Принцип работы электрического котла отопления: Обогрев дома электрическим котлом | Отопление дома и квартиры

Содержание

Электрические котлы отопления и их виды: индукционный, тэновый и электродный

Электрический котел в доме

Содержание:

  • Принцип работы
  • Тэновые котлы
  • Электродные котлы
  • Индукционные котлы
  • Достоинства и недостатки

Создание оптимальной системы, позволяющей отапливать жилые и промышленные помещения, стало поводом для серьезного беспокойства многих ЖКХ, особенно в последние годы, когда благодаря кризису многие стали считать даже копейки.

Спрос стремительно вырос, и производители ответили расширением ассортимента котлов отопления. Электрическая их разновидность используется как альтернатива твердотопливным и газовым источникам отопления.

В некоторых случаях их используют в качестве дополнительного оборудования, которое способно функционировать вместе с другими приборами, отапливающими помещения.

Принцип работы и особенности оборудования

Схема работы отопительного оборудования на электричестве

Чтобы понять, действительно ли отопление с помощью электроэнергии выгоднее использования прочих отопительных приборов, необходимо проанализировать существующий показатель КПД.

Именно с помощью данного критерия станет ясно, насколько электроэнергия может трансформироваться в тепловую и как этот процесс в принципе происходит.

Все компании, которые занимаются производством электрических котлов, а также магазины, реализующие их, при продаже достаточно часто указывают на высокий КПД своей продукции.

Следует отметить, что КПД всех электрических котлов примерно одинаково и составляет 95-98%. Именно поэтому не стоит верить тем утверждениям о том, что какому-либо производителю удалось создать достаточно экономный котел, использовав самые современные технологии. Это всего лишь маркетинговый ход.

Заметим также: Пока что обмануть существующий закон сохранения энергии не удалось никому. Электроэнергия, существующая в электрических котлах, превращается в тепловую. Помните о том, что электрический котел не нуждается в наличии автономного помещения.

Придерживаясь следующих характеристик, следует разделить все отопительные электрические котлы на три типа, исходя из способа нагрева теплового носителя:

  1. Индукционные
  2. Электродные
  3. Тэновые

Все они обладают определенными признаками, благодаря которым их можно отличить друг от друга. Например, существуют напольные и настенные электрокотлы, трехфазные и однофазные, одноконтурные и двухконтурные.

Электрические отопительные котлы достаточно часто используются при конструировании систем горячего водоснабжения в некоторых помещениях или даже зданиях.

Тэновые электрические котлы отопления

Тэновый котел в разрезе

Данный котел функционирует, используя знакомый многим принцип чайника. Неким подобием элементов, разогревающих воду, здесь выступают ТЭНы.

Следует отметить тот факт, что этот нагревательный элемент обладает своей отличительной особенностью – нагревание теплового носителя происходит с помощью проточного режима. С помощью него же создается нормальная циркуляция воды в системе отопления.

Данный тип котлов обладает своими преимуществами. В первую очередь, это великолепный дизайн, благодаря которому котел можно повесить на стену и он не займет много места.

Его легко монтировать, он имеет в своем арсенале терморегулирующую и пусковую аппаратуру, которая позволяет поддерживать желаемую температуру воды в необходимом режиме.

В зависимости от конструкции на данном оборудовании используются сразу два типа датчиков. С помощью одного из них можно постоянно поддерживать в комнате изначально заданный температурный режим, исходя из того, какова температура системного теплоносителя. А с помощью другого датчика можно контролировать температуру воздуха в помещении.

Следует заметить: Более точным из этих датчиков является второй, но он требует специального отдельного размещения. Такие котлы относительно недорого стоят и работают практически со всеми существующими теплоносителями, и даже с жидкостями, которые имеют свойство не замерзать.

Эксплуатируя этот котел можно регулировать употребляемую мощность, исходя из конкретных требований и потребностей. Для этого достаточно просто включать и отключать определенные ТЭНы.

Разумеется, такая система обладает и определенным количеством недостатков. Самым главным из них является появление накипи на ТЭНах, постепенное уменьшение тепловой отдачи и увеличивает употребление электроэнергии.

Электродные котлы и их основные особенности

Принцип работы отопления электродного типа

Эта разновидность котлов принципиально отличается от тэновых, и главным отличием здесь является то, как нагревается тепловой носитель.

Роль элементов, разогревающих котел,  играют электроды, который, по сути, своей передает силу электрической энергии воде, нагревающейся от своего же сопротивления в тот момент, когда по ней течет электрический ток.

С помощью данного метода удается расщепить молекулы воды на ионы, направляющиеся затем в сторону соответствующих им электродов. Таким образом и осуществляется нагрев имеющегося теплового носителя.

