В отличие от многоквартирных жилых домов обеспечение частного коттеджа горячим водоснабжением всегда было заботой самого домовладельца. Сейчас для этой цели приобретаются и устанавливаются водонагреватели различных типов, в том числе и электрические. Последние очень популярны, так как относительно недороги, надежны и просты в подключении. Но если вы задумали принять электроэнергию как дополнительный или основной энергоноситель для обогрева своего жилища, то почему бы сразу не приобрести двухконтурный электрический котел? Это поможет вам с ходу решить вопрос с подогревом воды на хозяйственные нужды.
Устройство и принцип действия
На современном рынке отопительного оборудования предлагаются двухконтурные электрические котлы отопления трех видов:
- с дополнительным проточным теплообменником;
- со встроенным накопительным бойлером;
- с возможностью подключения и совместной обвязки с выносным бойлером косвенного нагрева.
Во всех теплогенераторах с возможностью подачи воды для ГВС нагрев осуществляется с помощью трубчатых электронагревателей (ТЭНов). ТЭНы установлены внутри закрытой емкости, заполняемой теплоносителем. Нагревательные элементы должны быть постоянно погружены в воду, поэтому в верхней части емкости устанавливается автоматический воздуховыпускатель. Если воздух не будет сбрасываться, то часть трубки ТЭНа перестанет омываться теплоносителем, в результате чего его вольфрамовая спираль перегреется и перегорит за короткий промежуток времени.
Для справки: обычная водопроводная вода содержит некоторое количество воздуха, при нагревании в емкости он начинает скапливаться в ее верхней части, образуя воздушную прослойку. В промышленных котельных система отопления заполняется водой, прошедшей процедуру удаления пузырьков воздуха. Выполнять ее на бытовом уровне затруднительно по причине высокой стоимости оборудования.
Электрокотлы с проточным теплообменником
Теплообменник двухконтурного котла
В данных агрегатах подогрев воды для ГВС осуществляется от уже нагретого теплоносителя посредством дополнительного теплообменника. Здесь принцип работы следующий: в обычном режиме ТЭНы нагревают теплоноситель до необходимой температуры, он движется по основному контуру с помощью встроенного циркуляционного насоса.
Как только в доме открывается вентиль горячей воды, датчик протока фиксирует этот факт и передает импульс на блок управления. Затем поток теплоносителя переключается с главного контура на вторичный, отдавая команду электроприводу двухходового клапана, распределяющему потоки. При этом отопление дома перестает подпитываться, поскольку теплогенератор работает на ГВС.
Циркуляционные насосы для отопления
Во вторичный контур встроен теплообменник, в котором движутся два потока навстречу друг другу, обмениваясь теплом. То есть, теплоноситель интенсивно отдает теплоту для нагрева проточной воды. Как только кран закрывается, происходит обратный процесс: контроллер по сигналу датчика отдает команду электроприводу двухходового клапана и тот переключает потоки обратно, двухконтурный электрокотел снова функционирует в обычном режиме.
Теплогенератор подобного типа целесообразно использовать, когда в доме имеется 2 или 3 небольших потребителя горячей воды, например, санузел и кухня. Тогда производительности проточного теплообменника будет достаточно. Помимо этого электрические двухконтурные котлы с проточным нагревателем обладают и другими недостатками:
- Наличие перепадов температуры горячей воды при одновременном использовании двух потребителей.
- Отключение системы отопления во время работы контура ГВС начинает сказываться на микроклимате, когда происходит обогрев больших помещений, особенно в неутепленных зданиях.
- Нагреватель требует обслуживания (промывки), поскольку на внутренних поверхностях со временем появляется накипь, препятствующая хорошему теплообмену.
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.
Присоединение бойлера косвенного нагрева
Схема подключения бойлера косвенного к электрическому котлу
Многие двухконтурные электрокотлы укомплектованы контроллерами, управляющими не только элементами самого агрегата, но и наружными устройствами. К таковым относится и выносной бойлер косвенного нагрева, вода в котором разогревается от теплоносителя, циркулирующего в системе отопления. Данный процесс может контролировать электронный блок теплогенератора, управляя электроприводом трехходового клапана, задействованного в схеме таким образом:
Здесь электрокотел работает по такому же алгоритму, как и со встроенным накопительным баком. Пока теплоноситель в системе не достигнет максимальной температуры, трехходовой клапан по команде контроллера направляет поток к радиаторам, а в остальное время переключается на змеевик бойлера. Соответственно, мощности электроустановки должно хватать на обеспечение теплом обеих систем.
Чтобы экономить электроэнергию для ГВС, некоторые контроллеры имеют функцию программирования на неделю вперед. Готовность горячей воды можно «заказать» на определенное время дня, тогда котел не будет подогревать ее круглосуточно.
Недостатками такой системы ГВС считается относительно высокая стоимость и необходимость выделять под отопительное оборудование специальное помещение.
Заключение
Двухконтурные электроотопительные установки могут успешно заменить собой отдельный электрический водонагреватель, особенно в тех случаях, когда расход горячей воды невелик. Если же расход требуется большой, то и здесь имеются варианты, освещенные выше. Поэтому покупка отдельного электрического бойлера не всегда оправдана.
