Типы современных электрических котлов: описание, схема устройства и работа. Принцип работы электрического котла отопления

Устройство и принцип действия электрического котла для обогрева дома

Применение электричества для отопления является распространенным способом обогрева дома. Этот метод экологически безопасен (не воздействует на окружающую среду) и удобен.

Единственными факторами, ограничивающие распространение такого отопления, являются:

1. Тарифы на электроэнергию и их рост в перспективе.
2. Расходы потребителя на подвод и подключение к жилью электрической мощности, необходимой для обеспечения комфорта.

Когда пользователь определяется с топливом для котла, он бывает ограничен в выборе. Рядом с его домом отсутствуют сети природного газа и централизованного теплоснабжения, а рынка древесных или сельскохозяйственных отходов нет.

Тогда электрический котел становится единственной альтернативой и основным источником тепла. В бивалентных отопительных системах он становится резервным в комбинации с котлами на газе, твердом/жидком топливе или тепловыми насосами.

• 1 Достоинства и недостатки электрических котлов
• 2 Устройство электрокотла
• 3 Принцип действия
  • 3.1 Котел с ТЭНом
  • 3.2 Электродный котел
  • 3.3 Индукционный
• 4 Типы электрокотлов
• 5 Расчет мощности электрокотла для отопления дома

Достоинства и недостатки электрических котлов

Разбираясь с положительными и отрицательными сторонами электрического котла отопления, нужно рассматривать их в зависимости от вида нагревательного элемента.

К плюсам индукционного нагрева относят:

1. Самая большая эффективность при нагреве (до 99,5 %) при небольших размерах агрегата.
2. Длительный срок службы (до 30 лет) и надежность устройств, единичная мощность которых до 60 кВт.
3. Теплоносителем может быть не только вода, но и незамерзающие жидкости или масло.
4. Безопасная эксплуатация и небольшие затраты на сервис.

Недостатков немного – высокая стоимость, сложности в обвязке трубами и подсоединении электропитания.
Преимуществами электрокотла с трубчатыми электронагревателями являются его относительно небольшая цена; он быстро нагревает воду, а обслуживание и подключение к отоплению максимально упрощены.

Минусов же гораздо больше:

1. Косвенный способ поднятия температуры жидкости уменьшает кпд до 97…98 %.
2. Нужна водоподготовка, т.к. в противном случае во время нагрева на корпусе нагревательного элемента появляется накипь, ухудшающая теплообмен и разносимая по разводке и радиаторам.
3. Не компактная конструкция.
4. Большая нагрузка на электросеть при эксплуатации и броски тока при включении.
5. Когда ТЭН работает, вольфрамовая проволока внутри него испаряется и выгорает, требуя замены всей детали.
6. Возможно разрушение корпуса нагревателя и появления опасности удара электричеством.
7. Агрегаты имеют упрощенную автоматику, требуя дополнительных вложений.

Достоинства электродного котла – он компактнее всех перечисленных выше агрегатов, при большей удельной мощности; отличается низким энергопотреблением, надежностью и простотой конструктивной схемы. Но его установка и подключения не простые.

Работает он только на максимуме мощности, поэтому управление ею идет в режиме «старт – стоп». Электроды подвержены эрозии, покрываются накипью и поэтому периодически заменяются. В качестве теплоносителя используется определенный состав воды. А изменение количества солей в ней влияет на теплоотдачу.

Устройство электрокотла

В самом общем случае устройство электрокотла выглядит так. Имеется стальная емкость с патрубками для подключения подающего и обратного трубопровода системы обогрева. В нее встроены разные по конструкции устройства для нагрева котловой воды – индукционные катушки, электроды или ТЭНы.

Они определяют стоимость котельного агрегата (в порядке убывания). В ряде случаев предусмотрены теплоизоляция частей оборудования, соприкасающихся с нагретой водой, встроенный циркуляционный насос для нее и другое. Обязательно есть элементы автоматики (отводчики воздуха, термисторы, манометры и т.д.), защит (от перегрева, утечки тока) и управления тепловой мощностью.

Принцип действия

Принцип работы электрического котла разных типов имеет главное сходство – он повышает температуру воды или другой жидкости. Различия в видах оборудования заключаются лишь в способе преобразования электроэнергии в теплоту.

Котел с ТЭНом

Для котельного оборудования с ТЭНами электрический ток проходит через проволоку с высоким сопротивлением (вольфрам), заставляя ее разогреваться.

Полученное тепло через засыпку из кварцевого песка и корпус нагревателя переходит к воде, движущейся внутри бака котла, далее попадая к радиаторам систем отопления либо к змеевику «теплого» пола.

Электродный котел

У электродных котлов все происходит немного иначе. К его цилиндрическому корпусу из стали подключают «нулевой» провод, внутрь по оси устанавливают металлический электрод с подсоединенной «фазой».

Внутри с помощью насоса заставляют двигаться недистиллированную воду из отопления, которая является проводником с определенным электрическим сопротивлением. Т.о. при пропускании через эту жидкость электричества она будет нагреваться. Степень роста температуры зависит лишь продолжительности воздействия электротока и его силы.

Индукционный

В индукционном котле нагрев воды идет из-за явления электромагнитной индукции. По катушке, обмотанной проводом, пропускают электричество. При этом одновременно внутрь нее помещается сердечник из металла. Вокруг катушки возникают т.н. вихревые токи, греющие массив сердечника, омываемый, в свою очередь, водой. Таким образом теплоту воспринимает теплоноситель.

Типы электрокотлов

Электрические котлы можно условно классифицировать следующим образом:

• по установке – настенные или напольные;
• назначение – только для обогрева (одноконтурные) либо для отопления совместно с горячим водоснабжением (двухконтурные);
• по питающему напряжению и тепловой мощности соответственно – одно- (до 6 кВт) и трехфазные (более 6 кВт).

В зависимости от области применения электрокотлы бывают бытовыми и промышленными.

Расчет мощности электрокотла для отопления дома

При выборе электрического котла нужно определить его мощность. Для этого вычисляют теплопотери через ограждения – наружные стены, потолки, полы и окна, зная их площади. Сначала определяют температуры внутри (в зависимости от их функций) и снаружи помещений), а затем рассчитывают суммарные утечки теплоты. Добавив 20 % запаса, получают требуемую тепловую мощность агрегата.

Типы современных электрических котлов: описание, схема устройства и работа

Вступление

Рынок систем отопления позволяет купить котлы отопления любого типа, от газовых и твердотопливных, до электрических и электродных. Можно долго спорить о том, какие котлы отопления более популярны, электрические или газовые. Однако эти споры будут бесполезны для домовладельца, у которого дом стоит в тысячи вёрст от газовой магистрали, а линия электропередач находится «под боком».

Приметные маркеры электрических котлов

Давайте разберем, чем примечательны все электрические котлы с потребительской точки зрения.

Прежде всего, это высокий КПД (коэффициент полезного действия). В этом параметре значения лежат вокруг значения 98%. Это много и означает, что лишь 0,02 части топлива расходуется не на отопление.

Во вторых, электрокотлы компактны. Не имея в своей конструкции сложных деталей и дополнительных элементов, корпуса электрических котлов получаются заметно меньше, а некоторые типы электрокотлов (электродные) вообще сверхкомпактны.

В третьих, работа котлов на электричестве практически бесшумна. Это немаловажный параметр, в том числе для выбора места установки электрокотла.

В-четвертых, технология нагрева теплоносителя в электрическом котле достаточно проста, как следствие процессом нагрева более просто управлять. Отсюда, наличие недорогой автоматики управления практически во всех электрокотлах, а также возможность отдельной сборки систем управления работой котла.

В-пятых, при работе электрического котла не образуются вредные вещества горения, для вывода которых, вдобавок, нужно строить систему дымохода, пронизывающую конструкции дома.

Однако, положительные качества электрических котлов, пытается перевесить один крупнейший недостаток или лучше сказать их особенность. Это необходимость дополнительных электрических мощностей для подключения электрического котла. Об этом я подробно писал в статье Электрическое отопление загородного дома, здесь кратко повторюсь.

