Les chaudières électriques domestiques sont pratiques à utiliser, efficaces et peu coûteuses par rapport aux unités à gaz ou à combustible solide. Pour installer un tel appareil de chauffage, il n'est pas nécessaire de construire une cheminée, d'établir un permis, d'allouer de l'espace pour le stockage du bois de chauffage. Le seul inconvénient majeur - le prix de l'électricité - est égalisé par le tarif de nuit. Pour organiser le chauffage électrique, il reste à trouver la dernière question - comment choisir une chaudière électrique pour chauffer une maison ou un appartement privé.
La chaudière électrique la plus économique est un mythe
L'électricité est beaucoup plus facile à convertir en chaleur que les autres sources d'énergie - gaz naturel, combustible solide, diesel. Voici 3 exemples simples de génération de chaleur latérale lors de l'utilisation de l'électricité:
- les enroulements de tout moteur électrique en marche chauffent toujours;
- une ampoule (même une LED) génère de la chaleur avec la lumière;
- même les fils à travers lesquels le courant passe sont chauffés.
Notez que l'équipement répertorié est conçu pour remplir ses fonctions et non pour chauffer la maison. Le moteur tourne quelque chose, la lampe brille, le câblage leur fournit de l'énergie. La formation de chaleur excessive est un effet secondaire qui se produit en raison de la résistance de ces éléments.
Pour convertir toute l'énergie électrique en énergie thermique, il suffit de créer une section à haute résistance dans le circuit, qui elle-même ne sera pas détruite par le chauffage. Un tel élément est appelé chauffage électrique. La deuxième façon (plus complexe) d'obtenir de la chaleur consiste à créer des courants de Foucault à induction de Foucault qui chauffent un objet métallique dans la zone de l'inducteur-bobine.
Un point important. Quelle que soit la méthode de conversion, 98 à 99% de l'électricité se transforme en chaleur. Autrement dit, tout appareil de chauffage électrique fonctionne avec une efficacité de 98 à 99%, rien de moins. Cela signifie que la chaudière électrique la plus économique n'existe pas, toutes les unités sont tout aussi efficaces. Quelles que soient les revendeurs d'appareils électroménagers.
Sélection du générateur de chaleur par puissance
Pour capter la puissance d'une chaudière électrique, calculez tout d'abord la déperdition calorifique de votre habitation. Vous connaissez probablement la méthode de calcul approximative: pour chauffer 100 mètres carrés de surface de bâtiment, une unité de chauffage d'une capacité de 10 kW est prise, 20 kW pour 200 m² et ainsi de suite. Si vous souhaitez obtenir un résultat plus sain, utilisez nos méthodes de calcul.
Nous définissons maintenant les tâches que la chaudière électrique doit résoudre (sélectionnez l'élément souhaité dans la liste):
- chauffage 24h / 24 de l'appartement, du chalet, de la maison de campagne;
- la même chose avec de l'eau chauffée pour les besoins des ménages;
- travail de nuit à un prix avantageux;
- chauffage d'appoint - maintien de la température de l'air + 5 ... 10 ° C
Remarque. Le chauffage nocturne à domicile avec une chaudière électrique peut être combiné avec le chauffage de l'accumulateur de chaleur. À 7h00, l'unité s'arrête, puis le système d'eau reçoit la chaleur accumulée dans le ballon tampon. 2 conditions: la limite de consommation d'énergie allouée doit être de 15 ... 20 kW + chaudière électrique puissante.
Le chauffage à part entière à l'électricité coûte cher et est appliqué au besoin. Une option plus rentable est le chauffage de nuit de 23h00 à 7h00, lorsque le coût de l'énergie est deux fois moins élevé. Le mode veille est utilisé dans les installations en construction ou les chalets, où les propriétaires passent 2-3 jours par semaine.
Nous sélectionnons la puissance d'une chaudière de chauffage électrique, en fonction des tâches:
- Pour un fonctionnement 24h / 24, l'unité est sélectionnée avec une marge de 10 ... 20%. Autrement dit, le chiffre de la perte de chaleur est multiplié par un facteur de 1,1 à 1,2. Par exemple, une maison d'une superficie de 60 carrés perd 4 kW, la performance de la chaudière électrique sera de 4 x 1,2 = 4,8 kW.
