Что лучше: купить электрокотел для частного дома или сделать своими руками? Электрокотельная принцип работы

Схема и принцип работы электрического котла

Если дом или квартира не подключены к газовой магистрали, и нет возможности использовать современные полностью автоматизированные газовые котлы, то единственным разумным решением будет установить электрокотел. Ведь принцип работы электрического котла основан на преобразовании энергии электросети в тепловую энергию: для него необходимо лишь наличие линии электропередачи. Безусловно, есть еще и твердотопливные котлы, и котлы на жидком топливе, но они требуют постоянной дозаправки (сложны в эксплуатации), и их невозможно установить в квартире.

Схема работы простейшего электрокотла

Типы современных электрокотлов

В зависимости от способа подогрева воды современные котлы делят на три вида:

• электродные;
• тэновые;
• индукционные.

Тэновые электрокотлы

Такие котлы — это традиционное решение. Для нагрева теплоносителя в них применяется нагревательный элемент спирального типа — ТЭН. При прохождении тока ТЭН разогревается. Циркулируя в контуре, вода отбирает тепло и сообщает его радиаторам системы отопления (батареям).

В процессе работы на нагревательном элементе откладывается известь, что ухудшает теплообмен между ним и теплоносителем. Поэтому время от времени приходится использовать специальные средства, удаляющие известковые отложения c поверхности ТЭНа. Но это может стать проблемой только в том случае, если вода очень жесткая.

Если по какой-либо причине произойдет утечка теплоносителя из контура — ТЭН может разогреться выше допустимой температуры. Это способно привести к выходу его из строя и даже возникновению пожара. Современные модели котлов оборудуются специальной защитой, позволяющей обесточивать прибор при возникновении утечки. Но перед покупкой котла необходимо убедиться, что конкретная модель оборудована таким предохранительным устройством.

Индукционные электрокотлы

Это новые устройства, которые появились в продаже относительно недавно. Чтобы разобраться, как работает электрический котел индукционного типа, достаточно рассмотреть такой известный кухонный прибор, как индукционная плита. Известно, что она совершенно не обжигает руку, даже если к ней прикоснуться. Все дело в том, что она излучает электромагнитное поле, которое взаимодействует только с металлом.

Внутри индукционного котла также находится излучатель и приемник излучателя — трубопровод, по которому циркулирует теплоноситель. Поверхность такого приемника-теплоносителя достаточно велика. Если на нем и будет откладываться известь, то до того момента, когда это начнет сказываться на эффективности отопительной установки, пройдет достаточно много времени.

В случае нарушения целостности контура нагреватель так же может выйти из строя из-за опасного превышения температуры. Поэтому, как и в случае с ТЭН-котлом, при покупке необходимо убедиться, что прибор оборудован защитой, отключающей питание нагревателя при обезвоживании контура.

Электродные котлы

Эти отопительные приборы также появились в продаже сравнительно недавно. Отличительной их чертой является то, что они нагревают теплоноситель непосредственно, без использования какого-либо нагревательного элемента. Особенностью схемы работы электрического котла электродного типа является наличие специального преобразователя, который воздействует на свободные ионы в воде. При попадании в переменное электрическое поле ионы начинают колебаться, соударяются с другими частицами, в результате чего выделяется тепло, теплоноситель начинает нагреваться.

Уникальной чертой таких котлов является то, что они совершенно невосприимчивы к возможной утечке теплоносителя. Если в ионной камере будет отсутствовать вода, то прибор просто перестанет работать и не сможет опасно перегреться. Такая конструкция обеспечивает повышенную безопасность устройства.

Но есть и недостаток у таких котлов. В процессе работы ионы, взаимодействуя с электродами, постепенно разрушают их. Поэтому со временем электроды приходится менять. Зато в проточном контуре таких устройств практически не откладывается известь.

Общие особенности электрических котлов

Все современные электрокотлы обладают высоким КПД (от 98%), компактны, позволяют полностью автоматизировать отопительную систему. Эти нагревательные приборы совершенно бесшумны. При подключении к ним выносных датчиков позволяют регулировать температуру воздуха в каждом отдельном помещении.

