ТОП-15 лучших электрокотлов для отопления частного дома: рейтинг и советы по выбору

специалисты уделяют мерам по защите твердотопливного котла от перегрева, Эффективная защита твердотопливных котлов от перегрева возможна только при

Почему закипает и взрывается твердотопливный котёл?

Причина одна — большая инерционность котла. При резком прекращении отбора тепла котёл не может быстро потухнуть. Теплоноситель в котле закипает, и возросшим давлением разрывает котёл.

Современные системы отопление — энергозависимые. В них установлен циркуляционный насос, или даже несколько насосов.

Циркуляционный насос обеспечивает циркуляцию теплоносителя в системе отопления и котле. Если циркуляция прекратится, то твердотопливный котёл закипит.

По этой причине многим людям нравится самотёчная или гравитационная система отопления. В ней нет элементов, которым нужна электроэнергия. У самотёчной системы это единственное достоинство. Я даже не представляю, что нужно сделать, чтобы котёл закипел с такой системой отопления.

Причины, в результате которых может возникнуть перегрев твердотопливного котла

Еще на стадии выбора и покупки важно учитывать эксплуатационные характеристики обогревательного прибора. Многие модели, которые сегодня представлены в продаже, имеют встроенную систему защиты от перегрева. Работает она или нет – вопрос второй. Однако необходимо придерживаться определенных знаний и навыков, рассчитывая создать у себя дома эффективную и безопасную систему автономного отопления.

От условий эксплуатации зависит надежная работа нагревательного агрегата. При явных нарушениях технологических параметров отопительного оборудования и злоупотреблением стандартными правилами безопасности, высокая вероятность возникновения аварийной ситуации.

Для справки: превышение температуры в топочной камере допустимых параметров может вызвать кипение котловой воды. Результатом бесконтрольного процесса становится разгерметизация отопительного контура, разрушения корпуса теплообменника. В случае с водогрейными котлами при перегреве возможен взрыв.

*

Предупредить возможные негативные последствия можно еще на стадии монтажа твердотопливного котла. Правильная обвязка отопительного аппарата станет залогом вашей безопасности и надежной работы агрегата в будущем.

Если говорить детально, то в каждом случае система защиты твердотопливного котла имеет свою специфику и особенности. Каждая система отопления имеет свои плюсы и минусы. К примеру:

• Когда речь идет о твердотопливных котлах с естественной циркуляцией теплоносителя, необходимо позаботиться о безопасности и работоспособности отопительного оборудования еще во время монтажа. Трубы в системе устанавливаются металлические. Причем диаметр таких труб должен превышать диаметр труб, используемых для прокладки контура с принудительной циркуляцией теплоносителя. Датчики, установленные на водяном контуре, будут сигнализировать о возможном перегреве теплоносителя. Предохранительный клапан и расширительный бак играют роль компенсатора, снижая избыточное давление в системе.

Существенным минусом гравитационной системы отопления является отсутствие эффективного механизма регулировки рабочих режимов твердотопливных котлов.

• Большие технологические возможности для потребителей предоставляют двухконтурные твердотопливные котлы, работающие с принудительной циркуляцией теплоносителя в системе. Уже только наличие второго контура существенно увеличивает возможность регулировать температуру нагрева котловой воды. Единственный минус в работе такой системы является работающий насос, который может внести своей работой сложности при эксплуатации отопительной системы.

Это связано с тем, что при отключении электричества, насос перестает выполнять свои функции. Остановка циркуляционного процесса и инерционность нагревательных котлов на твердом топливе могут привести к перегреву нагревательного агрегата. Если котельная техника не оснащена бесперебойником, ситуация с отключением электричества чревата крайне неприятными последствиями.

Эффективная защита от перегрева работающего твердотопливного котла должна базироваться на механизме съема избыточного тепла, вырабатываемым нагревательным прибором.

Причины образования проблем

Тепловой носитель не может просто так закипеть в системе. И причины перегрева котла следующие:

1. Воздушная заслонка закрыта не полностью. Она контролирует цепной регулятор тяги.
2. Электричество подаётся с перебоями.
3. Неполадки ЭБУ. Из-за этого выключается контроллер нагнетания.
4. Неисправен механический терморегулятор. Из-за этого дверка, подающая воздух, не закрывается.
5. Неправильно смонтирована отопительная система.
6. Недостаточная динамика движения теплоносителя.
7. Котёл по мощности превосходит радиаторы отопления.