- Sous alimentation en eau chaude (ECS), la capacité de l'unité doit être augmentée de 50%. Autrement dit, multipliez le chiffre de 4 kW de l'exemple par un facteur de 1,5 (nous obtenons 6 kW).
- Un appareil de chauffage électrique pour le chauffage de nuit peut être utilisé sans réserve de marche s'il est remplacé le matin par une chaudière à gaz ou à combustible solide. Abaisser la température à 18–19 ° C pendant le sommeil ne causera pas beaucoup d'inconfort, mais cela économisera de l'argent.
- La puissance de la chaudière électrique, maintenant la température positive dans le bâtiment, est prise avec un coefficient décroissant de 0,6–0,7 (moins 30–40%) du nombre de pertes de chaleur.
Pointe. Pour organiser une alimentation en eau chaude, il n'est pas nécessaire de rechercher une chaudière à double circuit. Habituellement, 2 options sont mises en œuvre: un chauffe-eau électrique séparé ou un puissant générateur de chaleur est installé plus une chaudière à chauffage indirect.
Les performances du réchauffeur pour la «charge» nocturne de l'accumulateur de chaleur dépendent du volume du réservoir et sont considérées individuellement. La sélection d'une chaudière électrique dans des conditions standard est décrite dans la vidéo:
3 types d'unités de chauffage électrique
L'étape suivante consiste à sélectionner le type de chaudière. Il existe 3 variétés de chauffe-eau électriques qui diffèrent par le principe de fonctionnement:
- générateurs de chaleur avec éléments chauffants tubulaires (éléments chauffants);
- électrode;
- induction.
Il est inutile de diviser les installations électriques en types selon d'autres caractéristiques. Par exemple, la tension d'alimentation - 220 ou 380 volts - dépend de la puissance de l'unité et non de la méthode de chauffage de l'eau. En règle générale, les radiateurs jusqu'à 6 kW sont connectés à un réseau monophasé de 220 V, 7 kilowatts et plus - à un réseau triphasé (380 volts).
L'automatisation de la configuration et du contrôle est également différente, ce problème est proposé à considérer à la fin de la publication. Dans un premier temps, nous analyserons les avantages et les inconvénients de 3 types de chaudières électriques.
Avantages et inconvénients des cuivres TENovy
DIX - c'est la partie du circuit électrique à haute résistance. Il s'agit d'un tube en cuivre (droit ou courbe), une spirale chauffante en alliage chrome-nickel résistant à la chaleur est intégrée à l'intérieur. Un remblai en céramique sert d'isolant entre la paroi extérieure en cuivre et la spirale.
Énumérez brièvement les éléments constitutifs de toute chaudière électrique (pas seulement TENOVO):
- un bloc chauffant, dans ce cas, un récipient scellé avec des éléments chauffants à l'intérieur;
- automatisation du contrôle - thermostat, capteurs de température, actionneur;
- étui avec poignées / boutons de commande.
Référence. L'élément d'actionnement alimente ou interrompt l'alimentation des radiateurs sur commande du thermostat. Il existe 2 types - mécanique et électronique. Dans le premier cas, le circuit casse le démarreur ou le contacteur, émettant des clics forts. Dans le second cas, l'alimentation est contrôlée par une unité triac qui fonctionne en silence.
L'algorithme de fonctionnement de la chaudière électrique diffère peu des autres appareils de chauffage. Le liquide de refroidissement s'est réchauffé à la température réglée - le chauffage s'est éteint, l'eau a commencé à refroidir - il s'est allumé. S'il y a 2 ... 4 réchauffeurs dans le réservoir, alors l'unité de commande les allume en alternance, le soi-disant chauffage par étapes est mis en œuvre.