Следует отметить, что такие котлы достаточно мощные (от 3 кВт), поэтому следует позаботиться, чтобы электрический ввод был рассчитан на требуемую мощность. Несоблюдение этого требования может привести к серьезной аварии линий электропередач, которая потребует затратного ремонта. Как правило, приборы мощностью 3-6 кВт требуют однофазного питания, а модели от 6 кВт и более питаются уже от трехфазной сети.

Электрокотел прост в эксплуатации

Основные преимущества электрических котлов:

• высокий КПД;
• бесшумность;
• компактность;
• высокая автоматизация;
• простота подключения.

Недостатки:

• высокая стоимость электроэнергии;
• высокие требования к питающей силовой линии;

В некоторых случаях электрическое отопление — единственный выход. Большой выбор электрических котлов в розничной сети позволяет подобрать оборудование наиболее полно соответствующее потребностям покупателя, как в плане дизайна прибора таки и в отношении его необходимой теплотворной способности.

energomir.biz

Принцип работы электрокотла: преимущества и недостатки

В настоящее время электродные котлы отопления широко используются для нагрева в системах отопления замкнутого типа. Электрокотел может использоваться в жилых, промышленных и административных зданиях. Достаточно продолжительное время теплоснабжение сооружений и зданий в нашей стране осуществлялось централизовано. Однако, как показывает практика, применение современных автономных систем, использующих разные виды топлива (или же несколько одновременно), намного рациональнее. Чтобы понять, за счет чего электрокотел работает эффективнее и экономичнее других подобных приборов, нужно изучить принцип работы электродного котла.

Схема подключения электрического котла.

Выбор и особенности электрического котла

В процессе выбора электрокотла нужно руководствоваться тем, какая площадь нуждается в обогреве, поэтому мощность электрокотла выбирается в зависимости от площади обогреваемого помещения примерно 1 кВт на 10 м² хорошо утепленного дома с высотой потолка не более 3 м.

Наибольшей популярностью пользуются двухконтурные приборы мощностью 6-15 кВт, а среди бытовых напольных электрокотлов, большая часть которых применяется при строительстве коттеджей, наиболее популярными являются модели, чья мощность оставляет 20-30 кВт.

Принцип работы современных электрокотлов предельно прост: для нагрева теплоносителя, т.е. воды, используется принцип его ионизации.

Схема монтажа электроводонагревателя.

Суть такова, что энергия электрического тока напрямую передается молекулам теплоносителя, в результате чего его температура мгновенно возрастает. В свою очередь, отопительный прибор рассматриваемого типа весьма быстро достигает уровня своей номинальной мощности. При прекращении поступления воды по каким-либо причинам отопительный агрегат тоже сразу же прекращает работать. Благодаря этому вероятность взрыва, пожара или термического повреждения системы сводится к минимуму. Котлы рассматриваемого типа имеют разборную конструкцию, что дает возможность без особых проблем заменить старый электрод, который по каким-то причинам уже не работает, на новый.

Одним из наиболее эффективных способов снижения финансовых затрат на отопление при использовании электрокотла является принцип многотарифного учета электроэнергии. Вполне очевидным является тот факт, что потребность пользователей различных электроприборов в электроэнергии в течение суток постоянно меняется. Так, максимум потребления, когда работает множество различных приборов, приходится на периоды с 08:00 до 11:00 и с 20:00 до 22:00, полупиковые периоды — с 07:00 до 08:00 и с 11:00 до 20:00. Как раз на эти временные промежутки суток и приходится основная часть работы бытовых электроприборов и максимум промышленного потребления электрической энергии. Минимальное же потребление электроэнергии происходит ночью, т.е. с 23:00 до 06:00. Поэтому целесообразно использовать данную электроэнергию в бытовых целях, а конкретно — на отопление электрокотлом. Такой принцип распределения энергии дает возможность сэкономить до 30% в результате поддержания оптимальной температуры воздуха в помещении на протяжении суток.