• Любой бытовой прибор мощностью более 7 кВт требует разрешение на подключение;
• Обычно на дом выделяют стандартные 5 кВт, мощности, что явно не хватит для нормальной работы элеткрокотла, а значит нужно получать дополнительные мощности;
• Котлы от 6 кВт, а это всего лишь котел для 60 метрового дома, скорее всего, потребуют питания 380 Вольт, что также поставит некоторые административные барьеры в виде согласования, разрешений и выделения.

Эту проблемную сторону нужно учесть, узнать возможность и этапы решения, и лишь потом покупать электрический котел для обогрева дома.

К сожалению, недостатки электрических котлов на этом не заканчиваются. К получению дополнительных мощностей, добавляем:

• Высокую стоимость электроэнергии;
• Необходимость новой электропроводки в доме, а возможно и нового электрического ввода в дом.

Три типа современных электрических котлов

На сегодня можно выделить три основных типа потребительских электрокотлов:

• Тэновые;
• Электродные;
• Индукционные.

Деление по типам, происходит от примененного в котле способа нагрева теплоносителя системы отопления (воды).

Тэновые электрические котлы

В котлах данного типа для нагрева теплоносителя используются трубчатые нагревательные элементы (ТЭНы). По сути, это электрические проводники с очень высоким сопротивлением. Электрический ток, протекая по элементу, вызывает его нагрев, который передается теплоносителю.

Сам нагревательный элемент окружен диэлектрическим материалом и помещен в металлическую трубку различной формы. Контакты для подключения выведены на концы трубки. Сама трубка (корпус тэна) электрически безопасна.

На бытовом уровне тэны хорошо знакомы по старым электрическим чайникам и переносным водонагревателям.

Недостатком данного типа котлов, является тот же недостаток, что и в чайнике — образование извести на поверхности ТЭНа и стенках котла. Происходит такое образование извести при использовании, так называемой жесткой воды. Поэтому в обслуживании котла, вносится элемент очисти известковых налётов, добавлением к теплоносителю различных добавок. Либо вода перед использованием искусственно доводится до показателя нормальной жесткости 7–10 мг-экв. на литр.

Основными способами смягчить воду является предварительное кипячение, дистилляция или использование специальных фильтров. Это тоже нужно предусмотреть перед покупкой электрического котла тэнового типа.

Еще одна проблема ТЭН котла может стать утечка теплоносителя. ТЭН, не погруженный в воду перегревается и как следствие сгорает, что в свою очередь приводит к пожару. Поэтому не нужно экономить на автоматике котла и обратить особое внимание на его автоматику.

Конструкция ТЭН котла отопления

Посмотрим на конструкцию ТЭН котла на примере котла Proterm «Скат», мощности 6, 9, 12,14,18, 21, 24,28 КВт. Это модель настенного электрического котла с эквитермическим регулированием.

Вода (теплоноситель) поступает из системы отопления (стрелка А), проходя через гидрогруппу (3), поступает бак котла. В нём она нагревается за счет трех установленных ТЭНов. Нагреваясь, вода поднимается вверх бака и поступает в обратную (подающую линию В) системы отопления.

Очень простая и понятная схема. Нет никаких сложных горелок, форсунок, теплообменников, всё просто как в самоваре. Эквитермическое регулирование температуры предполагает подключение к группе управления котлом наружного температурного датчика температуры.

Данный котел может работать с системой теплый полов при подключении аварийного термостата для регулировки температуры котловой воды. В гидрогруппу котла входит циркуляционный двухскоростной насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя.

Котел имеет массу защит:

• От замерзания теплоносителя;
• От замерзания бойлера косвенного нагрева;
• Защита насоса от заклинивания;
• Предохранительный клапан на 3 бара.

Подключение электрокотла делается отдельной группой электропроводки с отдельным автоматом защиты от электрощита. Сечение проводов и номинал автоматов защиты смотрим в таблице (фото).

Индукционные котлы

Наблюдаются интересные параллели между бытовой техникой на кухне и типами электрокотлов. Совсем недавно появились индукционные электрические плиты и почти одновременно появились индукционные котлы.

У обоих различных устройств одинаковый принцип работы,— для нагрева используется не электрический ток как таковой, а электромагнитная индукция, которая образуется в катушке при прохождении по ней тока.

Электромагнитная индукция, окружая другой проводник с ферромагнитными свойствами, вызывает его нагрев. В кухонной плите этим феромагнитным проводником является посуда, в котле отопления это трубопровод с циркулирующим теплоносителем.

Недостатки всё те же:

• Жесткая вода откладывает осадки;
• Требуется серьезная защита от утечки теплоносителя.

Конструкция индукционного котла отопления

Посмотрим конструкцию индукционного котла отопления на примере индукционного котла SAV.

Это односекционный индукционный котел, цилиндрического вида идущий в комплекте со шкафом управления. Рекомендовано дополнять систему: циркуляционным насосом, группой безопасности, расширительным баком, датчиком потока и сетчатым фильтром, а также терморегулятором и тепловым реле от перегрузок. Может комплектоваться программатором с управлением по GSM.

На фото видим, как просто устроен индукционный котел.

Для завершения первого знакомства смотрим схему его однофазного подключения, визуальную и принципиальную.

Индукционные котлы могут состоять из нескольких секций нагревателей. Пример, вихревой котел «Вихрь». Конструкция индукционного котла состоит из трех секций индукционного нагревателя, каждый из которых состоит из:

• индукционной катушки;
• теплообменного металлического корпуса;
• с входным и выходным патрубками;
• клеммная группа в защитной металлической коробке.

В комплект котла входит блок управления в виде электрического шкафа с автоматами защиты. Для защиты котла от сухого хода между циркуляционным насосом и входным патрубком котла, ставят реле потока.

Электродные отопительные котлы

Электродные отопительные котлы известны всем по нашумевшей рекламе котлов «Галан» с их миниатюрными размерами.

Это так, электродные отопительные котлы можно сравнить с проточными водонагревателями, только в них вода нагревается за счет, внимание, прохождения тока через теплоноситель. В данных устройствах сам теплоноситель греет сам себя. Достигается это за счет помещения в среду теплоносителя специальных электродов, возбуждающих колебание свободных электронов воды, как следствие вода нагревается.

Отличают электродные котлы:

• Цилиндрические формы;
• Малые размеры;
• Экономичность при установке НЕ чугунных радиаторов;
• Безопасность. Они не работают при отсутствии воды;
• Автоматическое включение/выключение по датчикам температуры.

Минусы таких котлов:

• Нельзя регулировать мощность, только вкл./выкл.;
• Образование накипи, как следствие снижение мощности;
• Вода требует подготовки;
• Нельзя использовать традиционные теплоносители тосол и антифриз;
• Не подходит для теплоносителя дистиллированная вода;
• Есть вероятность прямой утечки тока на корпус и трубы отопления;
• Электролиз, который возникает при процессах в электродном котле, приводит к образованию ядовитых газов и требует периодической замены теплоносителя.

Конструкция электродного отопительного котла

Конструкцию электродного отопительного котла посмотрим на примере минских котлов Beril.

А вот фото их подключения в систему отопления.

Выводы

Все типы современных электрических котлов имеют как достоинства, так и недостатки. Например, ТЭН котлы можно использовать с теплыми полами, а индукционные нет. Или ТЭН котел можно использовать без расширительного бака, а электродные и индукционные нет. Все эти нюансы невозможно уместить в одну статью. Поэтому серию электрокотлов я продолжу в следующих статьях, где подробно разберу каждый тип электрического котла в отдельности.

Как работает электрический котел для отопления частного дома

Отопление дома или квартиры с помощью электричества отличается простотой и высоким КПД. Этот способ экологически безопасен и не требует сжигания топлива. При подборе оборудования важно понимать принцип работы электрокотла, чтобы правильно организовать обогрев помещения. Нужно быть готовым к тому, что содержание приборов потребует затрат.