Чем опасно закипание котла? Спектр угроз разнообразен. Как минимум техника будет плохо функционировать, максимум – взорвётся, причинив вред дому и его жильцам.

Если закипел котел, последствия возможны следующие:

1. Серьёзные поломки самого оборудования.
2. Сбои в отопительной сети дома.
3. Нарушение в подаче электричества.
4. Взрыв техники, пожар в доме.

Наиболее уязвимыми являются именно твердотопливные аппараты с функцией длительного горения. При изучении природы поломки сначала следует выяснить, на какой стадии формирования отопления выявлено закипание воды. Здесь есть две версии:

1. Моментально после прокладки труб и начального пуска.
2. В нормально функционирующей системе.

Что делать, если вода в котле закипела? В первом варианте внимательно изучается рабочий потенциал всех устройств. Неполадка может быть вызвана неверным монтажом техники, либо ошибками в монтаже труб.

Если быстро закипает вода в системе, которая долгое время работала стабильно, то виной тому может быть:

1. Сломавшийся циркуляционный насос.
2. Попадание воздуха в систему.
3. Засоры трубопровода.
4. Налёт на внутренней стороне клапанов.

На практике действия по устранению проблемы зависят от её причины. И хозяева должны знать, что делать, если закипел котел в конкретной ситуации.

Принципиальная схема автоматики электрокотла всегда начинается с подачи напряжения через вводной автомат.

Электрическое отопление подразумевает, как правило, наличие трехфазного ввода 380В. Значит и автомат должен быть трехполюсным.

Обратите особое внимание, это должен быть именно один трехполюсный выключатель, а не три отдельных однополюсных.

При КЗ и повреждении греющего элемента любой фазы, защита должна прекращать подачу напряжения по всем фазам.

После вводного автомата фазные проводники нужно разделить.

Делается это на электромагнитных пускателях.

Именно на них и ложится основная работа по автоматической коммутации эл.сети. Автомат то вы включаете и выключаете ручками, а пускатель будет это делать без вашего участия, на основе подачи управляющего напряжения от соответствующих датчиков.

При этом в отличие от автомата, покупайте три отдельных однофазных модульных пускателя. Старые модели типа ПМЛ, ПМА, КМИ здесь не подойдут. И дело вовсе не в их шумной работе и громких щелчках.

Модульный трехфазный экземпляр в едином корпусе, тоже будет не пригоден для нашей схемы.

Самое главное преимущество однофазных – возможность ручной и очень простой регулировки мощности электрокотла. Подробнее об этом будет сказано ниже.

К силовым клеммам каждого контактора, как раз-таки и подключаются нагревательные элементы (ТЭН, электроды) котла отопления.

Основные характеристики оборудования Контуры охлаждения S1 Buderus

4 Самостоятельное изготовление вытяжного агрегата

Изготовить своими руками вентилятор для твердотопливного котла не составит особой сложности. Потребуется лишь сбалансировать крыльчатку, лопасти которой должны иметь одинаковый вес и форму.

Для изготовления самодельного дымососа потребуется следующее:

• Самодельный металлический короб или улитка.
• Электродвигатель с мощностью в 150 Вт и вал с 1400 оборотами в минуту.
• Шпильки с гайками и другой крепеж.
• Вал с вентиляционными отверстиями для охлаждения крыльчатки.
• Кабель питания.
• Блок управления.

Используемая автоматика может существенно различаться в зависимости от функционала твердотопливного котла. Простейшие варианты имеют температурный датчик и диммер, который уменьшает или увеличивает количество оборотов в зависимости от нагрева теплоносителя. Также в продаже можно найти автоматические блоки управления с расширенной логикой, полностью интегрирующиеся в автоматику котла и позволяющие максимально эффективно управлять вентилятором в зависимости от параметров работы отопителя.

Установка дополнительного дымососа на твердотопливный котёл позволит существенно улучшить показатели его эффективности и топливной экономичности. Необходимо лишь правильно подобрать нагнетатель, который по мощности должен соответствовать параметрам отопительного оборудования. Возможно также изготовление вентилятора своими руками, чтобы сократить затраты на обогрев частного дома.