Весьма эффективным и экономически оправданным является принцип комбинированного использования «ночного» тарифа при эксплуатации электродных котлов и прочих устройств. Широко практикуется использование таких комбинированных отопительных систем, как: электрокотел и газовый котел, электрокотел и твердотопливный котел. Это дает пользователям возможность минимизировать затраты природного газа и обеспечить максимальное удобство эксплуатации твердотопливных котлов.

Вернуться к оглавлению

Принцип работы электрокотлов

Схема обвязки котла отопления.

Электрокотел можно подключить везде, он нормально работает там, где есть электропитание, для него не нужно закупать и хранить топливо или обустраивать специальное помещение. Достаточно просто подключиться к электросети и вывести трубопровод. Для многих людей такие котлы стали незаменимым помощником. Благодаря компактным размерам электродный котел можно установить даже в очень маленьком помещении, при этом современный дизайн оборудования позволит органично вписать его в любой интерьер. Базовая комплектация включает расширительный бак, нагревательный элемент, элементы для регулирования и управления работой теплогенератора.

Принцип работы оборудования предельно прост: в расширительный бак подается теплоноситель, который нагревается за счет электроэнергии и далее распространяется по радиаторам и трубам. Отопительные электрокотлы отличаются высоким КПД, который зачастую достигает 100%, простота в эксплуатации, доступная стоимость агрегатов, бесшумная работа, безопасность и экологичность тоже являются неоспоримыми преимуществами такого отопительного оборудования. Конечно, помимо преимуществ, отопительные котлы, работающие от электроэнергии, имеют и определенные недостатки, которые связаны по большому счету с отечественной организацией электрической системы. Нужно обязательно помнить и о стоимости электроэнергии, которая все время увеличивается, о нередких перебоях в подаче электричества, скачках напряжения, которые отрицательно воздействуют на функциональную часть оборудования и на срок его эксплуатации.

Электрокотлы для отопления наделены стильным и современным дизайном, простотой в обслуживании и ступенчатым включением мощности. Оборудование может быть подключено в каскад для создания мощной установки.Электрокотел: преимущества и недостатки

Схема устройства электрокотла.

Как и любое другое оборудование, электрокотел имеет свои преимущества и недостатки. Среди неоспоримых преимуществ можно выделить, прежде всего, компактность. Это оборудование действительно очень компактно и практически незаметно в общей конструкции системы. Такие котлы отличаются низкой стоимостью, имеют плавный выход на номинальную мощность и, помимо всего прочего, особенность их работы исключает возможность возникновения аварийной ситуации при утечке воды. В случае если в системе вдруг исчезнет вода, то оборудование попросту не будет работать.

Среди недостатков можно выделить следующие моменты:

• необходимость водоподготовки. Оборудование будет эффективно работать только при обеспечении определенных значений удельного сопротивления воды, которые очень часто невозможно самостоятельно измерить и привести в соответствие с нормами;
• обеспечение оптимальной циркуляции теплоносителя. При условии слабой циркуляции вода в электрокотле может закипать. В случае слишком быстрой принудительной циркуляции оборудование может не запуститься;
• в качестве теплоносителя нельзя использовать незамерзающие жидкости.

Таким образом, ознакомившись с принципом работы электрокотла, каждый сделает для себя выводы: покупать его или нет.

1poteply.ru

Особенности и принцип работы электрокотлов разных типов

Электрический котел отопления для дома позволяет быстро нагревать воду и, благодаря этому, обеспечивать теплом любые помещения. Электрокотел отопления отличается высоким качеством, долговечностью и легкостью установки. Однако перед покупкой такого оборудования нужно знать ряд особенностей, в соответствии с которыми должен осуществляться выбор электрокотла, чтобы он был эффективным и экономным. Несмотря на достаточно высокую стоимость электроэнергии, при отсутствии подключения дома к газопроводу обогрев электрическим котлом является достаточно хорошим решением для отопления частного дома. Достаточно часто электрический котел выбирают для отопления дачного дома. Более того, электрические котлы покупают и городские жители, проживающие в многоквартирных домах, для отопления своих квартир. В данном случае электрокотел используется как дополнительный источник тепла в случае отключения центрального отопления.

Электрический котел может быть оснащен отдельным шкафом для автоматики.

