Как произвести расчет мощности котла отопления по площади дома

Именно отсутствие топлива, что в ходе горения выделяет опасные химические вещества, делает электрическое отопление безопасным, отменяя потребность в дымоходах.

Электрическое отопление частного дома

Электрическое отопление частного дома

Еще 5-10 лет назад, электрический котел казался чем-то необоснованно дорогим и сложным. Так уж повелось, что в России всегда преобладал газ, как основное топливо.

И вместе с тем, до полноценной газификации нам еще далеко: количество населенных пунктов и поселков, где нет газа, все еще остается довольно большим. Если у вас нет возможности провести газ – хорошим вариантом будет электрическое отопление частного дома.

Какие есть варианты установки отопительных систем в частных домах?

Отопительная система, питающаяся от электросети может быть:

Различаются они не только разницей в оборудовании, но и теплоносителем. В первом случае по контуру циркулирует вода, а во втором – используется разогретый воздух. Ключевым элементом всей системы становится котёл. Вообще, существуют варианты обогрева и без котла, но о них чуть позже.

Специфика выбора электрокотла

Стоимость оборудования напрямую зависит от площади дома. Чем она больше, тем больше радиаторов придется задействовать, что требует повышенной мощности.

Электрокотлы можно условно разделить на 3 большие группы:

  • Электродные;
  • ТЭН-овые;
  • Индукционные.

В работе электродного котла очень важное значение играют колебания частот. Вся конструкция представляет собой контейнер с электродами, которые погружаются в теплоноситель. Чаще всего это электролит. Ключевым преимуществом электродного оборудования является нечувствительность к перебоям в бытовой электросети*

*Это очень актуально для небольших населенных пунктов, где проблемы с электроэнергией – частое явление.

Нагревательным элементом ТЭНового котла является трубчатый нагреватель. Такой котел мало чем отличается от электрочайника или бойлера – вода напрямую контактирует с ТЭНом, нагреваясь от него. Цена такого котла низкая: этим объясняется популярность. Вместе с тем, без электронного управления и регулировки мощности, оборудование будет потреблять много электроэнергии. Это большой минус.

Работа индукционного оборудования базируется на особенностях электромагнитного поля. Котел представляет собой усовершенствованную индукционную катушку, через поле которой и транспортируется теплоноситель. Установка индукционного котла не потребует большой котельной или помещения. Да и энергопотребление у большинства индукционных агрегатов приемлемое (в сравнении с ТЭН-овыми котлами).

Электрическое отопление частного дома

Альтернативная электроотопительная система

К этой категории относят:

  • Систему теплый пол;
  • Конвекторы;
  • ИК-панели.

Вообще, идея размещения нагревательных элементов в стяжке, существует уже более 10-летия. В пол укладывается специальный кабель, который отдает тепло, нагревая тем самым помещение. Однако, использовать полноценного обогрева не получится. Бетонная стяжка аккумулирует большую часть тепла и не сильно прогревает помещение.

Конвекционные системы хороши тем, что быстро прогревают помещение. Восходящие потоки воздуха поступают через нижние диффузоры, проходя ТЭН или любой другой нагревательный элемент, и поднимаются наверх, замещая собой холодный воздух. Полноценный конвекционный контур имеет смысл оборудовать в большом холле или зале, для небольшого дома (до 100 кв. метров) это не самое лучшее решение.

Основным недостатком ИК-панелей является цена. С помощью ИК излучения загородные дома и коттеджи прогреваются очень быстро, но это не самое популярное решение, да и с монтажом такого отопления не все так просто

Что учитывается при монтаже электрического отопления в Москве?

Во-первых, учитывается площадь всех помещений. Исходя из площади дома начинают высчитывать требуемое тепловыделение (так в номинальном значении на 10 кв. метров приходится около 1 кВт тепла). Это в случае с обогревателем.

Керамические нагревательные панели требуют вдвое меньшего расхода, чем привычный обогреватель – всего 0.5 кВт на 10 м2. Соответственно, исходить нужно:

  • Из бюджета;
  • Сложности установки системы;
  • Количества помещений;
  • Локальных особенностей дома;
  • Готовности дома к эксплуатации.

Последний пункт списка появился не на пустом месте. Если в доме уже закончена отделка, и закрыт пол, то едва ли правильным решением будет система теплого пола. Ведь придется разбирать уже готовое покрытие. А на это уйдет много времени и сил.

Читайте также:  Газовые колонки без дымохода закрытого типа

Провести и смонтировать электрическое отопление в частном доме для Москвы и Московской области, поможет наша компания. У нас наработана готовая база типовых решений для:

  • Квартир;
  • Загородных домов;
  • Любых других объектов.