Критерии выбора электрического котла для частного дома

При подборе отопительной установки необходимо учитывать несколько факторов:

1. Мощность зависит от площади обогреваемого помещения.
2. 1-контурные модели предназначены только для теплоснабжения дома или дачи, а 2 линии способны обеспечить потребителя горячей водой.
3. Принцип работы. Распространение получили электродные, индукционные и модели с ТЭНами.
4. Наличие дополнительных функциональных возможностей, позволяющих упростить управление котлом.
5. По типу монтажа могут быть напольные или настенные.
6. Производитель оборудования. На рынке представлены аппараты российских, итальянских, немецких, словацких компаний.

Разновидности электронагревателей

В быту нашли применение три типа устройств:

1. ТЭНовый. Жидкость нагревается в трубчатом теплообменнике. Агрегаты отличаются невысокой ценой и простотой в обслуживании. Чувствительны к образованию накипи на стенках нагревательного элемента.
2. Электродный. Нагрев осуществляется за счет ионизации теплоносителя под воздействием тока.
3. Индукционный. Устройства используют эффект электромагнитной индукции для повышения температуры жидкости. Особенность установки — высокая стоимость и низкое энергопотребление.

Для организации теплоснабжения частного дома или дачи подойдет любой тип отопительного прибора.

Преимущества и недостатки оборудования

Использование электрокотлов для обогрева помещений имеет следующие достоинства:

• высокая эффективность, которая сочетается с небольшими размерами — КПД установок индукционного типа достигает 99%;
• электрические теплогенераторы являются альтернативным вариантом при отсутствии подводки газа к дому;
• хорошая ремонтопригодность;
• бесшумная работа;
• отсутствие открытого пламени;
• безопасность;
• не требуется наличие вытяжки в помещении;
• отсутствие выбросов в атмосферу;
• длительный срок службы приборов.

Имеется и ряд существенных недостатков:

• создается большая нагрузка на электрическую сеть, что предъявляет высокие требования к качеству проводки в доме;
• при отключении электроснабжения помещение остается без обогрева;
• необходимость осуществлять предварительную подготовку теплоносителя;
• затраты на оплату электроэнергии выше, чем на природный или сжиженный газ.

Также характерны недочеты для каждого типа отопительного прибора. Для ТЭНовых установок это:

• образование накипи на нагревательных элементах, что приводит к падению эффективности;
• большие размеры установки;
• включение котла сопряжено со скачками в электросети, вызванного высокими пусковыми токами;
• модели начального уровня оснащаются минимумом автоматики, поэтому часто требуется ручная настройка параметров;
• вольфрамовая нить имеет ограниченный срок службы и может перегореть, поэтому периодически ТЭНы приходится менять.

В индукционных агрегатах имеются недостатки:

• высокая стоимость установки;
• требовательность к качеству теплоносителя;
• сложность монтажа.

Несовершенство электродных приборов заключается в следующем:

• требовательность к химическому составу жидкости;
• обильное образование накипи;
• электроды со временем частично растворяются и требуют замены;
• сложная схема подключения и монтажа аппарата;
• котел всегда работает на максимальной мощности и требует наличия автоматической системы включения и выключения.

Устройство электрокотла

Агрегат представляет собой корпус, внутри которого размещены главные узлы прибора:

• блок нагрева котловой жидкости: ТЭН, электроды или индукционная катушка;
• емкость, к которой подведены прямой и обратный трубопровод воды;
• циркуляционный насос, обеспечивающий ток теплоносителя в системе;
• блок управления и автоматики, предназначенный для контроля за работой прибора.

Установки оснащаются системами безопасности. Их назначение — обеспечить выключение прибора при возникновении нештатных ситуаций.

2-контурные агрегаты способны не только отапливать, но и обеспечивать помещение горячей водой. Такие установки сложнее в эксплуатации и потребляют больше энергии. Контуры работают независимо друг от друга, что важно в летнее время, когда отопление помещения не требуется

Принцип работы

Назначение котла — повышение температуры теплоносителя в отопительном контуре. Способ нагрева зависит от конструктивных особенностей аппарата.

ТЭНовые котлы

Нагревательный элемент установки представляет собой трубку из металла, внутри которой помещена керамическая крошка или кварцевый песок. В середине расположен стержень из нихрома или вольфрама. Контакты подключаются к электрическим проводам. В рабочем режиме на спираль подается напряжение. За счет высокого сопротивления она начинает нагреваться и передает тепловую энергию воде. ТЭНы размещаются внутри бака, заполненного жидкостью.

Внимание! В качестве теплоносителя производители рекомендую использовать антифризы или обессоленную воду.

Емкость может размещаться вертикально или горизонтально. При работе котла ТЭН всегда скрывается под жидкостью, иначе нагревательный элемент быстро выйдет из строя. Для контроля температуры и давления внутри бака применяются датчики, передающие рабочие параметры в блок управления. Для обеспечения циркуляции теплоносителя в контуре, многие модели снабжены электрическим насосом.

Запуск в работу сопровождается резким скачком энергопотребления, т.к. одновременно включаются все ТЭНы. При достижении теплоносителем заданных параметров котел поддерживает температуру воды на постоянном уровне.

Индукционные котлы

Приборы данного вида используют эффект электромагнитной индукции. В катушку с заданным числом витков помещается металлический стержень. При этом образуются вихревые токи, вызывающие повышение температуры элемента. Сердечник нагревает циркулирующий теплоноситель.

Аппарат представляет собой цилиндр, по всей высоте которого встроена катушка индуктивности. Внутри располагается металлический сердечник. Свободное пространство заполнено теплоносителем. Для регулировки мощности применят тиристорные пускатели.

При подаче напряжения на катушку начинает нагреваться сердечник, передавая энергию жидкости.

Индукционные установки отличаются надежностью и продолжительной эксплуатацией. КПД аппаратов достигает 99%. Использование в качестве теплоносителя обессоленной воды или антифриза избавляет потребителя от проблем с накипью.

Установки компактны, что позволяет монтировать приборы на стене помещения. Встречаются производительные аппараты, мощность которых достигает 60 кВт.

Электродные котлы

Работа этих установок основана на проводимости воды, содержащей соли металлов. Через теплоноситель пропускается ток, который вызывает ионизацию раствора. Заряженные частицы двигаются к электродам. За счет внутреннего сопротивления молекул жидкость начинает нагреваться.

Внимание! В электродных котлах нельзя использовать дистиллированную воду. Соли металлов обеспечивают электрическую проводимость теплоносителя.

Аппарат состоит из цилиндрического резервуара, внешняя часть которого покрыта изоляцией. Внутри установлен электрод, подключенный к фазе. Корпус присоединяется к нулевому кабелю. При подаче напряжения температура теплоносителя начинает резко возрастать.

Приборы, работающие на принципе ионизации раствора, отличаются компактными размерами и высокой надежностью. Мощные установки предназначены для подключения к 3-фазной электрической сети. Допускается последовательный монтаж нескольких котлов. Особенностью электродных генераторов является невозможность управления мощностью прибора. Аппарат способен работать только с полной производительностью. Регулировка температуры воды достигается отключением и включением устройства.

Особенности установки

Перед монтажом прибора требуется подобрать подходящее место. Оно должно позволять пользователю:

• контролировать работу агрегата;
• осуществлять плановое обслуживание и проведение ремонтных работ;
• обеспечивать удобное подключение к коммуникациям и электрической сети.

Для этого составляют план-схему разводки отопительных коммуникаций и радиаторов. Многие модели электрических котлов имеют небольшие габариты и массу и предназначены для настенного монтажа. Для крепления используются специальные дюбели и анкерные болты.

Электродные установки монтируются на трубах отопления и фиксируются хомутами. Приборы индукционного типа чаще всего за счет большой массы предполагают напольный способ монтажа.

Подключение агрегата к сети допускается только через отдельный автомат, расположенный в распределительном щитке. Обязательно должен быть предусмотрен заземляющий контур.