Nous listons les avantages des éléments chauffants électriques:
- la performance thermique de l'unité ne dépend pas de facteurs externes, elle ne change que sur commande de l'unité de contrôle;
- le serpentin de chauffage est isolé de manière fiable du contact avec le liquide de refroidissement, le générateur de chaleur fonctionne aussi bien avec de l'eau ordinaire ou un liquide non gelé;
- la panne d'un appareil de chauffage du groupe ne signifie pas l'arrêt du chauffage, la puissance diminuera simplement;
- le remplacement d'un radiateur soufflé est simple et peu coûteux;
- Fiabilité des éléments chauffants testée par de nombreuses années de pratique.
Les chaudières électriques avec radiateurs tubulaires sont exemptes de graves défauts. Nous notons 3 inconvénients mineurs:
- Étant donné que la spirale nichrome est entourée d'un remblai en céramique, le transfert de chaleur vers le boîtier en cuivre prend un peu plus de temps que les autres chaudières électriques.
- Lors de l'utilisation d'eau dure, le tube de cuivre est recouvert à l'extérieur d'une couche de dépôts.Le transfert de chaleur est entravé, la température de surface augmente, la durée de vie en spirale est réduite.
- Si la sélection de chaleur s'arrête, le serpentin de chauffage brûle. Autrement dit, le radiateur ne tolère pas le "fonctionnement à sec", une mise en marche accidentelle sans eau est garantie de provoquer une rupture.
À un prix, une chaudière électrique avec éléments chauffants occupe une position médiane entre l'induction et l'électrode "frères". Le prix est grandement influencé par le regroupement. Par exemple, une mini-chaufferie murale polonaise Kospel EKCO.LN2-6 (6 kW) avec une pompe et un vase d'expansion coûte environ 600 onces. e., et une unité simple sans cloches et sifflets Heatman Light 6/220 - seulement 100 à. e.
Les avantages des chauffe-électrodes
En général, le dispositif de la chaudière à électrodes reprend la conception de l'appareil avec des éléments chauffants. Seule l'unité de puissance diffère - une chambre cylindrique avec une électrode (ou plusieurs) à l'intérieur. La section de chauffage est séparée de l'armoire de commande montée côte à côte sur le mur. La résistance accrue dans le circuit est créée par l'eau elle-même, ou plutôt, sa couche entre l'électrode interne et le boîtier métallique.
Explication. La chaudière électrique fonctionne sur le principe d'une chaudière composée de 2 plaques de fer. L'eau qui coule entre eux sert de conducteur, les particules de magnésium et de sels de calcium chargées d'ions portent une charge électrique. La chaleur générée chauffe l'eau. Le deuxième nom de la chaudière est donc ionique.
Avantages des chaudières à électrodes:
- l'unité de chauffage se compose littéralement de 2 morceaux de fer, il n'y a rien à casser même en l'absence d'eau ou de surchauffe;
- les chutes de tension sur le bloc d'alimentation sont sans peur, seule l'automatisation sensible (le cas échéant) peut en souffrir;
- forte teneur en sel - dureté de l'eau - n'augmente que la vitesse de chauffage, l'échelle réduit légèrement la puissance de l'appareil;
- les unités de chauffage de certains modèles peuvent être utilisées dans les systèmes de chauffage par gravité;
- compacité.
À titre de comparaison, nous présentons le coût d'un appareil de chauffage de 6 kilowatts de la célèbre marque Galan, avec un ensemble d'automatisation, la chaudière coûtera 155 ans. e) Selon le fabricant, la consommation d'électricité d'un générateur de chaleur de 6 kW sera d'environ 950 kW par mois. S'il faut augmenter la puissance, il suffit d'acheter un deuxième bloc d'alimentation et de l'installer en cascade avec le premier.
Les chaudières à ions électriques ont suscité beaucoup de commentaires négatifs de la part des propriétaires sur les forums. La raison en est les inconvénients importants des chauffe-eau:
- Pendant le processus de chauffage, une réaction chimique d'électrolyse a lieu, les sels de magnésium et de calcium se décomposent, ce qui réduit considérablement la puissance de la chaudière.
- Encore une fois, les performances unitaires sont variables. Dépend de la concentration en sel, de la température de l'eau et de la tension du réseau.