Наши клиенты — это Москва и Московская область, но возможен выезд и в регионы.

Правила и особенности установки

Для установки электрического котла отопления своими руками необходимо тщательно изучить инструкцию, которая прилагается к изделию. Монтаж предусматривает несколько этапов:

  • подготовка места установки и монтаж креплений. Поверхность, на которой устанавливается теплосиловой агрегат, необходимо отделать огнеупорной панелью. Для предотвращения перекосов кронштейны подгоняют с помощью строительного нивелира;
  • заземление. В целях электробезопасности в схеме установки электрического котлапредусматривается подсоединение силового устройства к заземляющей шине. Применяется медный провод сечением от 4 мм. Проводник подключается к нулевой клемме в нижней части корпуса;
  • устанавливают циркуляционный насос и расширительный бак, если они не предусмотрены в конструкции котла отопления.

При пусконаладочных работах особое внимание уделяется таким моментам, как герметичность всей системы и удаление лишнего воздуха. Далее оборудование тестируется на различных рабочих режимах.

Скорость теплоносителя

Затем, используя полученные значения расхода теплоносителя, необходимо для каждого участка труб перед радиаторами вычислить скорость движения воды в трубах по формуле:

где V — скорость движения теплоносителя, м/с;

m — расход теплоносителя через участок трубы, кг/с

ρ — плотность воды, кг/куб.м. можно принять равной 1000 кг/куб.м.

f — площадь поперечного сечения трубы, кв.м. можно посчитать по формуле: π * r2, где r — внутренний диаметр, деленный на 2

Калькулятор скорости теплоносителя

m = л/с; труба мм на мм; V = м/с

Экономия за счет использования инверторного блока

Уникальной инновационной разработкой, которой комплектуется новая линейка конвекторов Ballu, является блок управления EVOLUTION TRANSFORMER SYSTEM. Технология digital INVERTER расширяет возможности устройства двумя дополнительными опциями:

  1. Опция SMART EYE на безе датчика присутствия. Датчик SMART EYE отслеживает ситуацию в отапливаемом помещении и переводит конвекторы в спящий режим при отсутствии в комнате людей или животных.
  2. Опция SMART WI-FI. Ее ключевой составляющей является съемный элемент, который позволяет управлять системой из любой точки земного шара. Вспомогательный аксессуар SMART WI-FI позволяет объединить несколько отопительных устройств в одну интеллектуальную систему. Речь идет о системе, способной отслеживать состояние каждого отдельно взятого прибора и изменять его рабочие параметры в соответствии с запрограммированными режимами. В случае с конвектором – это могут быть индивидуальные значения температуры для отдельных зон помещения. Все, что нужно для установки пользовательских настроек SMART WI-FI – это сам рабочий модуль SMART WI-FI и специальное мобильное приложения. После внесения необходимых параметров в память устройства система может работать, не нуждаясь в дополнительном контроле со стороны человека.

Функционал обеих опций очень схож с функционалом умного дома. Их ключевые задачи: оптимизация эксплуатационных расходов, быстрое достижение заданной температуры, а также обеспечение эксплуатационного комфорта при максимальной экономии электроэнергии.

Экономия за счет использования инверторного блока

Это очень красноречиво отражают результаты сравнительного анализа двух разных конвекторов – одного инверторного, с блоком управления digital INVERTER, другого – обычного (с механическим управлением).

Мощность конвектора (кВт)

Суточное энергопотребление конвектора с механическим блоком управления, кВт

Суточное энергопотребление инвертора с блоком digital INVERTER., кВт

2

17,057

3,611

Особенности сборки индукционного оборудования

В котлах этого типа теплоноситель нагревается при помощи индукционного тока, возникающего в теплообменнике из ферромагнетика. Индукционный котел выглядит, как цилиндрический корпус, внутри которого размещается обмотка индуктор, в которой располагается сердечник-теплообменник. Может представлять собой лабиринт из труб или полостей.

После того как напряжение поступает на катушку-индуктор, создается электромагнитное поле, достаточно быстро нагревающее металлический сердечник, который в свою очередь передает тепло теплоносителю, который проходит через него.

В качестве теплоносителя может использоваться обычная вода, невзирая на ее жесткость, антифриз и даже масло. Из-за того что в данных котлах нулевая вероятность образования накипи, их эффективность не падает со временем.