Как рассчитать мощность электрического котла при отоплении дома

Данный метод позволяет оценить ориентировочную производительность аппарата. Для домов или квартир с высотой потолка до 3 м на 10 кв. м площади должно приходиться около 1 кВт мощности.

Для эффективного процесса котлу нужно генерировать энергии не меньше, чем помещение ее теряет. Установка не должна работать постоянно, это приведет к росту затрат и снижению ресурса службы устройства. Генератор в номинальном режиме включается периодически, нагревает воздух и затем отключается.

Для точного расчета мощности учитывают величину теплопотерь помещения. Следует выяснить:

• материал и толщину стен и межэтажных перекрытий;
• площадь оконных проемов.

Для вычисления теплового сопротивления ширина стен делится на коэффициент теплопроводности. Для каждого материала выполнятся отдельный расчет, затем полученные значения суммируются.

Чтобы узнать величину потерь, нужно объем помещения умножить на разницу температур на улице и дома. Полученный результат делят на тепловое сопротивление. Температурная дельта берется для холодного времени года. Такой способ вычисления мощности дает самый точный результат. С его помощью можно подобрать установку, которая обеспечит надежное теплоснабжение помещения круглый год.

Электрокотлы являются эффективным способом организовать обогрев дачи или загородного дома. Приборы отличаются надежностью и безопасностью, но требуют высоких затрат на содержание.

Обеспечение постоянного обогрева дома: обзор всех видов электрокотлов, устройство и принцип работы

Обогрев загородного дома при помощи электрического нагревательного котла уступает традиционным газовым и твердотопливным в экономичности, но является простым и эффективным способом обогрева.

Электрокотёл — бак с нагревательным элементом внутри, а циркуляция теплоносителя по трубам осуществляется с помощью насоса или посредством тепловой конвекции.

По конструкции они могут быть ТЭНовыми, электродными, индукционными. Такой котёл, работающий от однофазного или трехфазного тока, управляется специальным контроллером, который помогает поддерживать оптимальную температуру или включать обогрев по таймеру. Подключение электрокотла к сети отопления легко сделать своими силами.

Как работают индукционные электрокотлы?

Принцип действия устройства основан на явлении электромагнитной индукции. Магнитное поле, образуемое катушкой, вызывает вихревой ток в металлическом сердечнике, что приводит к его нагреву.

В составе такого электрокотла присутствует:

• катушка;
• теплообменник вокруг сердечника;
• патрубки входа и выхода теплоносителя;
• блок управления;
• тиристорные пускатели, регулирующие мощность;
• защитный кожух с теплоизоляционным слоем.

Теплоноситель поступает через клапан в змеевик, который расположен вплотную к сердечнику, где и происходит нагрев жидкости. КПД при этом достигает 99%, а максимальная мощность отдельных устройств превышает 50 кВт.

Плюсы индукционного нагрева

Недостатки

• Высокая цена;
• сложность подключения электрики и трубной обвязки.

Справка! Производители котлов рекомендуют применять специальную обессоленную воду или антифризы с добавками, которые предотвращают появления накипи.

ТЭНовые устройства

ТЭН расшифровывается как тепловой электрический нагреватель. Любой ТЭН — трубка в форме буквы U из нержавеющей стали или меди, внутри которой проложена спираль из нихрома или вольфрама, а теплоизолятором служит керамика или кварцевый песок. Одноконтактные ТЭНы обладают прямой трубкой, а роль второго контакта выполняет сам корпус.

Фото 1. ТЭНовый напольный электрокотел, окрашен в синий цвет, выполнен из нержавеющей стали.

Электрический ток, проходя через вольфрамовую нить, нагревает её до очень высокой температуры. Это тепло поглощает кварцевый песок и отдаёт его теплоносителю. Принцип действия аналогичен электрическому чайнику.

Важно! Поверхность ТЭНов нагревается до очень высокой температуры, поэтому они обязательно должны быть покрыты водой для охлаждения.

Нагревательные элементы размещают внутри котла с жидкостью. Количество ТЭНов определяет мощность котельной установки.

Нагрев воды происходит интенсивно, поэтому циркуляционные насосы используют в больших отопительных контурах.

Для компактной системы хватает конвекционного теплообмена.

За регулировку температуры отвечает термостат, датчик температуры и давления, блок управления электрокотлом. От завоздушивания системы теплоснабжения предохраняет расширительный бак.

Преимущества

• Очень простое подключение и обслуживание;
• низкая стоимость электрокотлов и ТЭНов (от 500 рублей за штуку);
• быстрый нагрев жидкости.

Недостатки

Недостатков у стержневых нагревательных элементов значительно больше:

• низкий КПД из-за неэффективного способа преобразования энергии;
• образование накипи на ТЭНах и попадание её в отопительный контур;
• минимум автоматики в дешёвых моделях требует ручного управления;
• вольфрамовая нить со временем перегорает, что приводит к замене нагревательного элемента;
• есть вероятность повреждения оболочки ТЭНа и поражения электрическим током;
• высокие пусковые токи и нагрузка на электрические сети во время работы;
• большие габариты электрокотла.

Мощность отдельных нагревательных элементов не превышает 5–6 кВт. Этого достаточно для отопления дачного дома или использования в качестве аварийной системы обогрева.

Накипь существенно снижает эффективность нагрева, поэтому борьбе с ней и умягчению воды необходимо уделить пристальное внимание.

Способы снижения жёсткости воды для использования в системах отопления:

• Химический метод с добавлением сульфата натрия или кальцинированной соды. Раствору дают отстояться и сливают чистую воду с осадка. После фильтрования и кипячения жидкость готова к использованию.
• Сбор дождевой воды с последующей фильтрацией.
• Использование талой жидкости.
• Купить дистиллированную воду в магазине.

Электродные электрокотлы

Принцип действия основан на эффекте проводимости воды за счёт растворенных в ней солей металлов. На этом принципе работает простейший кипятильник из двух лезвий и все электродные нагревательные устройства.

Внимание! Заливать можно только обычную водопроводную воду, дистиллят или обессоленная жидкость нагреваться не будет.

Устройство электродного котла состоит из металлического корпуса покрытого защитным слоем, электрода, отводящих и подводящих патрубков. Фазный провод подключают к электроду, а нулевой — к корпусу. Контакт между катодом и анодом возможен только через теплоноситель.

Фото 2. Электродный электрокотел с металлическим корпусом и защитным слоем, отводящими и подводящими патрубками.

Электрический ток приводит в движение содержащиеся в жидкости ионы. Это хаотичное движение и нагревает воду. Высокая интенсивность нагрева позволяет применять компактные устройства с небольшим баком.

Если электродный котёл не развивает необходимой мощности, то причина кроется в слабой солёности воды. Исправить жидкость можно добавлением поваренной соли.

Плюсы

• Высокая тепловая мощность;
• самые компактные среди других видов электрокотлов;
• простая и надёжная конструкция;
• небольшой расход электроэнергии.

Отрицательные особенности

Особенности электрических котлов

Выбор электрических водогрейных устройств огромен среди импортных и российских марок. Причины популярности электрокотлов:

• простота установки и управления температурным режимом;
• низкая стоимость в сравнении с другими типами котлов;
• нет зависимости от газа и твёрдого топлива;
• компактность и возможность настенного размещения;
• вытяжка в помещении с котлом не требуется;
• отсутствие открытого пламени;
• бесшумность работы;
• может встраиваться в систему отопления с основным газовым котлом в качестве резервного;
• не требуется склад для топлива, отсутствует сажа, пепел и другие продукты сгорания;
• программируется включение на ночное или льготное время;
• отсутствие выбросов в атмосферу допускает использование в природоохранных зонах.

Фото 3. Электрический настенный котел, работает бесшумно, подходит для помещений с небольшой площадью.

Недостатки электрообогревательных устройств исходят из высокой стоимости электроэнергии и низком КПД при высокой мощности. Поэтому отопление дома площадью от 100 м 2 . экономически нецелесообразно. Лучше всего электрокотлы показывают себя в южных районах страны при грамотном сочетании энергосберегающих свойств дома и использования альтернативных источников энергии.

