Как выбрать электрический котел для отопления частного дома

Статья подготовлена при информационной поддержке компании Теплодар.

Подключение к электросети

Схемы запитки одинаковы для всех электрокотлов, разница лишь в числе фаз. Аппараты мощностью до 12 кВт подключаются к однофазной сети 220 В, более 12 кВт – к трехфазной (380 В). Что понадобится для монтажа:

  • силовой кабель с медными жилами;
  • дифференциальный автомат защиты либо связка УЗО + обычный автоматический выключатель;
  • заземляющий контур.

В качестве силовой линии применяется кабель марки ВВГ любой разновидности, количество жил зависит от числа фаз – 3 или 5. Сечение токоведущей части подбирайте по мощности теплогенератора, обычно этот параметр указывается в инструкции по эксплуатации изделия. Чтобы упростить задачу, приведем данные для разных котлов в виде таблицы.

Номинал дифференциального автомата тоже зависит от потребляемой мощности отопителя, ток срабатывания – 30 мА. Например, для защиты силовой линии агрегата 3 кВт (220 вольт) понадобится устройство, рассчитанное на 16 А, под мощность 16 кВт (380 В) нужен дифавтомат на 32 А. Точные номиналы указаны в паспорте изделия.

Чтобы самостоятельно подключить электрическую мини-котельную настенного исполнения, необходимо снять лицевую панель, провести внутрь силовой кабель и соединить жилы соответствующих цветов с контактами клеммника. Как правило, нулевой провод обозначается синим, заземление – желто-зеленым цветом. Таким же образом подключается ящик управления индукционного и электродного котла.

Электрические соединения между шкафом управления и нагревательным блоком электродного либо индукционного котла производятся по индивидуальной схеме, представленной в инструкции. В качестве примера приведем схему подключения популярного электрокотла «Галан».

Схема автоматики при однофазной сети 220 В

Температуру теплоносителя здесь контролируют накладные датчики, установленные на металлические участки подающего и обратного трубопровода. Приборы включены последовательно с контактами термореле, управляющего магнитным пускателем. При достижении верхнего порога температуры цепь разрывается и пускатель отключает нагрев.

Схема соединений при подключении котла к трехфазной сети 380 В

Основные величины расчета мощности отопления

Самый простой способ получить данные теплопроизводительности котла по площади дома: берется 1 кВт мощности на каждые 10 кв. м. Однако эта формула имеет серьезные погрешности, ведь не учитываются современные строительные технологии, вид местности, климатические перепады температур, уровень теплоизоляции, использование окон с двойными стеклопакетами, и тому подобное.

 

Чтобы сделать боле точный расчет мощности отопления котла нужно учесть целый ряд важных факторов, влияющих на конечный результат:

  • габариты жилого помещения;
  • степень утепления дома;
  • наличие стеклопакетов;
  • теплоизоляция стен;
  • тип здания;
  • температура воздуха за окном в самое холодное время года;
  • вид разводки отопительного контура;
  • соотношение площади несущих конструкций и проемов;
  • теплопотери строения.

В домах с принудительной вентиляцией расчет теплопроизводительности котла должен учитывать количество энергии, необходимой для обогрева воздуха. Специалисты советуют делать зазор в 20% при использовании полученного результата тепловой мощности котла на случай непредвиденных ситуаций, сильного похолодания или снижения давления газа в системе.

При необоснованном повышении тепловой мощности можно снизить эффективность работы отопительного агрегата, повысить расходы на покупку элементов системы, привести к быстрому износу комплектующих.  Вот почему так важно правильно сделать расчет мощности котла отопления и применить ее к указанному жилищу. Получить данные можно по простой формуле W=S*Wуд, где S – площадь дома, W- заводская мощность котла, Wуд– удельная мощность для расчетов в определенной климатической зоне, ее можно корректировать согласно особенностям региона пользователя. Результат нужно округлить к большому значению в условиях утечки тепла в доме.

Для тех, кто не хочет терять время на математические расчеты можно использовать калькулятор мощности газового котла онлайн. Просто вести индивидуальные данные особенностей помещения и получить готовый ответ.