Нельзя обойти вниманием тот факт, что перемещение ионов никаким образом не провоцирует появление какого-либо рода накипи на имеющихся электродах, т.к. полярность этих элементов корректируется, исходя из частоты, характерной для данной сети.

Среди основных преимуществ таких котлов следует отметить их компактность, сравнительно небольшую стоимость, безопасность, а также их постепенный выход на основную мощность.

В качестве недостатков стоит отметить обязательную водоподготовку. Кроме того, здесь нельзя применять незамерзающую жидкость как теплоноситель. Кроме того, необходимо поддерживать нормальную циркуляцию жидкости.

Если она снизится, то вода в котле начнет просто кипеть, а если увеличится, то котел может не запуститься. Следует заметить, что все электроды необходимо периодически заменять, т.к. они по мере использования нагревательного оборудования попросту растворяются.

Индукционные котлы и принцип их работы

Индукционный котел отопления в доме

Данная разновидность котлов функционирует, используя метод электромагнитной индукции, а именно на основе нагревания спецматериалов, созданных из магнитных химических соединений.

Внешне такой котел похож на трансформатор, который был помещен в предварительно сваренный корпус из металла. Катушка находится в специальном герметичном помещении, которое исключает возможное взаимодействие с тепловым носителем, который циркулирует в контуре данного отопительного прибора.

Вторичная обмотка осуществляется с помощью сердечника, нагревающегося самостоятельно и  нагревающего в то же время тепловой носитель, циркулирующий в данной системе.

Несмотря на то, что нагревательный элемент здесь отсутствует, КПД оборудования от этого только повышается. Самыми лучшими подтверждениями работы данных котлов являются отзывы покупателей, которые смогли сами оценить индукционный котел на практике и извлечь из него максимально допустимую пользу.

Производители данных товаров предлагают вниманию покупателей индукционные котлы, которые функционируют, благодаря промышленной частоте электротока, а также высокочастотному току, генерирующемуся с помощью специальных преобразователей.

Именно поэтому в данном случае является возможным значительно уменьшить габариты данных отопительных приборов.

Кстати: Данная разновидность котлов обладает собственными преимуществами. Так, она не нуждается в нагревательных элементах, следовательно, исключает связанные с ними поломки.

Данные отопительные приборы не имеют разъемных соединений, именно поэтому можно исключить протечки. Накипь, если и появляется, то в минимальных количествах. К данным котлам подойдет незамерзающая жидкость. Следует отметить и тот факт, что данный котел абсолютно безопасен с точки зрения электробезопасности.

Среди недостатков таких котлов следует отметить достаточно высокую стоимость и крупные габариты.

Достоинства, недостатки и экономичность этих типов

Небольшая индукционная система подогрева

Все электрические водонагревательные котлы достаточно просты по своей конструкции, и их владельцу не придется беспокоиться:

  • о том, чтобы найти для них оптимальное место;
  • о том, чтобы топливо для котла поступало вовремя;
  • о том, чтобы обустроить дымоход для выхода всех продуктов сгорания.

Кроме того, такие котлы абсолютно безопасны и экологичны. В том случае, если правильно пользоваться данными электрическими котлами, потребитель не будет испытывать какого-либо рода проблем с горячей водой.

Нельзя сказать точно, насколько экономично подобное отопление. Это все зависит от конкретного помещения и конкретной ситуации.

В частности, можно сказать, что данная отопительная система придется очень кстати в малогабаритной квартире, которая имеет одну наружную стену, а также балконную дверь и окна, выполненные из металлопластика.

А вот в частном доме, у которого четыре наружные стены и деревянные окна, которые практически не герметичны, данная система может просто разорить владельцев и не принести им желаемого результата.

Поэтому выбирать котел необходимо, руководствуясь параметрами собственного жилья, а не собственными желаниями.

Помните: Электрическое отопление может быть экономически выгодным в тех случаях, когда все оконные конструкции выполнены качественно, двери утеплены, а напольные покрытия находятся в прекрасном состоянии.

Добиться этого не так сложно, достаточно лишь пару раз заглянуть на строительный рынок и выбрать все необходимые материалы.

Перед выбором теплового оборудования рекомендуется провести расчеты, с помощью которых вы сможете рассчитать возможные теплопотери. Только после этого рекомендуется обращаться в магазин и покупать котел. Не стесняйтесь консультироваться с продавцами, в конце концов, они также могут подсказать вам особенности тех или иных отопительных приборов.