Читайте также:  Высота дымовой трубы: как самостоятельно рассчитать этот параметр

Данный котлы также как и ТЭНовые достаточно просто устроены, поэтому при желании можно легко его изготовить самому. Для этого понадобятся:

  • сварочный инвертор;
  • кусачки;
  • болгарка;
  • стальную проволока;
  • катанка из нержавеющей стали;
  • труба из полипропилена с толстыми стенками;
  • переходники;
  • металлическая сетка;
  • медный эмалированный провод.

Важно! Как источник энергии рекомендуется использовать сварочный инвертор на 15А (можно и больше).

Этапы сборки индукционного котла:

  1. Материал, облучаемый электромагнитными волнами, сделать отрезки катанки или стальной проволоки диаметром 7 мм. Максимальная длина отрезков должна составлять 5 см.
  2. Необходимо сделать корпус. Он будет служить одновременно: основанием для изготовления индукционной катушки и частью отопительной магистрали. Для создания корпуса из полипропиленовых трубок применяется труба, чей внутренний диаметр чуть меньше 5 см.
  3. Чтобы подключить котел к водопроводу необходимо использовать переходники. С их помощью нагретый теплоноситель будет уходить в трубопровод, а охлажденный обратно в поступать в котел. На этом этапе к основанию крепится первый переходник.
  4. На дно конструкции необходимо уложить железную сетку, которая будет предотвращать попадание в трубопровод отрезков проволоки.
  5. После того как уложена сетка необходимо засыпать отрезки проволоки. Их необходимо такое количество чтобы в емкости не оставалось свободного пространства. После чего верхнюю часть корпуса закрывают вторым переходником.
  6. Данный этап является, пожалуй, самым важным, так как на нем создается индукционная катушка. Для этого берется медная эмалированная проволока, которую необходимо намотать вокруг корпуса в 90 витков. Витки необходимо размещать примерно по центру конструкции.
  7. Конструкцию подключают к системе отопления. Для выполнения этой задачи из трубопровода вырезается небольшой участок, а на его место устанавливается агрегат.
  8. Катушку необходимо подключить к инвертору и заполнить систему водой.

Инвертор можно включать только после того, как система уже заполнена водой, иначе пластиковый корпус просто расплавится.

Подключение к сети и блок управления

Для безопасного подключения к сети потребуются:

  1. Провода соответствующего сечения. Сечение рассчитывается исходя из мощности и длины, для мощной системы лучше подключение силового кабеля и 380 вольт.
  2. Заземление: металлические детали стоит присоединить к контуру заземления.
  3. Отдельный дифавтомат — выключит потребителя, если защитная трубка проржавеет и будет «пробивать» в дом.
Подключение к сети и блок управления

Чтобы регулировать силу тока, приобретают:

  1. Контроллер или блок управления.
  2. Амперметр.
  3. GPS-модуль.
  4. Механический клапан, отключающий электроэнергию при закипании жидкости в котле (надежный механизм, работает от давления).

Практическое руководство по самостоятельному изготовлению

Перед установкой оборудования необходимо тщательно подготовиться: сделать или заказать чертежи и схемы, произвести нужные расчёты, выбрать место под установку, запастись материалами и инструментами.

Хоть готовые чертежи теоретически можно использовать, но в большинстве случаев их придётся переделывать, так как каждый домашний мастер будет использовать те материалы, которые у него есть.

Производство котла на основе тэна

Электрокотел для отопления дома своими руками лучше сделать на основе технологии трубчатого электронагревателя. Связано это с простотой конструкции. Её сделать сможет даже человек без соответствующего опыта. Такое устройство разрешается использовать для обогрева как большого, так и маленького помещения. Его можно установить в гараже, бане или небольшой комнате. К тому же для его работы потребуется напряжение от обычной сети.

Сделать электрокотел отопления своими руками на 220 В можно из стальных труб для корпуса и патрубков, металлических листов и нескольких тэнов. Если планируется устанавливать один тэн, тогда достаточно трубы диаметром 10 см, а если два и более, то 13-15 см. Корпус должен быть длиннее нагревательного элемента минимум на полметра.

В конструкции, состоящей из нескольких ТЭНов, каждый из них необходимо подключить под отдельный автомат. Если в доме есть не одна, а три фазы, то устанавливать нужно каждый элемент на отдельную фазу.

Необходимые инструменты и материалы

Для котла с мощностью 2,4 кВт нужно немного материалов. Он обеспечит теплом дом в качестве дополнительного оборудования. Для работы необходимо подготовить:

  1. Трубу из стали диаметром 120 мм и длиной 65 см.
  2. Листы из стали толщиной 4 мм и размером 1,5×1,5 м.
  3. Два тэна по 1,2 кВт.
  4. Термостат.
  5. Предохранительные клапаны.
  1. Шлифовочную машинку.
  2. Сварочный аппарат.
  3. Дрель и набор свёрл.
  4. Линейку и маркер.
  5. Набор отвёрток и ключей.
Читайте также:  Выбираем электрический котел для частного дома

Кроме этого, потребуются антикоррозионное вещество, грунтовка и краска для придания котлу красивого вида.

