителем является вода. Ее разогрев происходит за счет собственного сопротивления, которое возникает при испускании электродом заряда.

Оборудование на основе этого нагревательного элемента, является самым безопасным для дома, потому что при утечке воды, оно отключается. Таким же образом реагирует устройство при коротком замыкании или повышении температуры выше нормы.

Аппараты с ТЭНами

Принцип работы заключается в нагреве проточной воды с помощью специальных элементов – ТЭНов. Преимущества этого вида:

• высокая степень надежности;
• компактные габаритные размеры;
• автоматизированный процесс управления;
• естественная циркуляция.

Такие особенности конструкции позволяют установить агрегат на стену, а автоматизированная система — поддерживать необходимую температуру в доме. Путем отключения и включения необходимого числа нагревательных элементов можно регулировать и потребление электроэнергии.

Недостатком этой разновидности двухконтурных аппаратов является образование накипи. Она увеличивает потребляемую мощность за счет снижения теплоотдачи. Но плюсы перекрывают недостатки и делают такие агрегаты самыми популярными. Они просты в эксплуатации и имеют невысокую стоимость.

Индукционное оборудование

Нагревание осуществляет катушка индуктивности из ферромагнитных сплавов. Она располагается в отдельном отсеке и не соприкасается с теплоносителем. Циркулирующая по периметру вода подвергается индукционному нагреву.

По сравнению с рассмотренными выше вариантами, такой вид отопительного оборудования имеет более высокую стоимость, а также отличается большими габаритами. Эти показатели являются основными недостатками, но есть и существенные плюсы:

• исключены протечки и поломки;
• минимальное образование накипи;
• безопасность эксплуатации.

Котлы со встроенным бойлером

Их установка актуальна, когда в доме возникает необходимость в постоянном доступе к горячей воде. Они обладают следующими особенностями:

1. при отсутствии электрического питания в наличии всегда остается запас горячей воды;
2. нет необходимости в регулярной чистке бойлера;
3. объем горячей воды до 60 литров.

Проточная система

Установка целесообразна в тех случаях, когда суточный расход воды не превышает 10-15 литров. Максимальная температура в такой системе не превышает 30С°, а температура воды в ней зависит от скорости протекания ее через теплообменник.

Отдавая предпочтение двухконтурной конструкции, можно остановить свой выбор на любом виде. Но немаловажную роль играют показатели, от которых будет зависеть стоимость отопления после установки электрокотла.

Схема устройства отопительной системы с электрокотлом

Отопительные системы с электрокотлом могут быть с принудительной или естественной циркуляцией теплоносителя.

В зависимости от этого используется одна из следующих схем подключения:

1. В системах с естественным током жидкости к патрубку на выходе из котла крепится кран шаровой с американкой. Далее прокладывается трубопровод к радиаторам отопления. На трубопроводе с обраткой обязательно устанавливается грязевик и кран для его прочистки, далее следует расширительный бак закрытого типа. После него на обратке монтируется шаровой кран с американкой и патрубок для слива теплоносителя. Обратка подключается к патрубку в нижней части котла. Для естественного тока остывшего теплоносителя обязательно делается уклон обратной магистрали в сторону котла.
2. В системах с принудительной циркуляцией используется другая схема подключения. На выходящем из котла трубопроводе устанавливается группа безопасности. После нее идет шаровой кран с американкой. Подающий трубопровод подключается к радиаторам отопления. На обратном контуре сначала устанавливается циркуляционный насос. Потом следует грязевик и кран для его прочистки. Далее к обратному контуру подключается закрытый расширительный бак, вентиль с американкой и патрубок для слива теплоносителя.

Преимущество двухконтурных нагревательных элементов, работающих на электроэнергии

Современного покупателя двухконтурный котел настенный и напольный привлекают своим изящным дизайном и малыми габаритами. В отличие от газового аналога, для монтажа вышеуказанного прибора не нужно специальных разрешений.

В данном случае также нет нужды в оборудовании отдельного котельного помещения. Электрический настенный котел не займет много места. Его можно разместить на кухне даже малогабаритной квартиры и в дальнейшем наслаждаться его бесперебойной работой. Монтаж оборудования можно провести, не нарушая созданный дизайн помещения.