Электрический котел отопления для частного дома: подбор, устройство, принцип работы

Обычно для обогрева своего жилища домовладельцы используют отопительное оборудование, сжигающее различные виды твердого, жидкого или газообразного топлива. Альтернативой процессу нагрева с помощью горения может служить электричество. Если энергетическая компания выделила достаточно большой лимит потребляемой мощности, а хозяин жилища озаботился установкой многотарифного счетчика, то электричество можно использовать в целях обогрева. Нужно только знать, как подобрать электрический котел  для отопления частного дома и правильно смонтировать его в помещении котельной.

Электрический котел

Общие сведения об электрических отопительных установках

Электронагреватели появились тогда же, когда люди начали пользоваться электричеством. Любой из них работает согласно закону физики: чтобы обеспечить тепловой поток мощностью 1 кВт нужно затратить 1 кВт электроэнергии. То есть, в таких нагревателях 100% энергии переходит из электрической в тепловую. Вопрос только в том, сколько тепла котел передаст теплоносителю, а какая его часть рассеется в качестве потерь. Но и здесь есть свой плюс: эти потери в размере примерно 1—3% все равно остаются в доме, поскольку возникают при косвенном нагреве проводников и различных элементов электронных схем.

Электрический котел для отопления дачи

В действительности КПД тепловой установки, работающей от электричества, составляет 97—99%, а так называемые экономные электрические котлы отопления – просто миф или рекламный ход. Любая электроустановка, производящая тепло, работает очень эффективно, а вопрос экономии энергии целиком ложится на домовладельца. Вот перечень мероприятий, позволяющих меньше платить за отопление частного дома электричеством:

  1. Установка многотарифного счетчика энергии. Благодаря этому ночью можно использовать электричество для обогрева в 2 раза дешевле обычного.
  2. Мероприятие по установке бака – теплоаккумулятора связано с п.1, тогда днем электрический котел можно отключать.
  3. Свести потери тепла через наружные стены и кровлю к минимуму путем утепления дома.
  4. Устройство систем отопления с более низкой температурой теплоносителя – теплых полов.
  5. Автоматизация, позволяющая снизить расход электроэнергии для электрического котла отопления. Это регулирование температуры теплоносителя в зависимости от погодных условий и для поддержания необходимой температуры воздуха в каждом помещении в отдельности.

Виды электрических нагревателей

Поскольку все нагреватели являются, по сути, преобразователями электрической энергии в тепловую, то различия между ними заключаются только в способе этого преобразования. На современном рынке предлагаются следующие виды электрических котлов отопления:

  • классические котлы, нагревающие теплоноситель с помощью ТЭНов;
  • электродные водонагреватели;
  • индукционные электрокотлы.

В этом перечне отопительные установки представлены в порядке возрастания стоимости.

Электрокотлы с ТЭНами

Тепловой электрический нагреватель (ТЭН) представляет собой металлическую трубку, заполненную кварцевым песком или другим керамическим изоляционным материалом. Внутри проходит спираль из вольфрама либо нихрома, концы которой приварены к металлическим контактам для подключения проводов. Классический ТЭН выполнен в форме латинской U, провода присоединяются к двум контактам на концах устройства. Более современные изделия производятся в виде стержня с одним контактом, материал трубки – нержавеющая сталь. Вторым контактом служит корпус самого ТЭНа.

ТЭН для электрического котла

Рабочая часть котла представляет собой бак для теплоносителя, в который погружены несколько ТЭНов, их количество зависит от расчетной мощности установки. Бак может располагаться в горизонтальном или вертикальном положении, принцип работы электрического котла отопления от этого не меняется. Главное, чтобы ТЭНы были полностью покрыты водой, иначе они быстро перегреются и выйдут из строя. Как правило, современные котлы укомплектованы блоком управления, следящим за температурой и давлением воды в баке с помощью датчиков. Дополнительно установка может быть оснащена собственным циркуляционным насосом. Все это оборудование находится в металлическом ящике, имеющем привлекательный эстетический вид.

Устройство электрического котла отопления

При запуске и прогреве системы контроллер включает все ТЭНы одновременно, потребление энергии в это время самое высокое. При достижении температуры, выставленной термостатом или на дисплее, нагрев прекращается и дальше температура воды может поддерживаться включением одного или двух ТЭНов. Чтобы продлить их ресурс, в системе отопления лучше использовать обессоленную или дистиллированную воду. Тогда на рабочей поверхности трубок будет меньше отложений.