Важно! Частые и продолжительные отключения электричества могут стать причиной разморозки всей теплосистемы зимой, если не предусмотреть запасной источник электроэнергии.

Стоит ли устанавливать?

Прежде чем монтировать электрокотел, нужно рассчитать теплопотери дома при максимальной разнице температур.

Если установка электрического котла нецелесообразна, то его применяют в качестве вспомогательного отопительного прибора.

Оптимизировать работу помогает установка:

• датчика температуры, защищающего систему от перегрева;
• реле нагрузки, которое не даёт работать котлу при большой нагрузке на электросети;
• реле времени (включает прибор в самые выгодные часы, например, ночью).

Полезное видео

Из видео можно узнать, как правильно подключить электрический котел и не ошибиться с фазами.

Заключение

Для любого электрокотла проводят заземление, а проводку используют согласно требованиям ГОСТа для мощных нагревательных устройств. Правильная установка и подключение — залог успешной и безопасной эксплуатации.

Электрический котел для отопления частного дома: тонкости выбора

Количество желающих перебраться из многоквартирных домов в частные коттеджи с каждым годом растет. Однако многие из них забывают, что обеспечение собственного дома отоплением чаще всего ложится на плечи владельца — далеко не все коттеджные поселки сразу имеют подключение к газоснабжению, а иногда этого приходится ждать несколько лет. Так что же в этом случае делать? Вариантом может стать электрический котел, о котором мы и расскажем.

Особенности электрических котлов

Принцип работы электрического котла чрезвычайно прост: в специальный бак, в котором установлены нагревательные элементы, подается теплоноситель. При подключении энергия электрического тока передается молекулам теплоносителя, и температура последнего возрастает. Из расширительного бака он по радиаторам и трубам распространяется по всему помещению, обогревая его. Кроме бака и обогревателя, в котле может быть установлен механизм контроля и управления, циркуляционный насос. Для экономии электроэнергии в некоторых котлах предусмотрена опция автоматического регулирования мощности, в более простых моделях мощность регулируется с помощью термостата, задающего температуру воды.

Электрокотел можно установить везде, где есть подключение к электропитанию. Основные преимущества котла такого типа — это прежде всего компактные размеры и эргономичность. Его можно установить даже в небольшом доме, например, на даче, при этом он не нуждается в дополнительном помещении для хранения топлива. Такой котел очень просто монтировать и эксплуатировать, и, что немаловажно, для установки не требуется специальных разрешений от органов технадзора. Еще одно преимущество — экологичность. Котел не производит вредных выбросов, поэтому его вполне можно размещать в жилых помещениях, например, на кухне. Работает он бесшумно, без открытого огня, а, следовательно, отпадает необходимость в устройстве дымохода, за счет чего повышается безопасность эксплуатации.

Какой вид электрического котла лучше

Чтобы выбрать идеально подходящий для конкретного дома электрический отопительный котел, нужно хоть немного разбираться в особенностях каждого из трех основных типов.

ТЭНовые котлы

Это классический тип электрокотла. В нем теплоноситель нагревается ТЭНами, состоящими из прочной оболочки (стальной, алюминиевой или титановой), и нихромовой спирали внутри нее. Между оболочкой и спиралью находится диэлектрический наполнитель, чаще всего кварцевый песок. Теплообменник котла может иметь один или несколько ТЭНов. Принцип действия такого устройства напоминает принцип работы обычного электрочайника (кипятильника). Номинальной мощности он достигает скачкообразно, а нагрев воды происходит только через 10–15 минут после включения котла. ТЭНовые котлы работают в проточном режиме, с его же помощью создается циркуляция воды во всей системе отопления помещения.

Преимущество ТЭНового котла в том, что в нем нет прямого контакта теплоносителя с нагревательным элементом, они отделены друг от друга диэлектриком, что сводит возможность короткого замыкания к минимуму. От перегрева котел защищен термическим регулятором.

Серьезный недостаток ТЭНовых котлов — образование накипи, которая может привести к поломке оборудования. Чтобы избежать этого, рекомендуется в качестве теплоносителя использовать дистиллированную воду или специальные жидкости. В случае утечки теплоносителя котел способен перегреться и полностью выйти из строя.

Большинство ТЭНовых котлов имеют настенное исполнение, но встречаются и напольные конструкции.

Электродные котлы

В таком котле на помещенных в теплообменник электродах под действием электрического тока создается разность потенциалов. За счет содержащихся в теплоносителе солевых примесей, он сам выступает в роли проводника электрического тока — электролита с хорошим сопротивлением, и ток, проходя через эту среду, вызывает ее нагревание. Процесс нагревания воды в котле идет без участия посредника в небольшой ионизационной камере. В качестве основы теплоносителя обычно используется жидкость на основе этиленгликоля или прошедшая специальную подготовку вода. Заданный уровень теплопроводности жидкости дает возможность быстро вывести котел на номинальную мощность. Нагревается электродный котел очень быстро — буквально за одну минуту.

Электродные, или ионные, котлы достаточно экономичны. При одинаковой мощности они потребляют почти в два раза меньше электроэнергии, чем ТЭНовые. С помощью автоматики можно не только задавать нужную температуру воздуха, но и менять ее по мере необходимости, включая и выключая котел.

Большое преимущество электродных котлов — надежность, поскольку в них практически нечему выходить из строя. Например, при утечке теплоносителя, котел выключится, поскольку токи упадут до нуля. Такие котлы особенно удобно использовать в помещениях с нестабильным напряжением. Даже при снижении его до 180 В электродный котел не отключается.

Недостаток электродного котла — необходимость поддержания непрерывной циркуляции жидкости и высокая стоимость теплоносителя, поскольку обычную воду в них использовать невозможно.

Индукционные котлы

Первые индукционные котлы появились еще 80-х годах ХХ века и использовались для промышленных нужд. Производство бытовых агрегатов началось примерно в конце 90-х годов. Индукционный котел работает по принципу трансформатора и состоит из первичной и вторичной обмоток: индукционной катушки, одновременно являющейся генератором, и сердечника — системы стальных труб с теплоносителем внутри. После запуска первичная обмотка преобразовывает электроэнергию в магнитное поле и направляет его на вторичную. Сердечник нагревается и передает тепло теплоносителю.

Плюсом индукционных котлов является их высокая эффективность, защита от накипи, экономичность, высокая степень пожаробезопасности. В котле нет элементов, подверженных механическому износу, так что срок работы у него может превышать 30 лет. По сравнению с ТЭНовыми котлами, индукционные имеют гораздо большую площадь теплоотдачи, а в качестве теплоносителя в них можно использовать практически любую жидкость, включая очищенные нефтепродукты. Работа оборудования не зависит от температуры окружающей среды, так что вероятность отказа сведена практически к нулю.

Среди недостатков можно отметить высокую цену и большой вес при небольших размерах, даже самый слабый котел весит более 20 кг.

На что еще обратить внимание, выбирая электрический котел

Но выбор типа котла — это еще не все. Есть несколько важных факторов, от которых зависит, насколько котел будет соответствовать поставленным перед ним задачам.

Число контуров

Одноконтурный котел отвечает только за нагрев теплоносителя в системе отопления. Если есть необходимость в горячей воде для бытовых нужд, то следует либо изначально установить двухконтурный котел, либо дополнить систему водонагревателем.

Двухконтурные котлы имеют два независимо работающих контура, один из которых обеспечивает отопление, другой — горячее водоснабжение. Электрические двухконтурные котлы не пользуются популярностью, поскольку потребляют слишком много электроэнергии. Стоимость воды и отопления в этом случае получается чересчур высокой.

Электрические котлы каждого из трех упомянутых типов характеризуются примерно одинаковым КПД — 95–98%. Столь высокий показатель объясняется тем, что электрокотел не генерирует, а преобразует электроэнергию в тепловую. Поэтому, какой бы тип котла покупатель не выбрал, КПД у него будет практически таким же, как у его собратьев.