Пошаговая инструкция

Котёл для частного дома можно сделать самостоятельно, воспользовавшись инструкцией по производству. Все действия необходимо выполнять в такой последовательности:

  1. Производство теплообменника. Для этого необходимо в трубе диаметром 120 мм прожечь отверстие в 1 дюйм. Делать его лучше газовой горелкой, в крайнем случае — электродом.
  2. Проделанное отверстие зачищают с помощью болгарки. Дальше к отверстию нужно приварить стогны.
  3. Для дна котла используют металлическую пластину толщиной 5 мм. Она будет закрывать аппарат снизу и выполнять функцию фланца для тэна.
  4. В самой нижней части трубы ввариваются стогны, которые отводят лишнюю воду из системы.
  5. К корпусу котла необходимо приварить шпильку. К ней будет подключаться заземление.
  6. Верхняя часть закрывается круглой пластиной диаметром 120 мм.
  7. Герметичность конструкции можно проверить, опустив её в воду. Предварительно все патрубки закрываются полипропиленом.
  8. Дальше необходимо установить терморегулятор и кран, после чего подключить устройство к системе подачи воды.
  9. На завершающем этапе тэны включают и тестируют работу системы.

Для защиты от коррозии котёл обрабатывают специальным веществом. После этого его необходимо прогрунтовать и покрасить. Но лучше эти действия сделать отдельно для каждого элемента до установки котла.

Самостоятельно собранная отопительная установка хоть и имеет ряд недостатков, но экономичность и простота в использовании делают её популярной среди пользователей. Однако не нужно забывать о предельной осторожности во время монтажа и эксплуатации, так как электричество требует особого внимания. После запуска оборудования необходимо контролировать процесс его работы и вовремя проводить профилактику.

Как выбрать электрический котел отопления с насосом

В интернет-магазине ТеплоЭксперт представлены различные варианты электрических котлов с насосом. При выборе изделия следует учитывать основные критерии, к которым относятся:

    Мощность. Показатель мощности нагревательных элементов измеряется в кВт и указывается в техническом паспорте к каждому изделию. Для крупных промышленных помещений подойдут котлы с мощностью выше 50 кВт.
    Контурность. В каталоге представлены одноконтурные и двухконтурные электрокотлы с насосом. Устройства с одним контуром подходят только для отопления помещений. Двухконтурный котел дополнительно выполняет функцию горячего водоснабжения.
    Напряжение питания. Для установки котла мощностью не выше 12 кВт в помещениях с однофазной электрической сетью подходит стандартное напряжение в 220 В. Изделия с более высокой энергоэффективностью требуют наличия трехфазной сети с питанием 380 В.

В наше время высоких технологий в сфере отопительного оборудования постоянно внедряются новые технические решения, направленные на повышение эффективности работы, безопасности и комфорта при эксплуатации оборудования. Результат одного из подобных внедрений — электрокотел с насосом, встроенным расширительным баком и контуром для обеспечения ГВС. По сути, в рамках одного высокотехнологичного изделия собрана целая микрокотельная.

Методы определения мощности

Величину этих потерь можно рассчитать с помощью различных методов. Некоторые из них предусматривают использование весьма сложных формул, что, конечно, не нравится многим покупателям. Ведь нужно потратить немало времени для расчета желаемой цифры. Поэтому далее будут рассматриваться два простых способа:

  1. Позволяет определить величину потерь тепла дома, зная только площадь .
  2. Позволяет установить тепловую мощность экономичного электрокотла с высоким КПД, используя объем .

Перед рассмотрением каждого из методов стоит отметить, что все электрические котлы отличаются тем, что способны превратить 100% электрической энергии в почти 100% тепловой. При этом, не имеет значения, нагревает он воду ТЭНами, электродами или катушками индуктивности. Благодаря этой особенности после определения потерь тепла дома, не нужно корректировать эту цифру, учитывая КПД котла отопления.

Для сравнения можно взять твердотопливный котел, имеющий КПД 90%. Если 1 кг дров выделяет 3 кВт/ч, то это означает, что в теплосеть попадет только 3х0,9 = 2,7 кВт/ч. В случае с электрическими устройствами 3 кВт/ч электроэнергии будут преобразованы в 3 кВт/ч тепловой энергии. Как видно, такая особенность частично упрощает расчет.