Бытовой электрический отопительный котел для дома с ТЭНами имеет такие недостатки:

  1. Длительный нагрев воды обусловлен тем, что тепло от спирали поступает не напрямую к воде, а через материал изоляции и стенки трубок.
  2. Слой солевых отложений на трубках еще больше замедляет процесс нагрева. Отложения рекомендуется удалять не реже 1 раза в год, если конструкция котла позволяет это сделать.
  3. Раскаленная вольфрамовая проволока достаточно быстро уменьшается в диаметре и перегорает. Долговечность работы таких котлов невелика (до 10 лет).
  4. Самые дешевые модели агрегатов представляют собой бак, покрытый теплоизоляцией и имеющий минимум автоматики. Его придется доукомплектовать самостоятельно.
  5. Среди всех электрических котлов данный вид имеет наибольшие габариты.

Достоинства отопительного агрегата заключаются в доступной стоимости и высокой ремонтопригодности. По этой причине его часто используют как электрический котел для отопления дачи. Если в конструкции применены нагреватели стержневого типа, то они прослужат дольше обычных, а заменить сгоревший ТЭН не представляет большой сложности.

Котлы электродного типа

Каждый человек хоть раз в жизни видел самодельный кипятильник, сделанный из двух лезвий. Принцип действия основан на проводимости обыкновенной воды благодаря присутствию в ней солей разных металлов. Такой же способ нагрева теплоносителя используется в электродных установках. Из-за этого в системах отопления, нагреваемых такими котлами, нельзя использовать дистиллированную или обессоленную воду, она обладает низкой проводимостью.

Установка состоит из резервуара в виде металлической трубы, покрытой изоляционным слоем. Внутри находится стальной электрод, к которому присоединяется фазный провод электросети. Нулевой провод подключается к корпусу, он служит вторым электродом. При включении вода между корпусом и главным электродом интенсивно нагревается. Такое устройство электрического котла отопления обусловливает его малые размеры.

Существуют и трехфазные электрические котлы для дома, в их корпус вводится не один электрод, а три. Вода поступает внутрь через боковой патрубок, а выходит через верхний. Скорость нагрева зависит от химического состава воды, по этой причине многие производители в инструкции по эксплуатации изделия указывают необходимые параметры теплоносителя. Некоторые из них даже дают рекомендации по насыщению теплоносителя солевыми растворами, если их концентрация в исходной воде низкая. Чтобы определить эту концентрацию, потребуется сделать химический анализ воды.

Если с помощью одного котла не удается достигнуть требуемой температуры теплоносителя, то ставится второй и третий, включая их последовательно один за другим. В любом случае придется приобрести комплект автоматики для контроля и поддержания температуры. Здесь и кроется главный недостаток: мощностью котельной установки управлять невозможно, она все время работает на максимуме. Температура воды регулируется включением / выключением котла, а эту операцию по команде блока управления выполняют электротехнические устройства.

Когда отапливаемая площадь небольшая и применяются электрические котлы малой мощности, их коммутируют бесшумные тиристорные пускатели. В случае если мощность большая, устройство включается и выключается магнитным пускателем, он при срабатывании издает громкий щелчок, поэтому в помещении топочной нужно будет сделать звукоизоляцию. Кроме этого недостатка существуют и другие:

  1. Влияние химического состава воды на эффективность работы. Со временем теплоноситель в системе теряет проводимость, так как соли в горячей воде постепенно выпадают в виде осадка, который задерживается фильтром.
  2. Более сложная обвязка по сравнению с предыдущим котлом на ТЭНах и необходимость подбора и закупки комплекта автоматики.
  3. На электродах образуется накипь, которую нужно удалять.

Индукционные электрические нагреватели

Данный источник тепла декларируется торговыми представителями как самый экономичный электрический котел отопления. В действительности в нем реализован только новый метод нагрева воды электричеством, используя давно открытый физический закон, экономии здесь нет никакой. Как можно судить из названия, для этого используется принцип электромагнитной индукции. В катушку с определенным количеством витков вводится металлический сердечник, который нагревается от возникающих в ней вихревых токов. Далее, тепло от сердечника передается теплоносителю, циркулирующему вокруг него.

Конструкция несколько напоминает электродного «собрата», только корпус котла имеет больший диаметр, поскольку в него по всей высоте встроена катушка. Мощность регулируется тиристорными пускателями, автоматику нужно будет устанавливать отдельно.

Индукционный электрический нагреватель

По сравнению с предыдущими типами нагревателей индукционный котел имеет наибольший срок службы и требует минимального обслуживания. Если в системе применять обессоленную воду, то о накипи на поверхностях нагрева можно забыть. На практике агрегат работает с КПД 99%, скорость прогревания всей системы немного ниже, чем у электродного аппарата. Также невелики и его габаритные размеры, позволяющие установить котел прямо на стене любой топочной. Индукционный метод нагрева позволяет изготавливать электрические котлы большой мощности, линейка некоторых производителей достигает значения 60 кВт. Из недостатков стоит выделить самую высокую цену изделия относительно остальных и выполнение отдельной схемы автоматики и обвязки.