Мощность

Один из главных параметров при выборе котла. Именно от него зависит, будет ли котел справляться с обогревом помещения. Недостаточно мощный агрегат не сможет обеспечить необходимую температуру, а избыточно мощный приведет к неоправданным затратам на электроэнергию.

Электрические котлы выпускаются мощностью от 2,5 до 60 кВт (в зависимости от типа котла). Мощность для каждого помещения должна рассчитываться индивидуально, она зависит от отапливаемой площади, материалов стен и перекрытий, качества теплоизоляции, площади окон. Для того чтобы приблизительно рассчитать мощность котла, можно использовать формулу:

W= (S х Wуд) : 10,

W — мощность котла в кВт,

S — площадь помещения,

W уд — удельная мощность устройства (устанавливаемая для каждого региона индивидуально, например, для Москвы и области она составляет от 1,2 до 1,5 кВт).

Если необходимо обогреть дом под Москвой площадью 100 м 2 , то согласно формуле мощность котла должна быть W = (100 × 1,2) : 10 = 12 кВт. Этот расчет справедлив только для одноконтурных котлов. Для двухконтурных мощность рассчитывается с поправкой на ГВС — около 20 %.

Тип регулировки мощности

Этот показатель зависит от устройства котла и может быть ступенчатым или плавным. Ступенчатая регулировка применяется в котлах, имеющих независимые нагревательные элементы. Чтобы отрегулировать расход энергии и температуры в помещении можно просто отключить некоторые из них.

Плавная регулировка возможна только в тех котлах, в конструкции которых есть реостат. А в дешевых агрегатах небольшой мощности возможность регулировки вообще отсутствует.

Способ подключения

Котлы мощностью до 6 кВт можно подключать к обычной однофазной сети на 220 В, но если предполагается установка более мощного устройства, то понадобится трехфазная линия 380 В.

Корпус

Корпус электрокотла может быть изготовлен из любого прочного материала — стали, пластика, чугуна, меди. Основное требование — надежная защита от возникновения пожара и поражения электрическим током. Как правило, у настенных моделей более легкие корпуса.

Тип автоматики

Автоматика поддерживает в помещении необходимую температуру и дает возможность рационально использовать электроэнергию без постоянного контроля со стороны человека. Существует два типа терморегуляторов для электрокотлов — механические и электронные.

Механический терморегулятор работает либо на биметаллических пластинах, либо на жидкостно- или газозаполненных сильфонах. Когда температура достигает определенного уровня, такой терморегулятор или перекрывает ток теплоносителя, или размыкает электрическую цепь. При понижении температуры котел вновь начинает работать. При простоте в управлении, невысокой стоимости и устойчивости к скачкам напряжения, механическая автоматика все же имеет недостаточную чувствительность и способна отклоняться от заданного температурного диапазона на 2–3°С.

Электронные терморегуляторы состоят из блока управления и выносного датчика. Датчик подключается к нагревательному элементу дистанционно или с помощью проводов и передает информацию на блок управления, который при необходимости выключает котел. Электронный терморегулятор способен контролировать все системы котла, обеспечить высокую точность температур и может работать без участия человека до 8 часов. При этом у него достаточно высокая стоимость и дорогое сервисное обслуживание.

Размеры

Самые компактные электрические котлы — электродные. Их можно крепить прямо на трубу, поскольку такой котел представляет собой цилиндр длиной всего около 40 см. Индукционные котлы тоже не слишком велики, но при этом, как уже говорилось, имеют значительный вес. Тем не менее практически все электрокотлы очень компактны и не требуют отдельного помещения для установки, в отличие от газовых или твердотопливных коллег.

Комплектация

У всех видов электрических котлов, кроме базовой комплектации, имеются дополнительные опции. К ним относятся автоматический слив воды при отключении и снижении температур до нулевых значений, защита от изменения давления в системе, центробежный насос, выносной термодатчик, расширительный бак, фильтр тонкой очистки. Прежде чем отказываться от дополнительных опций в целях экономии, следует хорошенько все просчитать. Нередко дешевая модель с последующей покупкой дополнительных блоков и дополнительным их монтажом в итоге обходится дороже, чем приобретение котла в полной комплектации.

На стоимость котла влияет, прежде всего, его тип — ТЭНовый обойдется во много раз дешевле, чем индукционный, а также количество контуров, мощность, и наличие дополнительных опций. Не последнюю роль в ценообразовании играет и бренд производителя — неизвестные китайские марки будут стоить меньше, чем отлично зарекомендовавшие себя на рынке европейские. Но в этом случае речь идет еще и о качестве, так что экономия не всегда уместна.

Итак, полная зависимость агрегата от электроснабжения, высокие требования к питающей силовой линии и качеству воды, и, наконец, высокая стоимость электроэнергии не позволяют в полной мере использовать электрические котлы в качестве основного источника тепла.

Однако в ряде случаев, например, для обогрева редко посещаемых в зимнее время помещений, электрокотел является идеальным вариантом. Кроме того, он пригодится в качестве резервного при отключении газа или для повышения эффективности системы отопления на твердом топливе.

Как выбрать бренд котла?

С этим вопросом мы обратились к представителю компании Vaillant Group, и получили такой ответ:

«Определиться с брендом — дело не менее сложное, чем выбор самого котла. На рынке существует множество производителей, известных и не очень, которые активно предлагают свою продукцию, позиционируя ее как самую лучшую, с высоким КПД и низким энергопотреблением…

Однако лидерами в сфере производства котлов уже не одно десятилетие остаются европейские страны. Так, под немецким брендом Vaillant выпускаются котлы премиального сегмента, отличающиеся компактностью, высокой надежностью и эргономичностью. По утверждению производителя — это настоящая альтернатива газовому отоплению. Такие котлы можно использовать и в популярных сегодня системах «теплый пол».

Vaillant присутствует на мировом рынке уже 140 лет и занимает второе место в Европе в своем секторе, а продукция компании экспортируется в 60 стран мира.

В среднем ценовом диапазоне стоит обратить внимание на бренд Protherm из портфеля Vaillant Group. В частности, производитель предлагает 8 модификаций настенного одноконтурного электрокотла «Скат» — мощностью от 6 до 28 кВт. Котел является собственной разработкой компании и имеет очень высокий КПД — до 99,5%.

Или же можно обратить внимание на модели Vaillant eloBLOCK — легкие в управлении электрические котел, мощностью от 6 до 28 кВт. Эта техника может быть использована, помимо прочего, в системах «теплый пол». И сама по себе линейка имеет очень привлекательную цену — от 41 800 до 52 600 рублей».

P.S. Vaillant Group — один из мировых лидеров по производству отопительного оборудования. Посмотреть модели и узнать цены можно на сайтах компании vaillant.ru, protherm.ru.

Электрические котлы — отличный вариант для индивидуальных автономных отопительных систем в административных и жилых помещениях.

Бесплатная консультация специалиста по подбору оборудования.

Электрические котлы Vaillant отличаются высоким КПД (свыше 94%), а также долговечностью и безопасностью в эксплуатации.

Премиальные марки производителей электрокотельного оборудования традиционно ценятся выше — в первую очередь из-за безупречного исполнения.

Электрические котлы Protherm — альтернатива газовому отоплению.

Спецпредложения, скидки и акции могут помочь значительно сэкономить при покупке электрического котла.

Нашим подписчикам — скидки на товары для отопления и водоснабжения.

Профессиональный монтаж — залог правильной работы оборудования и соответствия требованиям ГОСТов.

Пармон Анна Сергеевна Ответственный редактор

Как и лю­бая дру­гая тех­ни­ка, элек­тро­кот­лы про­из­во­дят­ся в раз­лич­ных це­но­вых сег­мен­тах и при­над­ле­жат к брен­дам, ко­то­рые оли­цетво­ря­ют тот или иной класс обо­ру­до­ва­ния. По­это­му пре­ми­аль­ные мар­ки про­из­во­ди­те­лей элек­тро­ко­тель­но­го обо­ру­до­ва­ния тра­ди­ци­он­но це­нят­ся вы­ше — в пер­вую оче­редь из-за без­уп­реч­но­го ка­чест­ва ис­пол­не­ния.