Окна Тройной стеклопакет Двойной стеклопакетОбычное (двойное) остекление
Стены Хорошая теплоизоляцияДва кирпича или 150 мм утеплителяПлохая теплоизоляция
Соотношение площадей окон и пола 10%20%30%40%50%
Температура снаружи помещения -10C-15C-20C-25C-30C-35C
Число стен выходящих наружу ОднаДвеТриЧетыри
Тип помещения над рассчитываемым Обогреваемое помещениеТеплый чердакХолодный чердак
Высота помещения 2,5 метра3 метра3,5 метра4 метра4,5 метра
Площадь помещения
Теплопотери
Теплопроизводительность котла

Калькуляторы от

Формула получения мощности отопительной системы

Калькулятор мощности котла отопления онлайн дает возможность за считаные секунды получить необходимый результат с учетом всех вышеперечисленных характеристик, которые влияют на конечных результат полученных данных. Чтобы правильно воспользоваться такой программой, необходимо ввести в таблицу подготовленные данные:  вид остекления окна, уровень теплоизоляции стен, соотношение площадей пола и оконного проема, среднестатистическую температуру снаружи дома, число боковых стен, тип и площадь помещения. А после нажать кнопку «Рассчитать» и получить результат по теплопотерям и теплопроизводительности котла.

Читайте также:  Пиролизный котел своими руками — чертежи и видео

Благодаря такой формуле каждый потребитель сможет за короткое время получить нужные показатели и применить их  в работе по проектированию отопительной системы.

Подобрать котел нужной мощности можно на сайте компании Теплодар котлы отопления от производителя.Формула производительности котла

Видео по теме мощности котла

Как правильно выбрать?

При выборе агрегата стоит учитывать следующие параметры:

  1. Мощность. Главный параметр, от которой зависит площадь обогрева. Нужно определиться, для каких целей нужен котел. Если для отопления, то достаточно мощности 10 кВт. Если для водоснабжения, то следует увеличить значение на 20%. Если необходима организация теплого пола, то можно выбрать котел мощностью до 15 кВт.
  2. Разновидности. Приборы бывают одноконтурными и двухконтурными. Первые позволяют отапливать помещения, но могут обеспечивать и нагрев воды. При этом опции не могут выполняться одновременно. Можно дополнить агрегат бойлером для повышения его производительности. Двухконтурные модели оснащены встроенным баком и одновременно выполняют 2 функции.
  3. Способ монтажа. Агрегаты напольного типа обычно довольно массивные, поэтому для них требуется обустройство отдельного помещения. Они быстро нагревают воду и отапливают частный дом, но потребляют большое количество электроэнергии. Настенные устройства справляются с отапливанием небольших домов, при этом расходуя меньше топлива.
  4. Тип питания. Нагрев происходит за счет нескольких ТЭНов. От их количества зависит мощность прибора.
  5. Тип управления. Панель управления может находится на самом котле (кнопки или сенсор). Также агрегат может управляться пультом, через программу на телефоне и через систему «Умный дом». Модели с интеллектуальной системой управления стоят дороже, но их использование более простое. Они автоматизированы: специальный датчик сам подбирает нужную температуру, а пользователю остается только контролировать процесс.
  6. Дополнительные функции. Чем больше дополнительных опций, тем выше стоимость изделия. К ним относится регулировка мощности: можно выставлять разные параметры в зависимости от сезона для поддержания комфортной температуры. Если агрегат оснащен электронным термостатом, делать ничего не нужно, поскольку он сам задает оптимальные параметры. Кроме этого приборы могут оснащаться защитой от промерзания и защитным отключением: датчик отключает прибор при возникновении аварийной ситуации.

Как снизить расход электроэнергии еще на стадии расчетов?

  • Электроотопление наиболее экономичное, несмотря на высокую стоимость единицы носителя. Наладка работы по изменению наружной температуры позволяет избежать температурных скачков в разных по назначению помещениях и экономит расход электричества.
  • На результаты расчета расхода и стоимости влияет вид учета, а также применение комбинированного метода отопления. Общеизвестно, что распределение нагрузок между электропотребителями в течение суток неравномерно. Поэтому для поддержания требуемых температурных параметров целесообразно, чтобы котлоагрегат работал в ночные часы (23:00 – 06:00), когда наблюдается минимальное потребление энергии по меньшим расценкам.
  • Многотарифный учет позволяет сэкономить порядка трети денежных расходов.

Для сведения: пиковые значения нагрузок приходятся на время 08:00— 11:00, 20:00 – 22:00.