Хорошая статья в тему: Как сделать индукционный нагреватель

Рекомендации по выбору электрического источника тепла

Первое, что нужно сделать, чтобы осуществить подбор электрического котла отопления – определить количество тепла, уходящего через наружные стены, кровлю и полы при заданной разнице температур в помещении и на улице. Обычно температуру наружного воздуха принимают как минимальную в самую холодную пятидневку, внутри помещений – в зависимости от их назначения. Высчитывают площадь каждой стены, отдельно площадь окон и дверей и находят потери тепла по формуле:

Q = 1/R х (tв – tн) х А, где:

  • Q – количество тепла, уходящее через стену или кровлю, Вт;
  • R – значение сопротивления теплопередаче материала стены, м2 ºС / Вт;
  • А – ее площадь, м2;
  • tв – температура внутри дома;
  • tн – температура наружного воздуха.

Значение R требуется рассчитать в зависимости от материала, из которого сделана стена:

R = δ / k

Здесь δ (м) – толщина стеновой или кровельной ограждающей конструкции, k – коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м · ºС). Значение k – величина справочная, ее можно найти в соответствующей литературе. Если ограждающие конструкции состоят из нескольких материалов, то сопротивление теплопередаче R нужно будет найти для каждого из них. Получившиеся значения Q для каждой стены, кровли и пола суммируют, это и будет искомое количество тепловых потерь, которые должна компенсировать система отопления. Для подбора электрокотла по мощности нужно полученное количество тепла умножить на коэффициент запаса 1.2, это и будет требуемая мощность отопительной установки.

Чтобы организовать отопление загородного дома электрическим котлом определенного типа, следует обратить внимание на особенности каждого из них и принять к установке наиболее приемлемый вариант. Например, электродные агрегаты будут вызывать перепады напряжения в сети во время срабатывания пускателей. Это может оказаться неудобным для вас или ваших соседей. Вполне возможно, что вас устроит классический котел с ТЭНами, который и по стоимости доступнее, и требует меньше вмешательства при эксплуатации. Стоит учесть, что неисправный ТЭН стержневого типа можно легко заменить на новый, некоторые конструкции бака позволяют это сделать без опорожнения системы.

Электрический нагреватель часто используется как дополнение к основному, твердотопливному агрегату. Это делается с целью обогрева здания в ночное время, когда вставать и загружать дрова неудобно, а тариф на электроэнергию самый низкий. Установка будет работать периодически, несколько часов в сутки. Соответственно, вы разберетесь, какой электрический котел лучше подойдет для отопления частного дома в ваших условиях, — приобретать недорогой аппарат с ТЭНами или все делать основательно и устанавливать индукционный котел.

Заключение

Каждый из вышеперечисленных видов электрических отопительных установок обладает своими достоинствами и недостатками и любой из них может использоваться в определенных условиях. Например, приняв электричество как основной энергоноситель для обогрева жилища, есть смысл приобрести надежный и долговечный котел, пусть и несколько дороже. Для периодического протапливания может быть достаточно и дешевого агрегата, особенно если в обвязке существующего котла на твердом топливе задействована автоматика, которую можно связать с управлением нового электронагревателя.

Электрокотел для отопления — Индукционные системы отопления

Электрические отопительные котлы могут быть установлены только в системах с жидким теплоносителем, т.е. водой, либо антифризом. Котлы, работающие на электричестве, классифицируются по способу нагрева:

►См. Электрические отопительные котлы в каталоге

  • ТЭНовые – здесь применяются трубчатые электронагреватели, в которых основой является тонкая нить из нихромового или феррохромового токопроводящего сплава;
  • электродные (еще они называются электролизные или ионные) – нагревают теплоноситель за счет проходящего через него электрического тока. При этом используется специальный теплоноситель с содержанием солей в определенных пропорциях.
  • индукционные – здесь в качестве нагревательного элемента выступает теплообменник особой конструкции, который нагревается под воздействием индукционного тока.

 

 

 

ТЭНОВЫЕ ЭЛЕКТРОКОТЛЫ

Их конструкция во многом похожа на устройство обычного газового отопителя. Вместо горелки в теплообменной камере размещается несколько нагревательных элементов, которые (если речь идет о нагревателе большой мощности) объединены в блоки. Система автоматики может осуществлять регулировку работы оборудования в широком диапазоне величин по различным параметрам – давление внутри системы, температура теплоносителя, температура окружающей среды и т.д.