Виды и типы шаровых кранов: как сделать правильный выбор

Газовые котлы: рекомендации по выбору оборудования для частного дома

Конденсационные котлы: какой тип выбрать и сколько стоят надежное оборудование

© 2021 АО «Аргументы и Факты» Генеральный директор Руслан Новиков. Главный редактор еженедельника «Аргументы и Факты» Игорь Черняк. Директор по развитию цифрового направления и новым медиа АиФ.ru Денис Халаимов. Шеф-редактор сайта АиФ.ru Владимир Шушкин.

Технология утепления фасада дома минеральной ватой под штукатурку

Утепление дома – первоочередная задача домовладельца, желающего максимально эффективно эксплуатировать своё жильё. Утепление как деревянного, так и каменного дома снаружи позволит застройщику значительно снизить расходы на отопление, сэкономит полезное пространство внутри дома и убережёт дом от негативного воздействия атмосферных явлений и осадков.

Одной из наиболее популярных и востребованных методик теплоизоляции жилья является технология утепления фасада минватой под штукатурку. С особенностями, правилами, инструментарием и этапами монтажа минваты под штукатурку вы можете ознакомиться ниже.

Что такое минвата?

В отличие от ваты для внутренних работ фасадная минеральная вата более плотная и гидрофобная (отталкивает воду). Минеральная вата для утепления снаружи деревянного, кирпичного и другого дома выпускается исключительно в форме плит габаритами типов 0,6х1,2 м и 0,5х1 м. Толщина материала может составлять 5, 10, 15 см. Самый популярный тип – 10-сантиметровые плиты минваты.

Минвата выпускается в трёх разновидностях:

• базальтовая;
• стекловолоконная;
• шлаковая.

При этом базальтовая стекловата, по причине своей рекордно низкой теплопроводности, считается наилучшим вариантом для утепления снаружи деревянного дома.

Плюсы и минусы применения минваты для наружной теплоизоляции дома

Популярность утеплителя обусловлена, прежде всего:

• низкой теплопроводностью материала, а следовательно, и высокими теплоизоляционными характеристиками;
• великолепной звукоизоляцией;
• хорошим уровнем пожаробезопасности (ведь минвата не поддерживает горение);
• паропроницаемостью (обеспечивает «дыхание» дома, что особенно важно, если дом не деревянный, а каменный);
• стойкостью к грибкам и грызунам;
• относительной экологичностью и безопасностью материала (вредные вещества выделяются только лишь при нагреве более 300 °С);
• простотой технологией монтажа.

Теплоизоляцию фасада с помощью минваты можно выполнить самостоятельно

В качестве недостатков стоит отметить:

• изменение объема утеплителя и появление в нём трещин (происходит лишь тогда, когда нет армирующего слоя);
• если минвату не обработать гидрофобным раствором, все её теплоизоляционные характеристики сойдут на нет, ведь она почти моментально впитывает в себя влагу.

Материалы и инструменты для выполнения работ

Для монтажа утеплителя под штукатурку вам потребуются:

• направляющие профили;
• строительный уровень;
• клей;
• минвата;
• сетка для армирования;
• шпатель и фасадная штукатурка;
• дюбели.

Подготовка поверхности фасада

Прежде чем приступать к работе с утеплителем и штукатуркой, необходимо очистить поверхность стен от масляных пятен и грязи и выровнять их. Согласно технологии, снаружи со стен необходимо убрать все металлические элементы, которые могут заржаветь. Если же это стратегически важные металлические элементы, то нужно обеспечить поступление под штукатурку кислорода, т.е. это сразу исключает применение штукатурки на основе акрила.

Материал для утепления должен иметь низкую теплопроводность. Поэтому минвата, а именно её разновидность с плотностью 140 кг/м², подходит как нельзя лучше.

Если на стенах есть остатки старого покрытия, будь то краска, штукатурка или что-либо иное, то утеплитель под штукатурку класть нельзя.

Прежде чем начинать утепление, стоит при помощи провесов обозначить границы зон. Провесы – прочные капроновые шнуры, протягиваемые между штырями арматуры (эти штыри затем необходимо устранить, поэтому не стоит вбивать их слишком крепко), фиксируемые в обозначенной точке в вертикальном, горизонтальном положении и по диагонали.

Провесы устанавливаются для оценки геометрии стены

После того как провесы будут установлены, становится гораздо легче оценивать стенную геометрию. Провесы нужно крепить так, чтобы они отступали хотя бы на 1 см от минваты. После того как стена размечена, можно приступать к монтажу направляющих профилей.

Технология и основные этапы утепления

Утепление минватой с последующим закрытием её штукатуркой должно производиться в несколько этапов.

Таких базовых этапов выделяется три:

1. Установка теплоизоляции.
2. Армирование.
3. Проведение декоративной отделки.

Схема утеплительного пирога с установкой минваты

Прежде всего, стоит вмонтировать в стену цокольный профиль либо планку, которая будет опорной направляющей для первого ряда утепляющего материала, кроме того, она будет контролировать зазор между нижним рядом минваты и стеной, а также предохранять минвату от проникания грызунов и вредителей. Немаловажно также то, что профили защищают слой штукатурки от механической деформации и плотно состыковывают штукатурку с деформационными швами.

Утепление фасада производится при помощи минваты с плотностью в 140 кг/м². Фиксация минваты на несущие стены фасада производится при помощи забивных дюбелей или специального клея.

После этого под профиль прямо на минвату стоит приделать полосу армирующей сетки (ширина от 25 до 35 см). После того как на минеральную вату будет приклеена арматура, нижний край этой сетки можно будет завернуть на профиль, что полностью изолирует и сделает монолитным утеплитель. Арматурная строительная сетка крепится к минвате при помощи клееармирующей штукатурки.

Армировочная сетка предотвращает минвату от разрушения

Чтобы задекорировать плиты минваты, можно воспользоваться декоративной штукатуркой на силикатной, минеральной, акриловой или силиконовой базе. После того как штукатурка высохнет, на неё можно нанести краску любого подходящего общей цветовой гамме фасада цвета.

Крайне важно, чтобы все используемые в работе материалы подходили друг другу по всем параметрам. К примеру, теплоизоляция и штукатурка должны сочетаться между собой относительно параметра температурного расширения, иметь одинаковый коэффициент теплопроводности и примерно одинаковый уровень гигроскопичности. Если же игнорировать правила сочетаемости материалов, то штукатурка крайне быстро растрескается и осыплется, а утепление снизит свою эффективность.

Чтобы застраховаться от проблем с сочетаемостью материалов, можно приобрести готовую фасадную систему утепления. Наиболее популярны на рынке такие производители, как «Roockwool», «Knauf», «Atlas» и «Ceresit». Тем не менее стоит помнить, что даже применение готовой фасадной теплоизоляции не исключает необходимости следования правилам безопасности и принципам монтажа системы. В противном случае вы просто выкинете деньги на ветер.

Как сделать утепление фасада дома снаружи минватой под штукатурку

Утепление фасада дома снаружи минватой под штукатурку обеспечивает сохранение тепла в жилом здании, долговечность отделки. Стройматериал отличается высокими теплоизоляционными и звукоизолирующими свойствами, паропроницаемостью, экологичностью состава. В работе используется вата базальтовая, шлаковая либо стекловолоконная.

Что это за процесс

Вата для утепления используется при отделке фасадных частей дома для повышения теплозащиты, комфортности, поддержания стабильного микроклимата в помещениях. При выполнении работ специалисты рекомендуют соблюдать последовательность процесса для создания единой многослойной конструкции.

• теплоизолирующего;
• армирующего;
• декоративного (финишного).

При выполнении наружного утепления здания перед нанесением декоративной штукатурки повысит эстетичность дома. Прочность минваты отличается в зависимости от марки стройматериала и составляет (0,08-06 кг/кв. м). Производители предлагают материалы с разными показателями плотности (35-100 кг/куб. м) под различные типы зданий и климатические условия региона.