  • Достигнуть максимальной эффективности в работе системы можно, использовав циркуляционное нагнетательное оборудование. Насос устанавливается в обратную сеть, сокращая до минимума период контакта стенок котла с горячим теплоносителем. Это обеспечивает более длительную эксплуатацию источника вырабатываемого тепла.
  • Если к рабочему котлу добавить дополнительные устройства получения тепла на других видах топлива, это не только существенно сэкономит затраты электрической энергии, но и сократит расход газа, угля, мазута, пр. других отопительных агрегатов.

Похожие записи: Как рассчитать мощность газового котла отопления — пример проведения расчета + формулы Пример расчета расхода газа на отопление дома при автономной и централизованной газоподаче Варианты экономии электроэнергии: как повысить энергоэффективность своего жилища

Простейшая формула подсчета требуемой теплоэнергии для отопления

Для примерного подсчета существует элементарная формула: W = S × Wуд, где

W — это мощность агрегата;

S — величина площади строения в м², с учетом всех помещений под обогрев;

Wуд — стандартный показатель удельной мощности, который применяется при подсчете в конкретном климатическом регионе.

Стандартное значение удельной мощности базируется на опыте использования разнообразных отопительных систем.

Среднестатистическая информация выясняется у сотрудника ЖКХ в вашем регионе. После этого умножьте это значение на суммарную площадь строения, и вы получите средний показатель необходимой мощности котла.

Удобный онлайн калькулятор для самостоятельного расчета мощности отопительного котла прямо на нашем сайте!

Примeр расчета

Газ — самый распространенный вид топлива. Как рассчитать мощность газового котла? Рассмотрим пример расчета для строения площадью в 150 м², которое предположительно расположено в Красноярском крае. Подсчет произведен для системы отопления с естественной циркуляцией без постоянного давления от насоса. Удельная мощность в рассматриваемом регионе составляет 0,90 кВт/м².

150 м² / 10 м² = 15 — это промежуточный коэффициент подсчета, в котором подразумевается, что на отдельные 10 м² площади отапливаемого помещения требуется 1 кВт тепловой мощности агрегата.

15 × 0,90 кВт/м² = 13,5 кВт.

В итоге получено среднее значение тепловой энергии, требующееся конкретному строению со среднестатистическими теплоизоляционными и климатическими показателями.

Читайте также:  Какие именно выбрать трубы из полипропилена для системы отопления?

Если учитывать использование горячей воды для ванной комнаты и кухни, необходимо будет прибавить не менее 20% к мощности: 13,5 + 13,5 × 0,2 = 16,2 кВт.

Стоит обратить внимание на то, что давление в котле и тепловой магистрали может быть малоустойчивым, для этого необходимо прибавить еще 15% к мощности: 16,2 + 13,5 × 0,15 = 18,225 кВт.

Учитывая то, что определенную утечку тепловой энергии не избежать, необходимо округлить полученный результат в большую сторону. Получается, что для обеспечения обогрева конкретного строения при помощи отопительного агрегата на газовом топливе потребуется котел с минимальной мощностью 19 кВт.

Вычисления мощности для агрегатов на газовом топливе чаще всего выполняются в период планировки строения. Причиной этому является изначальное заложение в проект расположения отопительных приборов, проемов для воздухообмена, дымохода, а также отдельного помещения под обогревательную установку.

Если вам необходимо продумать отопление в уже существующем строении, которое не имеет нужных условий по размещению агрегата на газовом топливе, потребуется установить альтернативную систему отопления. На ее роль хорошо подойдет электрическая установка, подсчет мощности которой производится по аналогичным вычислениям.

Помимо вышеуказанных расчетов, вычисление тепловой мощности котла может произвести специально созданный для этого калькулятор. Он такие параметры, как суммарная площадь помещения, его высота, тип окон и т.д. Чтобы узнать тепловую мощность, необходимо внести в программу требуемые показатели, предварительно выяснив их точное значение.

Вычисление необходимой мощности для обогрева частного дома — не такая уж и сложная задача, тем более, если использовать программу калькулятор. С ней может справиться любой, желающий сэкономить средства и обеспечить оптимальное отопление без лишних затрат тепловой энергии.

Схема 1: по мощности

Если известна средняя мощность котла, не проблема вычислить, сколько потребляет прибор в месяц и за всю зиму.

Вычисление суточного потребления.
Расчет среднемесячного расхода электроэнергии.
Расход за время всего отопительного сезона.