В группу предохранительной автоматики входит предохранительный срывной клапан, манометр, автоматический воздухоотводчик, расширительный бак и циркуляционный насос. В зависимости от мощности ТЭНовые котлы бывают однофазными (220В) или трехфазными (380В). Однофазные – имеют небольшую мощность (как правило, не более 5 кВт).

При установке электрокотлов высокой мощности возникает дополнительная нагрузка на электрическую сеть, поэтому для их монтажа необходима специальная техническая документация, разрешения и согласования энергоснабжающей организации. Оборудование должно устанавливаться в соответствии с ПУЭ. Впрочем, все вышесказанное относится не только к тэновым, но ко всем другим типам электрических котлов.

Достоинства:

  1. Относительно невысокая стоимость.
  2. Простота монтажа и подключения.
  3. В качестве теплоносителя может применяться как обычная вода так и незамерзающая жидкость.
  4. Регулировка мощности возможна с высокой точностью вручную или в автоматическом режиме во всем рабочем диапазоне.

Недостатки:

На ТЭНах может образоваться накипь, снижающая скорость и интенсивность нагрева, они выходят из строя и требуют периодической замены.

ЭЛЕКТРОДНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КОТЛЫ

Электродные котлы, пожалуй, самые компактные из всего семейства систем электрического водяного отопления.

Они надежны, по причине простой конструкции. Принцип их работы отличается от нагрева в тэновом котле. Нагрев теплоносителя осуществляется при непосредственном прохождении через него электрического тока между двумя электродами, на которые и подается этот ток.

В качестве теплоносителя применяется электролит, отвечающий ряду требований. Теплоноситель должен иметь определенную плотность (количество солей) от которой зависит сопротивление электролита (чем выше это сопротивление – тем интенсивнее нагрев). Сам раствор солей должен быть чистым – свободным от механических примесей.

Производители рекомендуют использовать специализированные жидкости со строго определенными характеристиками, как правило, собственного производства. Иногда пользователи покупают концентрат, который разводят до необходимой консистенции. Электродные электрокотлы также бывают как одно- так и трехфазными.

Достоинства электродных технологий:

  1. Компактность: внешний диаметр корпуса ненамного превосходит диаметр основной магистральной трубы теплосистемы.
  2. Низкая стоимость: ионные котлы наиболее дешевы среди всех электрокотлов.
  3. В случае утечки теплоносителя и критического снижения его уровня электродный котел сохраняет работоспособность.
  4. Система отопления имеет низкую инертность. Это позволяет обогревать помещение более интенсивно, эффективно выполнять регулирование в автоматическом режиме.
  5. Оборудование имеет высокую устойчивость к изменениям напряжения в сети электроснабжения. Падение напряжения на величину критическую для других типов котлов просто приводит к снижению мощности.

Недостатки электродных котлов:

  1. Этот тип электрических отопителей невозможно подключить через устройство защитного отключения (УЗО), так как в результате эксплуатации возникают значительные токи утечки. Поэтому вероятность поражения электричеством более высокая, чем у ТЭНовых и, тем более, индукционных котлов.
  2. Необходимо контролировать уровень сопротивления жидкости. По этой же причине невозможно применять антифризы. Цена специального электролита или его концентрата высока.
  3. В результате эксплуатации происходит износ электродов, изменяются характеристики теплоносителя. Это требует периодической замены расходных материалов (иногда – до нескольких раз за сезон).
  4. В процессе электролиза образуется небольшое количество газов, которые выходят через автоматический воздухоотводчик. Некоторые из этих газов токсичны, поэтому в месте установки нагревателя необходимо организовать принудительную вентиляцию.

 

Потребление электроэнергии такого котла зависит от электропроводности жидкости. При повышении температуры увеличивается электропроводность, поэтому температура теплоносителя должна составлять 55°С-65°С. При ее превышении расход электроэнергии многократно возрастет. Это оборудование трудно контролировать по параметрам нагрева. Управление производится путем регулировки потребляемого тока.

ИНДУКЦИОННЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КОТЛЫ

Индукционные (или, как их еще называют, индуктивно-кондуктивные, вихревые) – наиболее экономичные котлы для отопления. Принцип действия основан на нагреве металлического теплообменника при помощи индукционного тока.

►См. Электрические отопительные котлы в каталоге

Существует несколько типов индукционных нагревателей, однако самым надежным зарекомендовали себя конструкции, наиболее приближенные по своему устройству к трансформаторам – в которых ферромагнитный сердечник находится не внутри нагреваемого теплообменника, а снаружи.