Особенности и принцип работы электрокотла для отопления дома

При меньшем энергопотреблении, электродный котел нагревается быстрее.

Чтобы правильно сделать выбор электрического котла и понять, на самом ли деле отопление при помощи электроэнергии выгоднее применения других приборов для отопления, нужно проанализировать существующий показатель КПД такого оборудования. Именно с помощью этого критерия можно понять, насколько электроэнергия способна трансформироваться в тепловую энергию и как данный процесс происходит.

Все производители, предлагающие электрические котлы для отопления дома, а также магазины, продающие их, в большинстве случаев указывают на высокий КПД своего оборудования. Следует отметить, что практически все электрические котлы для отопления дома имеют примерно одинаковый КПД, который составляет 95-98%. Поэтому не нужно верить утверждениям о том, что какой-либо компании-производителю удалось создать самый экономичный электрический котел для отопления дома, использовав современные технологии и уникальные разработки. Это просто маркетинговый ход, с помощью которого производители пытаются заставить вас выбрать именно их продукцию.

Пока что ни у кого не получилось обмануть закон сохранения энергии. Электроэнергия, с помощью которой работают электрические котлы отопления для дома, превращается в тепловую. Важным преимуществом электрокотла отопления для дома является то, что для него не нужно устраивать котельную (отдельное помещение, как для газовых и твердотопливных котлов отопления).

Все электрокотлы для отопления дома можно разделить на 3 основных типа, исходя из метода нагрева теплоносителя: индукционные, электродные и ТЭНовые электрические котлы.

Все они имеют ряд характеристик, благодаря которым их можно легко отличить друг от друга и выбрать подходящий электрокотел для отопления именно вашего дома. К примеру, существуют настенные и напольные агрегаты, однофазные и трехфазные, одноконтурное и двухконтурное оборудование.

Электрические котлы достаточно часто используются для создания систем горячего водоснабжения.

Особенности ТЭНового электрокотла

ТЭНовый котел содержит всю пускорегулирующую аппаратуру и не занимает много места.

Данный электрокотел для отопления дома работает по принципу электрочайника. Разогрев воды осуществляется с помощью ТЭНов. Этот нагревательный элемент имеет свою отличительную особенность: нагревание теплоносителя осуществляется при помощи проточного режима. С его же помощью обеспечивается нормальная циркуляция воды в системе отопления дома.

Многие специалисты будут советовать вам выбрать именно такой электрокотел, так как он обладает множеством преимуществ. Прежде всего выбрать такое оборудование стоит из-за его великолепного дизайна, благодаря которому агрегат можно повесить на стену и он не будет занимать много места. ТЭНовый электрокотел достаточно просто монтировать, он имеет в своем арсенале пусковую и терморегулирующую арматуру, которая дает возможность поддерживать нужную вам температуру воды в желаемом режиме.

В зависимости от конструкции, на этом оборудовании используются сразу 2 типа датчиков. Один из них позволяет поддерживать в помещении изначально заданный температурный режим, на основании того, до какой температуры нагрет системный теплоноситель. А при помощи другого датчика вы сможете сами выбрать и установить желаемую температуру воздуха в комнате.

Если вы ищете недорогое, качественное и универсальное оборудование, отдайте свой выбор в пользу ТЭНового электрокотла. Вы сможете отключать и включать определенные ТЭНы, регулируя тем самым употребляемую мощность.

Конечно же, у такой системы есть и определенные недостатки. Самый главный — появление накипи на нагревательных элементах, что приводит к постепенному уменьшению тепловой отдачи и увеличению употребления электроэнергии.

Электродные котлы: основные особенности

Электродные котлы имеют модификации для однофазной или трехфазной сети.

Перед тем как отдать свой выбор в пользу электродного котла, обязательно изучите его особенности и принципиальные отличия от оборудования других типов. Главным отличием в данном случае является то, как нагревается теплоноситель. Функции элементов, разогревающих агрегат, выполняют электроды, которые передают силу электрической энергии тепловому носителю, нагревающемуся от своего же сопротивления в момент, когда по ней проходит электрический ток. При помощи этого метода можно расщепить молекулы воды на ионы, которые затем направляются в сторону соответствующих электродов.