Пример

Давайте в качестве примера выясним, сколько нужно энергии для котла с паспортной мощностью 12 киловатт:

  • Его средняя мощность равна 12/2=6 кВт;
  • Потребление в сутки — 6*24=96 киловатт-часов;
  • В месяц отопление будет расходовать 96*30=2880 кВт ч;
  • Расход электроэнергии за зиму при продолжительности отопительного сезона 180 дней (с 15 октября по 15 апреля) составит 180*96=17280 кВт ч.

Продолжительность отопительного сезона в вашем регионе можно найти на этой карте. Отопление включается при падении температуры воздуха ниже +8 и выключается при нагреве выше +8.

Статья в тему: Водяные настенные конвекторы отопления: особенности применения и монтажа

Схема 1: по мощности

А теперь давайте выполним еще один расчет — выясним, в какую сумму обойдется отопление. Я использую данные для одноставочного тарифа в Севастополе по состоянию на январь 2020 года:

  1. При потреблении до 150 кВт ч в месяц действует социальный тариф в 2,42 рубля;
  2. В диапазоне 150 — 600 киловатт-часов в месяц цена увеличивается до 2,96 рублей;
  3. Электроэнергия сверх 600 кВт ч в месяц стоит 5 рублей 40 копеек.

Актуальные тарифы на электроэнергию. Севастополь, первая половина 2020 года.

Из ежемесячных 2880 кВт ч 150 будут приходиться на льготный тариф и обойдутся в 150*2,42=363 рубля. Следующие 450 кВт ч оплачиваются по 2,96: 450*2,96=1332. Остаток — 2880-600=2280 кВт ч по 5,40 р., или 12312 рублей.

Схема 1: по мощности

Итого 12312+1332+363=14007 рублей.

При использовании однотарифного счетчика электроотопление влетит в копейку.

Если у вас установлен газовый котел той же мощности, затраты на отопление в тех же условиях составят примерно 1500 рублей. Электроотопление — самый дорогостоящий способ обогрева жилья.

Схема 1: по мощности

Переход на магистральный газ многократно уменьшит ваши затраты на обогрев дома.

Напоследок о расходе электроэнергии

Естественное желание домовладельца – знать, сколько электричества израсходует электрический котел в период отопления частного дома. К сожалению, реальное потребление предвидеть невозможно. Показатель слишком индивидуален и зависит от ряда факторов – степени утепления, поддерживаемой внутри температуры, погоды.

Месячный расход можно посчитать приблизительно: взять 50% от расчетных теплопотерь дома, умножить на 24 часа и 30 суток. Пример: потери составляют 6 кВт, половина – 3 кВт, за сутки 3 х 24 = 72 кВт, в месяц – 72 х 30 = 2160 кВт. Почему берем ½ мощности: в течение сезона погода не всегда холодная, чем теплее на улице, тем чаще электрокотел выключается.

Пример из личного опыта. Дом 100 м² топится ночью электродным котлом 9 кВт в течение 8 часов, регион – южный. За 6 месяцев отопительного сезона электрокотел потребил 9104 кВт. Среднемесячный расход энергии – 1517 кВт, среднесуточный – 1517 / 30 = 50.6 кВт.

№Регулировка мощности и система управления котлом

В электрических котлах достаточно просто регулировать мощность и температуру теплоносителя. Собственно, эти два параметра взаимосвязаны, поэтому рассматривать их отдельно друг от друга невозможно.

Читайте также:  Какие трубы выбрать для теплого водяного пола

Регулировка мощности котла осуществляется одним из следующих способов:

  • ступенчато – частый вариант в ТЭНовых котлах. В этом случае в конструкции предусмотрен один нагревательный элемент, который обеспечивает половину мощности, и два, которые дают по 25% нагрева. Получается, что котел может работать на 25, 50, 75 и 100% от максимальной мощности, более точную регулировку можно провести в каждой комнате благодаря вентилям на радиаторах;
  • плавная регулировка достигается за счет использования реостата. Это привилегия более дорогих моделей. В простых маломощных котлах может вовсе не быть никакой регулировки.

Пользователь задает котлу необходимую температуру теплоносителя для поддержания комфортных условий в доме, а котел включает нагрев и выключает его, когда теплоноситель достаточно нагрелся. Автоматика может работать с помощью механических и электронных терморегуляторов. Оба варианта позволяют сэкономить электроэнергию и поддержать комфортную температуру без постоянного контроля за котлом.