Рис. 2 Устройство электрического котла

Однако помимо эстетических положительных характеристик, настенный котел, работающий от электроэнергии, имеет ряд технических положительных свойств:

• его монтаж проводится в течение нескольких часов. Так, достаточно установить на отведенное ему место, подключить агрегат в системе отопления и водоснабжения дома, подать напряжение;
• здесь не нужно организовать дополнительную вентиляционную систему, как в случае с газовым котлом и его открытой горелкой, или тем же самым прибором, но имеющим закрытый тип камеры сгорания топлива. Последний вариант предусматривает наличие дымохода коаксиального типа. Электрический котел не сжигает кислород из жилого помещения, а потому никаким образом не повлияет на самочувствие людей;
• отопительный котел настенный он или напольный, работающий от электроэнергии, не оказывает влияния на окружающую среду, так как в результате его эксплуатации не получаются дым и угарные газы. Именно потому агрегат относят к экологически чистым продуктам;
• прибор полностью бесшумный и не создает вибрации, что положительно сказывается на уровне комфорта в доме. Теперь настенный котел отопления не нужно выносить на пределы жилого помещения и организовывать для него отдельную комнату;
• главное преимущество – высокий КПД. Независимо от устройства и типа нагревательного элемента вышеуказанный прибор преобразовывается 98% электроэнергии в тепло;
• двухконтурный настенный и напольный котел отопления приготовит нужное количество горячей воды, при этом сам процесс никак не повлияет на температуру теплоносителя в системе обогрева дома, что говорит об эффективности агрегата;
• оборудование не нуждается в частом сервисном обслуживании. Чистка нагревательных элементов при правильной эксплуатации (благоприятном химическом составе теплоносителя в системе) проводится не чаще 1 раза в 7-8 лет;
• любой электрический отопительный котел двухконтурный имеет электронную систему управления, позволяющую не вмешиваться человеку в его работу. Так, выставив один раз благоприятные параметры температуры воздуха в доме и горячей воды в кране, можно забыть о дополнительных настройках котла и контроле над ним;
• электронная система управления агрегата позволяет существенно экономить потребление энергоносителя, эффективно управляя его работой в разное время суток;
• отопительный прибор отличается высоким уровнем пожарной безопасности, так как здесь отсутствует открытый огонь;
• многообразие дизайна и цветовых решений позволяет подобрать такой настенный котел, который идеально подойдет под дизайн помещения.

Сегодня электрические котлы называют самыми дорогостоящими в плане оплаты энергоносителя. Однако современные расценки на электричество помогут существенно сэкономить. Известно, что электрический ток в ночное время стоит на 30% дешевле, по сравнению с дневным временем. При помощи блока управления выставив работу агрегата на экономный режим (основная работа котла приходится на ночь), можно поддерживать температуру дома на нужном уровне, не заплатив за это лишних денег.

Современный нагревательный прибор настенный и напольный от электроэнергии имеют разную мощность, что позволяет их устанавливать как в обычных домах, так и зданиях большой площади. Котел, мощности которого хватает для обогрева до 200 кв. м жилой площади, мощно подключать к обычной проводке, где напряжение приравнивается 220в.

Виды двухконтурных котлов

В зависимости от места монтажа бывает котел электрический двухконтурный настенный и напольный. По конструктивным особенностям все агрегаты делятся на ТЭНовые, электродные и индукционные.

Электрокотел ТЭНовый

Принцип работы этого прибора схож с кипятильником. В качестве нагревательного элемента в нем используется ТЭН. Количество ТЭНов зависит от мощности агрегата. Циркуляция теплоносителя проточная или принудительная.

Преимущества ТЭНовых котлов:

• приемлемая цена;
• привлекательный дизайн;
• в качестве теплоносителя можно использовать антифриз;
• приборы полностью автоматизированы.

Главный минус таких котлов кроется в образовании накипи на ТЭНах, что существенно снижает эффективность работы прибора. В связи с этим через определенный срок нагревательные элементы придется заменять. Для продления срока службы ТЭНов в воду добавляют смягчающее средство.

Электродный агрегат

В этом устройстве в качестве нагревателя выступают специальные электроды, подающие электрический ток теплоносителю. Нагревание жидкости происходит за счет ее внутреннего сопротивления. Электрический ток приводит к расщеплению молекул теплоносителя с последующей их ионизацией. Заряженные частицы движутся к электроду с нужной полярностью, что приводит к быстрому нагреванию теплоносителя.

Преимущества двухконтурного нагревательного оборудования:

1. Компактные размеры и небольшой вес прибора позволяют монтировать его на стену.
2. Приемлемая цена – еще одно достоинство таких агрегатов.
3. При утечке теплоносителя котел автоматически отключается, что гарантирует его безопасность.

Минусов у котлов электродного типа больше:

• предъявляются высокие требования к чистоте и химическому составу теплоносителя;
• нельзя использовать антифриз;
• если скорость движения теплоносителя в контуре упадет, то котел мгновенно перегреется;
• электроды нуждаются в регулярной замене, потому что быстро изнашиваются.