Нельзя оставить без внимания и тот факт, что перемещение ионов никак не провоцирует образование накипи на электродах, так как полярность данных элементов корректируется исходя из частоты, характерной для этой сети.

Среди главных преимуществ, на основании которых можно отдать выбор в пользу такого оборудования, можно отметить такие качества, как компактность, безопасность, небольшая стоимость и постепенный выход на основную мощность.

Среди недостатков, ограничивающих выбор подобного оборудования, нужно отметить обязательную водоподготовку. Помимо этого, здесь нельзя использовать незамерзающие жидкости как теплоноситель. Помимо этого, нужно поддерживать нормальную циркуляцию жидкости. В случае ее снижения вода в котле начнет попросту кипеть, а в случае увеличения агрегат может не запуститься.

Особенности и принцип работы индукционных электрокотлов

Отсутствие нагревательного элемента только повышает КПД котла.

Эта разновидность электрокотлов для отопления дома использует для работы такой метод, как электромагнитная индукция. Внешне такие котлы похожи на трансформатор, помещенный в предварительно подготовленный металлический корпус. Катушка установлена в специальном герметичном помещении, благодаря которому исключается возможное взаимодействие с теплоносителем, циркулирующем в корпусе этого отопительного оборудования.

Вторичная обмотка осуществляется при помощи сердечника, который самостоятельно нагревается и в то же время нагревает теплоноситель, циркулирующий в этой системе. Несмотря на тот факт, что в индукционном котле отопления нет нагревательного элемента, КПД оборудования от этого только возрастает. Самыми лучшими подтверждениями эффективности работы данных агрегатов являются положительные отзывы покупателей, которые рекомендуют отдавать выбор в пользу именно этого оборудования.

Производители данных котлов предлагают вниманию своих покупателей индукционное оборудование, функционирующее благодаря промышленной частоте электротока и высокочастотному току, создающемуся при помощи специальных преобразователей. Именно по этой причине в данном случае становится невозможным значительно уменьшить размеры данного отопительного оборудования.

Внешний вид индукционного котла.

Индукционные котлы обладают рядом преимуществ, благодаря которым покупатели часто отдают выбор именно в их пользу. Так, данные агрегаты не нуждаются в установке нагревательных элементов, следовательно, исключаются связанные с ними поломки. У таких отопительных приборов нет разъемных соединений, что исключает появление протечек. Накипь, даже если и появляется, то в незначительных количествах. Такое оборудование может работать с использованием незамерзающей жидкости. Стоит отметить и тот факт, что данный агрегат полностью безопасен в таких вопросах, как электробезопасность. Среди недостатков подобного оборудования следует отметить крупные габариты и достаточно высокую стоимость.

Основные характеристики электрокотла

Перед тем как выбрать электрический котел, нужно изучить основные характеристики данного оборудования. В первую очередь необходимо сделать расчет мощности электрокотла для отопления дома, чтобы ее хватило на отопление во всех помещениях здания. Необходимая мощность оборудования рассчитывается по следующему принципу: считается, что на каждые 10 кв. м отапливаемой площади при высоте потолка в 2,5-3 м для поддержки комфортной температуры нужно не менее 1 кВт электроэнергии. Так что, исходя из площади вашего дома, можно рассчитать необходимую мощность электрического котла.

После подсчета мощности нужно определиться, хватит ли выделенной на дом мощности электрической энергии при эксплуатации выбранного вами оборудования, и обратить внимание на наличие заземления и состояние электропроводки. В случае соблюдения всех условий следующим важным этапом станет выбор комплектации оборудования.

Современные поставщики стараются обеспечить своего покупателя полным комплектом оборудования. Электрический котел поставляется вместе с насосом для циркуляции теплоносителя, расширительным баком, программатором. Каждый агрегат комплектуется устройствами защиты и кабелем для его подключения.

Покупатель, который решает выбрать такое оборудование, в большинстве случаев получает в свое распоряжение готовый к установке и подключению электрический котел отопления.