Механический терморегулятор перекрывает ток теплоносителя или размыкает электрическую сеть при достижении заданной пользователем температуры теплоносителя. Когда температура падает, котел снова включается. Это простой и дешевый способ, но не самый точный – температура теплоносителя на выходе из котла может на 2-30С отличаться от заданной. Электронные терморегуляторы более точные, они состоят из выносного датчика и блока управления. Датчик крепится к нагревательному элементу и передает информацию о его температуре на блок дистанционно или с помощью проводов. Естественно, обходятся такие котлы дороже.

Инструкция по сборке самодельного индукционного котла

Стоит отметить, что нередко инструкция, как сделать электрокотел индукционного типа, настолько сложна и содержит такие трудоемкие чертежи, что самостоятельная сборка оборудования выглядит довольно сомнительной. Однако мы нашли нестандартное решение.

Перед тем как самому сделать электрокотел для отопления, нужно будет приобрести индукционную печь мощностью 2,4 кВт и 3 метра профилированных труб Ø25×50 мм со стенками, толщиной в 2,5 мм.

Если рассмотреть, как будет работать эта конструкция, то сначала собираем плоскую емкость из профиля — по ней будет двигаться жидкость. А затем к трубе фиксируем индукционную печку и подключаем ее к сети. Все вместе будет выглядеть примерно как кастрюлька на печке.

Нарезку трубы нужно выполнить максимально точно. Понадобится несколько кусков по 400 мм, тщательно зачищенных от заусенцев на торцах.

Инструкция по сборке самодельного индукционного котла

Поскольку жидкость внутри такого котла будет двигаться змейкой, то желательно взять четное количество кусков трубы, чтобы входное и выходное отверстие располагались с одной стороны — так их удобнее подключать к отопительному контуру.

Далее нужно прорезать стыковочные отверстия, расположив их строго напротив друг другу. Для удобства можно сначала высверлить по краям 2 дырки сверлом Ø10 мм, и с помощью болгарки прорезать между ними щель.

Поскольку профильные трубы не идеально ровные, их нужно сначала состыковать тупыми краями с острыми и пронумеровать, чтобы потом не перепутать.

На следующем этапе стыки между трубами нужно проварить. Укладываем конструкцию на ровную поверхность, стягиваем струбциной и свариваем. Сначала делаем точечную сварку, чтобы конструкцию не повело, а затем выполняем капитальные швы.

С противоположной стороны также привариваем полосу, не забывая об установке входного и обратного патрубков на крайних трубах. Чтобы обеспечить максимальную площадь контакта емкости с печкой, все швы нужно тщательно зачистить.

Чтобы наш котел можно было повесить на стенку, на его задней части нужно приварить 2 уголка, в которые будет помещена индукционная печка, а также петли для навешивания.

Последний этап работы — покраска. Можно использовать термостойкую краску. На этом сборочные работы завершены. Можно вешать котел и подключать его к отоплению и электросети.

Инструкция по сборке самодельного индукционного котла

При покупке индукционной печи обратите внимание, чтобы она была рассчитана на беспрерывную работу. В противном случае потребуется перезапуск системы через каждые 2 часа.

Каждая из перечисленных моделей является полностью функциональной и надежной. Выбор в пользу какой-либо из них каждый сделает самостоятельно. Главное, внимательно отнестись к работе и в случае затруднений проконсультироваться со знающими людьми.

Расходы с тепловым насосом

Теперь рассмотрим расходы на отопления дома с тепловым насосом. Это новая, сложная тема. Это очень перспективное направление, но только в том случае, когда оборудование будет стоить дешевле и специалистов будет больше. Техническую часть опустим, узнаем стоимость 1 кВт.

В данном случае принимаем во внимание стоимость 1кВт/ч электричества в Московской области на 2020 год – 4,04 рубля. Берем именно это максимальное тарифное значение.

Расходы с тепловым насосом

КПД теплового насоса (коэффициент преобразования или тепловой коэффициент СОР) – 3,61. Этот коэффициент означает, что на каждый 1кВт затраченной электроэнергии мы получим 3,61 кВт тепла. Исходя из этого, стоимость 1кВт/ч тепла от теплового насоса составляет 1,12 рублей.

Рассчитаем стоимость 1кВт тепла от газового котла. Теплотворная способность 1 куб. м природного газа – 10,11кВт/ч.

  • Стоимость 1кВт/ч электричества в Московской области – 4,04 рубля.
  • КПД газового котла составляет 0,92.
  • Стоимость 1кВт/ч тепла от котла на природном газе – 0,43 рублей.