Требования к дымоходу

Чтобы определить, какие характеристики предъявляет сам производитель, необходимо прочесть инструкцию, ведь там даны конкретные данные, какое минимальное сечение трубы нужно, высота, температурный режим – эти факторы в конкретном случае являются основополагающими и на них нужно ориентироваться.Как правило, в инструкции завод изготовитель пишет, какой дымоход лучше для твердотопливного котла и какие технические параметры нужно учитывать. Выше перечисленные характеристики, как высота, длина дымохода позволят выбрать надежный, а главное функциональный с точки зрения именно этой модели канал.

Учитывайте диаметр дымохода для твердотопливного канала, ведь не каждый канал сможет вывести образованное количество газа за определенное время, а скопившаяся гарь, газы могут попасть в помещение, через не герметичные стыки и трещины.

Достоинства и недостатки электрокотлов

Достоинства:

1. Сегодня самым дешевым видом топлива считается газ, но не каждый россиянин имеет возможность подключить свой дом к газопроводу. Одним из вариантов отопления для них является электрический котел.
2. Компактность, простота конструкции. Электрокотел имеет конструкцию, не нуждающейся в регулярном уходе, как жидкотопливный котел, и постоянного присутствия человека для обслуживания системы отопления, как в случае с твердотопливным котлом.
3. Невысокая цена. Сам прибор обходится порядком дешевле, чем вышеупомянутое оборудования. В случае приобретения котла на жидком топливе, вам придется заплатить еще за емкости за навесную горелку и емкости для хранения топлива.
4. Простота эксплуатации и монтажа. В связи с простой конструкцией электрокотла, монтаж обойдется в значительно меньшую сумму по сравнению с котлами на жидком и твердом топливе, имеющим также необходимость монтажа дымовой трубы. Отсутствие необходимости в регулярном подвозе топлива.
5. Безопасность в эксплуатации, в связи отсутствия легковоспламеняющегося топлива и открытого огня.

Недостатки:

1. Привязка к линии электропитания. Основным недостатком электрокотлов является привязка к лини электропитания. В случае перебоев с электроснабжением работа котла останавливается.
2. Высокая цена электроэнергии.
3. Для котла с мощностью выше 6 кВт необходимо проводить отдельную 3-фазную проводку
4. Образование накипи на ТЭНе. Для предотвращения накипи необходимо устанавливать дополнительные очистительные фильтры.

Для экономии топливных ресурсов рекомендуется использовать котёл утилизатор. Подробности:

Варианты защиты твердотопливных котлов от перегрева

Дешёвый и простой вариант защиты твердотопливного котла от закипания – источник бесперебойной подачи электроэнергии. Это инвертор и электрический аккумулятор.

Как работает источник бесперебойной подачи электроэнергии

Циркуляционный насос и вентилятор котла подключаются через инвертор к электросети. При отключении электроэнергии в сети инвертор начинает брать электроэнергию с аккумулятора, преобразуя её с 12 V в 220 V. При появлении электроэнергии в сети инвертор переключается и начинает заряжать аккумулятор.

Стоимость бесперебойника

Стоимость ИБП зависит от мощности инвертора и ёмкости аккумуляторов. Нам нужно обеспечить циркуляцию, поэтому смотрим характеристики циркуляционного насоса, который обеспечивает циркуляцию теплоносителя в котле.

В нашем случае это насос 25/40. Его мощность, если он работает на первой скорости 36 Вт. Вентилятор к ИБП мы подключать не будем, т.к. мы топим дровами, а при топке дровами вентилятор не нужен.

Используете вентилятор котла или циркуляционный насос работает у вас на других скоростях? Формула подбора аккумулятора ниже.

Расчёт необходимой ёмкости аккумуляторной батареи

Для определения необходимой ёмкости аккумулятора можно воспользоваться формулой:

E = P*T/K/U/Kкпд,
Е – Ёмкость аккумуляторной батареи, А/ч
K – Коэффициент глубины разряда аккумулятора (рекомендуем 0,7)
U – Напряжение аккумуляторной батареи, В
P – Мощность подключённых электроприборов, Вт
T – Необходимое время бесперебойной работы, ч
Kкпд -Кпд источника бесперебойного питания (принимается 0,8)

Пример: Потребляемая мощность 36 Вт, напряжение аккумуляторной батареи 12 В, требуемое время резерва 8 часов.

E = 36*8/0.7/12/0.8 = 42,85 А/ч

Аккумулятор ёмкостью 45 А/ч, стоит около 9 000 рублей. Инвертор мощностью 400-500 Вт будет стоить около 7 000 рублей. Цены даю на момент написания статьи – апрель 2020 года.