Экономичный электрокотел для отопления

Температурный режим котла может задаваться программатором.

Использование электрических котлов для отопления, ввиду постоянного повышения стоимости электроэнергии, требует особого внимания к ее расходу. Естественно, что в процессе выбора отопительной установки, кроме мощности, нужно обращать внимание и на ее экономичность, т.е. при максимальном качестве работы электрокотел для отопления дома должен расходовать как можно меньше электроэнергии.

Для того чтобы снизить расходы на электроэнергию, нужно иметь возможность регулировки температурного режима в помещении. Для этого нужно выбрать электрический котел с возможностью ступенчатой регулировки мощности, что позволит не использовать полную мощность агрегата в периоды, когда она не нужна.

Еще одна хорошая возможность получения существенной экономии электроэнергии заключается в установке в систему отопления дома дополнительных устройств, дающих возможность устанавливать температуру в каждом помещении отдельно. Данные устройства называются программаторами. Они способны в автоматическом режиме устанавливать и поддерживать заданный температурный режим в помещениях по графику, установленному владельцем дома.

Помимо экономии электроэнергии, такие устройства, как программаторы, еще используются и для повышения комфорта в доме. При отсутствии людей в помещении программатор поддерживает температуру на минимальном уровне, а в заданное владельцем время включает оборудование на мощность, требуемую для качественного обогрева дома. Стоимость таких приборов не очень высока и окупается за весьма короткое время, так как их работа позволяет существенно сэкономить на потреблении электроэнергии.

Прекрасным способом снизить расход электроэнергии является применение системы, устанавливающей зависимость работы отопления от температуры наружного воздуха. Некоторые разработчики электрокотлов заранее предусматривают установку такой системы.

Таким образом, если принять во внимание все характеристики электрокотла, правильно подобрать дополнительное оборудование и качественно утеплить дом, то использовать электрическое оборудование становится не таким дорогим удовольствием.

dekormyhome.ru

Какой электрокотел выбрать для дома: особенности и принцип работы

Особенности и принцип работы электрокотлов разных типов

Электрический котел отопления для дома позволяет быстро нагревать воду и, благодаря этому, обеспечивать теплом любые помещения. Электрокотел отопления отличается высоким качеством, долговечностью и легкостью установки. Однако перед покупкой такого оборудования нужно знать ряд особенностей, в соответствии с которыми должен осуществляться выбор электрокотла, чтобы он был эффективным и экономным. Несмотря на достаточно высокую стоимость электроэнергии, при отсутствии подключения дома к газопроводу обогрев электрическим котлом является достаточно хорошим решением для отопления частного дома. Достаточно часто электрический котел выбирают для отопления дачного дома. Более того, электрические котлы покупают и городские жители, проживающие в многоквартирных домах, для отопления своих квартир. В данном случае электрокотел используется как дополнительный источник тепла в случае отключения центрального отопления.

Электрический котел может быть оснащен отдельным шкафом для автоматики.

Особенности и принцип работы электрокотла для отопления дома

При меньшем энергопотреблении, электродный котел нагревается быстрее.

Чтобы правильно сделать выбор электрического котла и понять, на самом ли деле отопление при помощи электроэнергии выгоднее применения других приборов для отопления, нужно проанализировать существующий показатель КПД такого оборудования. Именно с помощью этого критерия можно понять, насколько электроэнергия способна трансформироваться в тепловую энергию и как данный процесс происходит.

Все производители, предлагающие электрические котлы для отопления дома, а также магазины, продающие их, в большинстве случаев указывают на высокий КПД своего оборудования. Следует отметить, что практически все электрические котлы для отопления дома имеют примерно одинаковый КПД, который составляет 95-98%. Поэтому не нужно верить утверждениям о том, что какой-либо компании-производителю удалось создать самый экономичный электрический котел для отопления дома, использовав современные технологии и уникальные разработки. Это просто маркетинговый ход, с помощью которого производители пытаются заставить вас выбрать именно их продукцию.