- Avec l'antigel conventionnel pour le chauffage, la chaudière à électrodes n'est "pas conviviale", vous devrez acheter un liquide spécial. Pour des raisons évidentes, l'eau dessalée ou distillée ne peut pas être utilisée.
- Lors de la réaction d'électrolyse, un mélange de différents gaz est libéré, parfois combustible. On note des cas d'aération de systèmes de chauffage fermés.
- L'unité de puissance fonctionne à pleine puissance en mode marche / arrêt. Pour organiser la régulation par étapes, vous avez besoin d'une automatisation coûteuse.
Revue personnelle de l'auteur de l'article. Je chauffe la maison avec une chaudière à électrodes de 100 m², la minuterie n'active le chauffage que la nuit. Le liquide de refroidissement est de l'eau du robinet, sans additifs. En raison de la décomposition des sels, il doit être changé 1 fois en un mois et demi, sinon la puissance de la chaudière électrique baisse d'environ 50%. J'ai peur de saler selon les instructions, puisque le système est monté à partir de tuyaux en acier, la gravité est fournie.
Caractéristiques de l'appareil à induction
Cette chaudière électrique est également divisée en 2 parties - une unité de chauffage et une armoire de commande avec automatisation standard. La section de chauffage est un corps cylindrique scellé, à l'intérieur se trouve une bobine-inductance à induction à plusieurs tours et un noyau métallique creux. Simplifié - le tuyau à l'intérieur duquel le liquide de refroidissement se déplace.Comment fonctionne une chaudière électrique à induction:
- Après avoir allumé l'appareil, le contacteur ferme le circuit de puissance à la commande de l'automatisme. Une tension de 220 ou 380 volts est fournie à la bobine.
- L'inducteur crée des courants de Foucault de haute densité autour du noyau, ce qui fait chauffer le tuyau métallique. La chaleur est transférée à l'eau qui coule à l'intérieur.
- L'élément chauffant fonctionne en marche / arrêt à pleine puissance jusqu'à ce que le capteur détecte la température réglée par l'utilisateur. Ensuite, l'automatisation coupe le chauffage et ainsi de suite.
Remarque. L'inductance électrique de la chaudière s'allume toujours à la puissance maximale, il n'y a pas de réglage par étapes.
Les radiateurs électriques Vortex sont un type relativement nouveau de chaudières de chauffage. Les appareils n'ont pas eu le temps de gagner une certaine réputation, car les maisons privées n'ont pas été chauffées pendant plus de 10 ans. Il est trop tôt pour juger de la fiabilité, par conséquent, nous indiquons les caractéristiques évidentes des générateurs de chaleur à induction:
- s'il n'y a pas d'eau ou que la circulation s'arrête, le bloc d'alimentation tombe en panne;
- le boîtier infusé non séparable suppose le remplacement complet de la section de chauffage en cas de rupture (par exemple, circuit inter-tours à l'intérieur de la bobine);
- l'unité est assez lourde, une unité de chauffage de 5 kW pèse environ 24 kg, 20 kW - 76 kg;
- il n'y a pas de chauffage par paliers - des surtensions apparaissent dans le réseau électrique de la maison lorsque la chaudière est allumée.
Ensemble complet d'unités de chauffage
Nous avons déjà répertorié les éléments de toute chaudière électrique dans la configuration de base la moins chère. Il s'agit d'une unité de chauffage, d'un régulateur de température, d'une automatisation avec un actionneur, des commandes et un capteur de température.
Une nuance importante. Dans les versions économiques des chaudières, le démarreur magnétique agit comme élément exécutif. Il clique bruyamment au moment où le chauffage est allumé, le son est clairement audible dans les pièces adjacentes à la chaufferie.
Dans une configuration élargie, les fabricants fournissent des chaudières électriques avec les équipements suivants:
- contacteur modulaire à faible bruit au lieu d'un démarreur magnétique;
- pompe de circulation;
- vase d'expansion à membrane pour un système de chauffage fermé;
- capteurs de surchauffe et pression du liquide de refroidissement;
- groupe de sécurité - purgeur d'air automatique, soupape de sécurité;
- capteur de circulation - pour générateurs de chaleur à induction;
- automatisation météorologique;
- Écran LCD, programmateur, module de télécommande GSM à partir d'un smartphone.