Технологические требования

Необходимо соблюдать следующие технические требования:

• Должен быть предусмотрен специальный участок, чтобы разогнать дым. Он представляет собой вертикальную трубу, устанавливаемую за патрубком твердотопливного котла. Разгоночный участок делается высотой один метр.
• Дымоход устанавливается только вертикально. Допускается отклонение не более 30 градусов.
• Запрещается наличие прогибов.
• Очень важна длина (3 — 6 метров).
• Допускается наличие трех горизонтальных участков. Причем длина каждого не должна превышать полметра.
• Возвышение оголовка над крышей должно превышать 100 см.
• Крепление трубы к стене, выполняется с шагом 1,5 метра.
• Для создания герметичного стыка, трубы обильно смазывают термостойким герметиком.

Чтобы получить идеальную тягу, необходимо чтобы в конструкции дымохода было минимальное количество поворотов. Наилучшим считается ровная труба.

Дымоход можно устанавливать внутри здания или за его пределами. Для первого варианта, необходимо защитить трубу, чтобы она не соприкасалась с горючими материалами. Используется специальный металлический экран, устанавливаемый в месте прохождения трубы через перекрытие. Дымоход должен находиться от стены на расстоянии более 25 см.

Намного безопаснее выглядят наружные конструкции. Их намного проще обслуживать. Мастера считают этот метод самым предпочтительным.

Как выбрать термостат

Во время посещения специализированного магазина стоит обратить внимание в первую очередь на такие моменты как:

1. Подключение.
2. Способ крепления.
3. Функциональные возможности.
4. Наличие модулей Wi-Fi или GSM.
5. Безопасность.
6. Защиту.

Большинство моделей могут похвастаться хорошими характеристиками, ассортимент товара также большой, каждый хозяин довольно легко сможет подобрать вещь, которая максимально удовлетворит его пожелания.

Защита от конденсата

Оседающий на внутренних стенках налет ускоряет износ котла и сокращает срок его службы. Скапливающаяся влага меньше влияет на чугун, поскольку он не боится коррозии.

Одним из способов защиты котла от конденсата является внедрение трехходового термостатического клапана. Он настраивается на температуру теплоносителя порядка 55-60 оС и действует следующим образом:

• пока вода нагревается до заданной температуры, она циркулирует по малому контуру системы;
• при достижении указанного значения клапан подмешивает воду в основной контур;
• риск резких перепадов температур исключен, конденсата в топке не появляется.

Не всегда нужно отдельно покупать и устанавливать трехходовой клапан — некоторые производители внедряют устройства со схожими функциями в свою продукцию. Однако при необходимости можно и приобрести такие смесительные узлы за 20-30 тысяч рублей.

Теплоаккумулятор — зачем?

Проблемы перегрева системы отопления решаются установкой теплоаккумулятора — значительной емкости с теплоносителем, которая «стабилизирует» систему. Во-первых, она добавляет объем. С малыми системами это важно. Больший объем теплоносителя перегреть сложно, а иногда (при определенных параметрах) и невозможно.

Подбор объема аккумуляторного бака

Во-вторых, теплоаккумулятор исключает резкие скачки температуры, которые характерны для дровяных и угольных котлов. При установке аккумулирующей емкости, резкие изменения температуры тоже исключены, так как из-за большего объема система становится более инерционной. И это плохо, если ее приходится запускать заново. Потому для домов периодического проживания (дач) такой вариант не подходит.

Схема с баком для аккумуляции тепла

Большая инерционность намного лучше с точки зрения комфорта при постоянном проживании в доме: в емкости теплоаккумулятора находится большое количество теплой воды. После того как котел потух, температура в доме поддерживается благодаря циркуляции нагретого ранее в емкости теплоносителя. Этим достигается более стабильная температура, и более редкие топки. Потому обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулирующей емкостью используется только и исключительно для домов постоянного проживания.

Обратите внимание, что при обвязке твердотопливного котла с аккумуляторной емкостью, трехходовой клапан ставится по-другому:

Что еще необходимо в системе

Обвязка котла будет неполной, если в ней не будет крана для слива и заполнения системы. И лучше, если они будут раздельными. Конкретное место установки зависит от строения системы, но есть определенные правила:

Кран для слива делают в самой нижней точке

Это очень важно, если систему отопления надо будет консервировать на зиму — необходимо чтобы в ней оставалось как можно меньше теплоносителя. Если система будет работать зимой постоянно обычно к одному из радиаторов приделывают кран (с патрубком или без) Это и будет место слива системы

Такой кран для слива системы можно установить в любом удобном месте (на обратном трубопроводе)

Один из вариантов установки крана для заполнения системы отопления

В некоторых системах слив и залив системы делают из одного крана. Это возможно, если есть насос, которым закачивается теплоноситель и есть манометр, по которому можно контролировать создаваемое давление. При наличии отдельного крана для залива системы в высокой точке можно ее заполнить и самотеком.