Индукционный нагревательный прибор

Для преобразования электрического тока в тепловую энергию в индукционном котле установлена катушка индуктивности. Передача энергии между первичной и вторичной обмоткой происходит под действием индукционного поля. Это вызывает нагрев теплового носителя. Вода, циркулирующая в змеевике, нагревается от стенок корпуса вокруг индукционной катушки.

Плюсы индукционного котла:

1. Главное достоинство такого нагревательного оборудования в том, что жидкий теплоноситель не контактирует с нагревательным элементом. Благодаря этому повышается срок службы прибора.
2. Кроме этого, в таком агрегате можно использовать любой тепловой носитель.
3. Дополнительное преимущество – высокая электро- и пожаробезопасность.

Недостатками индукционного котла можно назвать его значительные габариты и немаленькую стоимость, что не делает его популярным.

Типы двухконтурных котлов по виду нагревательного элемента

Электрокотлы разделяются на три вида по используемому принципу разогрева жидкости.

ТЭНовые

Такие котлы работают так же, как и прочая подобная техника (чайники, бойлеры, утюги). Они популярны среди потребителей и имеют большое разнообразие моделей.

Плюсы:

• надежная схема, легко ремонтировать;
• простая конструкция.

Минусы:

1. Медленный разогрев во время запуска.
2. Есть риск образования накипи, сокращающей качество разогрева. Для решения проблемы можно воспользоваться анодными стержнями, собирающими солевые отложения, однако желательно брать специальную жидкость.

Индукционные

Индукционные котлы считаются очень надежными и энергоэффективными, могут функционировать длительное время без обслуживания и ремонта.

Плюсы:

1. Быстрый разогрев воды.
2. Возможность точного регулирования.
3. Не требовательны к теплоносителю (в оборудовании не образуется накипь).
4. Срок эксплуатации — от 30 лет.
5. Существенно экономят электрическую энергию.

Минусы:

1. Большой вес (от 30 кг). Чтобы подвесить, необходимо применить кронштейны.
2. Высокая цена.
3. Насос, бак и группу безопасности требуется приобретать и монтировать отдельно.
4. Шум во время работы.

Электродные

Оборудование нагревает воду при помощи электродов. В однофазной сети первый электрод является стержнем, а второй — цилиндрической поверхностью из металла. Производятся как в корпусе, так и без него.

Плюсы:

1. Без корпуса занимает мало места.
2. Быстрый разогрев воды.
3. Если в устройстве нет воды, то он не будет работать.
4. Бюджетный вариант.
5. Возможность точного регулирования.
6. Устойчивость к сменам напряжения.

Минусы:

1. Регулярная смена электродов.
2. Требовательны к контуру заземления.
3. Несоответствие с чугунным и стальным радиаторами.
4. Специалист должен каждый раз перед началом сезона осматривать состояние носителя тепла.
5. Нагрев — не выше 75 градусов.
6. Циркулирующую жидкость делать самостоятельно нежелательно. Нужно покупать готовую.

Котлы с накопительным бойлером

Схема подключения проточного и накопительного бойлера

Недостатки, связанные с проточным нагревателем, отсутствуют у двухконтурных электрических котлов со встроенной накопительной емкостью для горячей воды. В этом случае ее расход и количество потребителей зависят от вместительности этой емкости и тепловой мощности агрегата. Производители предлагают настенные и напольные версии теплогенераторов для отопления дома и ГВС, в первых установлены бойлеры небольшой вместительности (до 100 л), в напольных же агрегатах емкость бака может достигать 300 л. Это позволяет обеспечить необходимый расход горячей воды для всех хозяйственных нужд при большом количестве проживающих в доме людей.

Принцип, по которому происходит работа электрокотла с бойлером, напоминает электроустановку с теплообменником. Разница заключается в том, что переключение потоков осуществляется, когда теплоноситель в системе набрал необходимую температуру.

Двухконтурные котлы Navien

В одноконтурных агрегатах при достижении требуемой температуры теплоносителя блок управления отключает ТЭНы и включает их после того, как вода остынет до минимального нижнего порога.

В двухконтурном аппарате ТЭНы продолжают работать, только нагревают они теперь воду в накопительном баке. Получается, что система ГВС всегда готова к работе с большим расходом горячей воды. Тем не менее здесь кроются свои недостатки:

Расход электроэнергии выше, так как ТЭНы постоянно подогревают воду в баке.
Габаритные размеры теплогенератора больше из-за наличия бака.
Электроника настроена на поддержание температуры в помещениях, а уже во вторую очередь нагревают воду в емкости

По этой причине в особо холодные дни температура воды в бойлере может понижаться, поэтому важно изначально правильно выбрать агрегат по мощности.