Naturellement, une chaudière électrique de qualité «grasse» coûtera beaucoup plus cher qu'une «mauvaise». En revanche, le vase d'expansion, la pompe et le groupe de sécurité devront encore être achetés. Il est beaucoup plus pratique de monter l'unité lorsque ces éléments sont cachés à l'intérieur du boîtier.
Quelle chaudière électrique choisir - recommandations
À 90%, nous recommandons de choisir une chaudière électrique avec éléments chauffants. Ce sont des appareils fiables qui conviennent également à différents systèmes de chauffage - radiateurs, chauffage par le sol, convecteurs au sol ou à plinthe. Sélectionnez le niveau de dotation en fonction des conditions d'installation, de fonctionnement et du budget alloué.
Quelques conseils supplémentaires:
- Dans l'appartement, prenez la mini-chaufferie électrique murale équipée d'éléments chauffants, votre propre pompe et votre réservoir.
- Si la chaudière électrique doit être associée à une unité à combustible solide ou à gaz, il est préférable de choisir un modèle sans pompe et vase d'expansion intégrés. L'équipement spécifié est connecté séparément - le réservoir fonctionne pour l'ensemble du système, la pompe est contrôlée par un thermostat d'ambiance, comme indiqué sur le schéma.
- Installez un thermostat à distance. Ensuite, la chaudière se concentrera sur la température de l'air et non sur le liquide de refroidissement.
- Prenez le générateur de chaleur à électrodes dans 3 cas: un budget limité, trop peu d'espace dans la chaufferie ou la connexion à un câblage de chauffage par gravité sans pompe.
- Le moins de tous les problèmes sont les assemblages d'électrodes dans les systèmes ouverts - les gaz résultants sortent en toute sécurité à travers un vase d'expansion atmosphérique.
- Chaudière à induction choisir à volonté et disponibilité des fonds. Mais gardez à l'esprit: l'expérience de fonctionnement a montré que l'appareil spécifié n'est pas meilleur que le radiateur. Il n'y a pas eu de problèmes techniques particuliers avec les radiateurs à induction, seulement des problèmes financiers.
Commentaire. La chaudière à électrode pour un système à gravité doit avoir des buses du diamètre correspondant (Ø32 mm minimum), l'alimentation est dirigée vers le haut.
Pour un plancher chauffant à l'eau, seule une chaudière électrique TEN convient. Il est difficile pour les unités à induction et à électrodes sans chauffage par étapes de maintenir une basse température de l'eau dans les circuits de plancher - 35 ... 45 ° C.
Enfin, sur la consommation d'énergie
Le désir naturel du propriétaire est de savoir combien d'électricité la chaudière électrique utilisera lors du chauffage d'une maison privée. Malheureusement, la consommation réelle est impossible à prévoir. L'indicateur est trop individuel et dépend d'un certain nombre de facteurs - le degré d'isolation maintenu à l'intérieur de la température, des intempéries.
La consommation mensuelle peut être calculée approximativement: prenez 50% de la perte de chaleur calculée à la maison, multipliez par 24 heures et 30 jours. Exemple: les pertes sont de 6 kW, demi - 3 kW, par jour 3 x 24 = 72 kW, par mois - 72 x 30 = 2160 kW. Pourquoi prendre ½ puissance: pendant la saison, le temps n'est pas toujours froid, plus il fait chaud dans la rue, plus la chaudière électrique s'éteint souvent.
Un exemple d'expérience personnelle. Une maison de 100 m² est chauffée la nuit avec une chaudière à électrode de 9 kW pendant 8 heures, la région est au sud. Pendant 6 mois de la saison de chauffage, la chaudière électrique a consommé 9104 kW. La consommation énergétique mensuelle moyenne est de 1517 kW, la consommation journalière moyenne est de 1517/30 = 50,6 kW.