Где купить внешний термостат для электрического котла

В Москве и МО

1. 220 Вольт (https://www.220-volt.ru/catalog/termoreguljatory/) – +7 (495) 745-50-55.
2. RuVolt (https://ruvolt.ru/catalog/upravlenie_i_avtomatizatsiya/termoregulyatory/) – (499) 704-28-18, Москва, Зеленоград, проезд 4807, д.1 стр.9 офис 9210.

В Санкт-Петербурге

1. Климат В СПБ (https://klimatvspb.ru/termoregulyatory) – 8 (800) 302-90-06, Санкт-Петербург, Южное шоссе 37 к 1, ТК Мультимекс, торговый зал 2, секция 2 В.

Практическаие рекомендации по настройке температуры твердотопливного котла при помощи термомеханического регулятора тяги

Для начала необходимо полностью открыть заслонку подачи воздуха (поддувало), растопить котел и дождаться, чтобы на термометре котла температура достигла 60 °С. После этого необходимо выставить щель заслонки подачи воздуха около 1-2мм при помощи регулировочного винта.
Далее выставляем на регуляторе тяги температуру 60 °С – либо по белой шкале, либо по красной – в зависимости от монтажного положения регулятора и натягиваем цепочку до момента, когда она перестанет провисать (с минимальной натяжкой). Теперь следует поэкспериментировать с температурой на ручке регулятора и температурой, которую поддерживает котел. По результатам тестов корректируем длину цепочки.

Регулировка температуры твердотопливного котла с помощью вентилятора и контроллера

Второй способ регулировки температуры твердотопливного котла
состоит в использовании вентилятора и контроллера, и его можно отнести к случаю активного
регулирования подачи воздуха. Суть данного способа заключается в прямом дозировании количества воздуха, попадающего в камеру сгорания котла. Исполнительным механизмом в данном случае является вентилятор, который нагнетает воздух в камеру сгорания. Изменяя обороты вентилятора, можно плавно и в широком диапазоне менять объем воздуха, попадающего в камеру сгорания твердотопливного котла. Управляет вентилятором контроллер. Суть управления заключается в плавном изменении напряжения питания вентилятора, в зависимости от разницы между заданной температурой и той, что есть сейчас в котле.

Рассмотрим параметры, которые может обеспечивать стандартный контроллер:

• конечная температура котла – это заданная температура, которую должна обеспечить автоматика;
• гистерезис работы вентилятора – это разница температур от заданной, в пределах которой будет происходить линейное управление оборотами вентилятора (пропорциональный закон);
• минимальные обороты вентилятора – это минимальные обороты в рабочем режиме (минимальная тепловая мощность котла);
• максимальные обороты вентилятора – это обороты в режиме максимальной мощности по контроллеру (максимальная тепловая мощность котла);
• время продувки – это время, автоматика включает вентилятор, когда котел набрал заданную температуру чтобы пламя в котле не угасло;
• время паузы между продувками – чтобы не перегреть котел, когда он набрал температуру;
• температура включения насоса системы отопления – насос включится только при достижении заданной температуры;
• гистерезис насоса – разница, показывающая на сколько градусов от заданной может опуститься температура воды в котле без выключения насоса. Определяет температуру при которой насос выключится;
• коррекция показателей температуры – если датчик смонтирован не правильно и его показатели некорректны;
• температура погашения котла – температура при которой в котле уже нет топлива и выключается вентилятор;
• тестовый режим позволяет проверить работу насоса и вентилятора в ручном режиме.

Как видим данный способ регулировка
подачи воздуха имеет возможность более точно обеспечить заданную температуру теплоносителя в твердотопливном котле
. Однако, при достаточной герметизации дверцы подачи воздуха и поддувала, данная система автоматики может привести к затуханию котла в режиме отсутствия электропитания, потому что на вентиляторе смонтирован гравитационный клапан подачи воздуха, когда вентилятор не работает, клапан не позволяет подать воздух в камеру сгорания.