Преимущества и недостатки утепления фасада минватой под штукатурку

• высокие теплоизолирующие характеристики из-за низкой теплопроводности;
• повышенная шумоизоляция;
• увеличение уровня пожаробезопасности;
• экологичность состава;
• долговечность материала (срок эксплуатации достигает 50 лет);
• стойкость к грибку, повреждению грызунами, насекомыми;
• повышенная паропроницаемость благодаря негорючести химических составляющих;
• легкость установки;
• устойчивость к воздействию прямых солнечных лучей и внешних факторов, перепадам температур;
• безопасность материала (вредные испарения образуются только при нагревании ваты больше +300°C);
• наличие разновидностей изделия под поверхности из разных типов материалов (кирпич, древесина, бетонные плиты);
• усадка утеплителя низкая, поэтому при продолжительной эксплуатации свойства звукоизоляции, огнестойкости не снижаются.

• при эксплуатации на утеплителе появляются трещины при отсутствии армирующего слоя;
• без обработки гидрофобным средством теплоизоляционные параметры со временем снижаются;
• материал со временем может изменять объем.

Виды минваты для утепления стен дома снаружи и сравнение с пенопластом — какой лучше выбрать утеплитель

• базальтовая;
• шлаковая;
• стекловолоконная.

Материал признан классическим фасадным утеплителем под штукатурный слой для зданий из дерева. Производители выпускают базальтовую разновидность ваты с показателем плотности 90-129 кг/м³. Облегченный состав рекомендуют использовать на фасадных участках с небольшой ветровой нагрузкой и малоэтажных зданиях.

Стекловата химически устойчивая, не дает большой усадки, морозостойкая. Показатели теплопроводности составляют 0,038-0,046 Вт/м.К. Вид минваты не загорается и не тлеет. Материал отличается морозостойкостью, имеет характеристики звукопоглощения, высокую прочность. При работе со стекловатой необходимо учитывать ломкость волокон и использовать респиратор и защитную одежду. Термоустойчивость материала ниже, чем у базальтовой разновидности. Плавиться утеплитель начинает при температуре более +450 °С.

Теплопроводность шлаковаты ниже, чем у базальтовой плиты и составляет 0,46-0,48 Вт/м.К.

Минвата в соответствии с используемым сырьем и технологией производства отличается структурой волокнистости.

• горизонтально-слоистые;
• гофрированные;
• вертикально-слоистые.

1. Плиты с основой из базальта отличаются небольшим уровнем плотности. Изделия рекомендуют применять в местах повышенных нагрузок, оптимально фиксировать плиты на бетонных стяжках.
2. Рулоны и маты из минваты характеризуются средним уровнем плотности, поэтому оптимальны для утепления конструкций с небольшими нагрузками.

Минвата в сравнении с пенопластом отличается большим сроком годности. Вата изготавливается из вулканических пород, на которые не влияют изменения температурных режимов, повышенная влажность. Пенопласт является горючим материалом, минвата отличается огнестойкими характеристиками. По данным показателям минеральная вата имеет преимущество и рекомендована для отделки фасадов.

Какие инструменты понадобятся для выполнения работ по утеплению стен снаружи

• профильные направляющие элементы;
• клеевой раствор;
• шпатели;
• строительный уровень;
• металлическая сетка для армирования;
• состав для штукатурки стен;
• дюбели и т.д.

Технология утепления фасада ватой

• подготовка стеновых панелей под оштукатуривание;
• монтаж профильных элементов;
• установка внешней обрешетки;
• подготовка утепляющих материалов;
• фиксация дюбелями минваты;
• укрепление конструкции;
• нанесение слоя грунтовки перед оштукатуриванием.

Подготовка поверхности под штукатурку фасада

Перед началом работ рекомендуется подготовить поверхность. Фасады очищают от пыли, грязи, неровности устраняются. С внешней поверхности потребуется убрать металлические элементы, которые могут покрыться ржавчиной. Необходимые элементы из металла оставляют, при этом специалисты рекомендуют использовать штукатурный состав не на акриловой основе. Старую краску, штукатурку и другие отделочные материалы снимают шпателем или растворителем.

После завершения чистки поверхности выполняется разметка на зоны с применением провесов (капроновых прочных веревок). Провесы протягиваются по арматурным штырям, после отделочных работ элементы потребуется демонтировать. Штыри фиксируются вертикально и по горизонтали в соответствии с указанными точками.

Установка профильных элементов

На следующем этапе выполняют монтаж профильных элементов. Сначала устанавливают цокольный профиль, который используется в качестве основания для утеплительного слоя. Элемент из алюминия является защитой утеплителя от намокания и позволит зафиксировать конструкцию. Профиль позволит предотвратить деформацию фасадов и плотно стыковать слои штукатурки.

Устройство наружной обрешетки

Для надежности фиксации утепленного материала потребуется установить металлическую обрешетку и уголки. Стену необходимо разметить под утеплительные плиты и зафиксировать дюбели и уголки. Плиты минваты располагают по принципу кирпичной кладки с фиксацией по вертикальным швам.

Готовим утеплительный материал для фасада под штукатурку

Подготовка утепляющих блоков предусматривает применение специализированных клеевых составов. Для обработки минваты часто используют клей Ceresit CT 180. Состав наносится шпателем тонким слоем по поверхности плиты. Затем формируют точечные участки для склеивания с фасадом.

Оборудование рабочего места

Для качественного утепления фасадной конструкции здания специалисты рекомендуют поставить строительные леса с соблюдением техники безопасности. Рекомендована проверка грунта под опорами. На стройплощадке также устанавливаются заграждающие перила.

Выполнение крепления дюбелями утепляющего материала

На следующем этапе устанавливаются дюбеля для фиксации блоков минваты. Дополнительное укрепление используется для повышения безопасности фасадной конструкции. Вес плиты из ваты больше пенопластовых блоков в 2 раза, поэтому согласно технике безопасности обязательна дополнительная фиксация. Дюбеля крепятся через 24 часа после подсыхания клеевого состава. На 1 плиту потребуется не меньше 8 крепежных элементов.

На этапе подготовки к утеплению под анкера выполняются отверстия глубиной на 1,5-2 см больше длины дюбеля. Затем в проемы вставляются крепления. Дюбели устанавливают в центральной части блоков минваты и местах дополнительных соединений элементов.

Укрепление конструкции

На этапе утепления строения устанавливаются заплатки. Элементы позволяют поддерживать фасадную конструкцию в угловых частях стыковки проемов и стен. Потребуется нанести клей участками площадью больше размеров сетки для армирования. После нанесения клеевой основы монтируется сетка. После укрепления сложных участков выполняется установка главной армирующей сетки. По минвате с помощью штапеля наносят клеевую основу и фиксируют армирующую сетку.

Нанесение грунтовки перед слоем штукатурки

Для качественной адгезии штукатурного раствора и минваты специалисты рекомендуют обработать утеплительный слой специальной грунтовкой. Обработку можно выполнить в 2 слоя для увеличения срока годности конструкции. Затем можно штукатурить поверхности и покрыть их финишным слоем с применением лаковой смеси.

Меры безопасности при теплоизоляции

• работы выполняются в специальных защитных перчатках для предотвращения повреждений;
• фиксация каменного фасадного материала выполняется только в защитных очках, чтобы острые частицы не повредили глаза;
• при нарезании минваты на блоки и последующей их фиксации рекомендуется использовать защитную маску;
• при работе со стекловатой обязателен защитный костюм из плотных составов ткани.

Заключение

Утепление с помощью минваты позволяет повысить теплозащиту дома, обеспечит комфортный микроклимат в помещениях, снизит затраты на оплату коммунальных услуг. Специалисты рекомендуют подбирать материал для повышения теплоизоляционных характеристик здания и раствор для оштукатуривания в соответствии с их техническими параметрами. Стройматериалы должны совмещаться по показателям температурных расширений, коэффициентам теплопроводности, уровню гигроскопичности. Работы выполняются в соответствии с техтребованиями для долговечной эксплуатации.