Как нетрудно догадаться, конструкция индукционного электрического котла напоминает трансформатор, где первичная обмотка и ферромагнитный сердечник являются индуктором, на который подается напряжение, а вторичную обмотку представляет теплообменник. Теплообменник имеет развитую поверхность теплообмена, что увеличивает величину теплоотдачи без перегрева самой поверхности.

Достоинства:

  1. Интенсивный нагрев теплоносителя, в качестве которого может быть использована любая жидкость (вода, антифриз, термическая смесь).
  2. Такая технология предотвращает образования накипи. Даже многолетняя работа отопителя не приводит к снижению КПД.
  3. В течение всего периода эксплуатации (а это более 20 лет) не требуется замена нагревательного элемента.

Недостатки:

  1. Высокая стоимость – индукционные нагреватели дороже ТЭНовых и электродных.
  2. Имеют довольно большие габариты и вес. Как правило, имеют напольное исполнение.

Индукционные котлы могут эксплуатироваться только в системах закрытого типа, имеющих избыточное давление, поэтому работают они только в системе с циркуляционным насосом.

ОСНОВНЫЕ КРИТЕРИИ ВЫБОРА

Мощность

Основным параметром при выборе оборудования является требуемая мощность для отопления объекта. Она, в свою очередь, зависит от площади сооружения, которое необходимо обогреть. Следует учитывать интенсивность теплопотерь здания (регион, строительные характеристики объекта). Для самой приблизительной оценки, используют следующее правило: для обогрева 10м2 сооружения необходимо 1 кВт мощности котла.

В любом случае, если поставщик оборудования предоставляет услуги по подбору мощности, то пренебрегать этим не стоит.

Комплектация

Следует отдавать предпочтение тем моделям, которые в базовой конструкции имеют следующие элементы: циркуляционный насос, расширительный бак, систему безопасности и управления.

Безопасность

Кроме стандартной группы безопасности системы отопления требуются дополнительные защитные устройства. Это механизмы отключения оборудования при выходе за пределы рабочего диапазона давления и/или температуры. Желательно иметь предохранители, срабатывающие при перегреве нагревательного блока, замерзании теплоносителя, критическом изменении параметров электроэнергии и т.п.

Виды электрических котлов отопления | ГрейПей

Отопление с помощью электрических котлов – второй по популярности (после газовых котлов) способ обогрева помещений. Существует три основных вида электрокотлов. Они отличаются конструкцией и принципом нагрева теплоносителя. Материал публикации рассматривает особенности устройства, достоинства и недостатки, алгоритм выбора оборудования.

Содержание

Разновидности электрических котлов

Электрические котлы имеют высочайший среди теплогенераторов коэффициент полезного действия – он достигает величины 95 – 99 %. Принцип работы устройств основан на прямом преобразовании электрической энергии в тепловую.

По мощности котлы подразделяются на 2 типа:

  1. Однофазные – работают от сети 220В;
  2. Трехфазные – работают от питания 380В.

Однофазные котлы имеют максимальную мощность 12 кВт. Эксплуатация такого оборудования требует прокладки качественной электрической проводки соответствующего сечения, установки отдельных автоматов. Это обусловлено тем, что стандартные розетки и проводка рассчитаны на работу электроприборов мощностью не более 3,5 – 4 кВт.

Трехфазные агрегаты имеют мощность до 30 кВт. Для обеспечения их работы требуется прокладка линии питания 380В, сооружение заземляющего контура.

Электрические котлы выпускаются в основном в настенном исполнении, реже встречаются напольные модели. Оборудование отличается простотой установки, отсутствием отходов, элементарной организацией работы, высоким уровнем автоматизации.

Котлы отличаются по наполненности встроенным вспомогательным оборудованием. Агрегаты могут не иметь такового, тогда все узлы нужно рассчитать, приобрести и смонтировать отдельно.

Другие модели имеют встроенные циркуляционные насосы, экспанзоматы (расширительные баки), группы безопасности котлов. Установка такого оборудования является наиболее простой – достаточно подключить питание и трубопроводы системы отопления.

Электрокотлы имеют различные модификации систем регулирования температуры:

  1. Ступенчатая;
  2. Плавная;
  3. Котлы малой мощности могут не иметь регулировки.

Главный недостаток электрических котлов для отопления – высокие тарифы на электроэнергию. Некоторую экономию средств можно обеспечить установкой теплоаккумулятора и подключением по двухставочному тарифу. Режим работы котла выходит на максимальную мощность в часы сниженной стоимости энергии, затем накопленное тепло расходуется в период повышенной ставки.

Алгоритм работы электрического котла полностью зависит от постоянного наличия электрической энергии.

По принципу нагрева теплоносителя и конструкции электрокотлы разделяют на 3 типа:

  1. ТЭНовые;
  2. Электродные;
  3. Индукционные.

Электрические ТЭНовые котлы

ТЭНовые нагреватели являются наиболее популярной конструктивной моделью. Оборудование работает за счет нагрева циркулирующего теплоносителя с помощью ТЭНов.

ТЭНы (трубчатые электрические нагреватели) вмонтированы в бак котла, имеющий патрубки для присоединения трубопроводов. Чаще всего установлено несколько ТЭНов, имеется возможность их замены.

Котлы этого типа больше применимы для закрытых герметичных систем отопления. Это обусловлено тем, что на нагревательных элементах выпадает накипь из солей жесткости, растворенных в теплоносителе. Закрытая схема требует минимального количества подпиток, объем воды в системе практически постоянен.

Соли жесткости из первоначального объема образуются в накипь, далее этот процесс без подпитки (изменения состава теплоносителя) прекращается.

Образование накипи снижает эффективность работы ТЭНов, они перегреваются и часто сгорают. Для работы этого оборудования могут использоваться незамерзающие антифризы.

Электродный электрокотел отопления

Электродные котлы работают на принципе нагрева воды электрической дугой между катодом и анодом. Вода, по сути, является диэлектриком и при пропускании через нее электрического тока нагревается.

Проводимость воды увеличивают добавлением поваренной соли. Солевой раствор является электролитом, нагревается быстрее. Для работы этого оборудования требуется постоянное поддержание величины проводимости теплоносителя, в качестве которого может использоваться только вода.

Котлы обладают компактными размерами, высокой скоростью нагрева. Конструктивно представляют из себя бак с патрубками, в который вмонтированы два электрода – катод и анод.

Чаще всего производители устанавливают только стальной катод. При этой конфигурации электрическая дуга использует в качестве ответного электрода стенку бака котла. Результат – быстрый износ катода, утончение стенок из-за электролитической диссоциации. Катоды быстро уменьшаются, сосуды становятся негерметичными.

Использование футеровочных материалов (фторопласта и так далее) для защиты внутренней поверхности бака несколько снижает эффект разрушения диссоциацией.

Индукционный электрический котел

Индукционный котел – новинка среди электрических отопительных генераторов. Принцип нагрева циркулирующего теплоносителя основан на свойствах электромагнитной индукции.

В катушку из диэлектрика вмонтирован ферромагнитный стержень, вдоль него двигается теплоноситель. На диэлектрик смонтирована обмотка, между ней и стержнем при подаче напряжения возникает электромагнитная индукция. Стержень нагревается, отдает тепло циркулирующему теплоносителю.

 Котлы этой конструкции отличаются в своей работе отсутствием образования накипи, какого-либо значительного износа рабочих элементов. Наравне с этим достоинством они имеют и весомый недостаток – самую высокую стоимость среди электрокотлов. 

Выбор электрического котла для отопления

Подбор электрического котла для отопления производят по следующим критериям:

  1. Мощность;
  2. Наличие встроенного оборудования;
  3. Конфигурация системы управления и регулировки;
  4. Возлагаемые задачи;
  5. Стоимость и производитель.

Основной критерий выбора – мощность – рассчитывается по укрупненному среднему показателю 100 Вт теплоты на 1 м2 отапливаемой площади для помещений с высотой потолка до 2,7 метра и средними показателями тепловой изоляции.

Наличие встроенного оборудования упрощает монтаж системы в целом. Объем экспанзомата и производительность циркуляционного насоса обычно соответствую мощности котла. Это утверждение верно для котлов мощностью до 10 – 12 кВт. При больших мощностях оборудования и крупном объеме системы отопления рекомендуется провести поверочный расчет соответствия характеристик встроенного оборудования.

Выбор конфигурации системы регулирования напрямую влияет на экономичность оборудования. Тонкая плавная регулировка  более выгодна с этой точке зрения.

Определение итоговой мощности зависит от возлагаемых на котел задач. При использовании в качестве основного источника теплоты она будет максимальной. Использование котла в качестве дополнительного источника тепла требует комбинированного расчета – подбора мощности с учетом производительности других теплогенераторов системы отопления.

Стоимость отечественных изделий несколько ниже зарубежных аналогов. При этом российские электрические котлы качеством не уступают иностранным изделиям.

Рекомендуем прочитать:

(Просмотров 439 , 1 сегодня)

что влияет на стоимость отопления дома

    Главная
  • Статьи
  • Котлы для отопления дома
  • Котлы отопления
  • Котлы отопления

31.03.2017