Пока что ни у кого не получилось обмануть закон сохранения энергии. Электроэнергия, с помощью которой работают электрические котлы отопления для дома, превращается в тепловую. Важным преимуществом электрокотла отопления для дома является то, что для него не нужно устраивать котельную (отдельное помещение, как для газовых и твердотопливных котлов отопления).

Все электрокотлы для отопления дома можно разделить на 3 основных типа, исходя из метода нагрева теплоносителя: индукционные, электродные и ТЭНовые электрические котлы.

Все они имеют ряд характеристик, благодаря которым их можно легко отличить друг от друга и выбрать подходящий электрокотел для отопления именно вашего дома. К примеру, существуют настенные и напольные агрегаты, однофазные и трехфазные, одноконтурное и двухконтурное оборудование.

Электрические котлы достаточно часто используются для создания систем горячего водоснабжения.

Особенности ТЭНового электрокотла

ТЭНовый котел содержит всю пускорегулирующую аппаратуру и не занимает много места.

Данный электрокотел для отопления дома работает по принципу электрочайника. Разогрев воды осуществляется с помощью ТЭНов. Этот нагревательный элемент имеет свою отличительную особенность: нагревание теплоносителя осуществляется при помощи проточного режима. С его же помощью обеспечивается нормальная циркуляция воды в системе отопления дома.

Многие специалисты будут советовать вам выбрать именно такой электрокотел, так как он обладает множеством преимуществ. Прежде всего выбрать такое оборудование стоит из-за его великолепного дизайна, благодаря которому агрегат можно повесить на стену и он не будет занимать много места. ТЭНовый электрокотел достаточно просто монтировать, он имеет в своем арсенале пусковую и терморегулирующую арматуру, которая дает возможность поддерживать нужную вам температуру воды в желаемом режиме.

В зависимости от конструкции, на этом оборудовании используются сразу 2 типа датчиков. Один из них позволяет поддерживать в помещении изначально заданный температурный режим, на основании того, до какой температуры нагрет системный теплоноситель. А при помощи другого датчика вы сможете сами выбрать и установить желаемую температуру воздуха в комнате.

Если вы ищете недорогое, качественное и универсальное оборудование, отдайте свой выбор в пользу ТЭНового электрокотла. Вы сможете отключать и включать определенные ТЭНы, регулируя тем самым употребляемую мощность.

Конечно же, у такой системы есть и определенные недостатки. Самый главный — появление накипи на нагревательных элементах, что приводит к постепенному уменьшению тепловой отдачи и увеличению употребления электроэнергии.

Электродные котлы: основные особенности

Электродные котлы имеют модификации для однофазной или трехфазной сети.

Перед тем как отдать свой выбор в пользу электродного котла, обязательно изучите его особенности и принципиальные отличия от оборудования других типов. Главным отличием в данном случае является то, как нагревается теплоноситель. Функции элементов, разогревающих агрегат, выполняют электроды, которые передают силу электрической энергии тепловому носителю, нагревающемуся от своего же сопротивления в момент, когда по ней проходит электрический ток. При помощи этого метода можно расщепить молекулы воды на ионы, которые затем направляются в сторону соответствующих электродов.

Нельзя оставить без внимания и тот факт, что перемещение ионов никак не провоцирует образование накипи на электродах, так как полярность данных элементов корректируется исходя из частоты, характерной для этой сети.

Среди главных преимуществ, на основании которых можно отдать выбор в пользу такого оборудования, можно отметить такие качества, как компактность, безопасность, небольшая стоимость и постепенный выход на основную мощность.

Среди недостатков, ограничивающих выбор подобного оборудования, нужно отметить обязательную водоподготовку. Помимо этого, здесь нельзя использовать незамерзающие жидкости как теплоноситель. Помимо этого, нужно поддерживать нормальную циркуляцию жидкости. В случае ее снижения вода в котле начнет попросту кипеть, а в случае увеличения агрегат может не запуститься.

Особенности и принцип работы индукционных электрокотлов

Отсутствие нагревательного элемента только повышает КПД котла.

Эта разновидность электрокотлов для отопления дома использует для работы такой метод, как электромагнитная индукция. Внешне такие котлы похожи на трансформатор, помещенный в предварительно подготовленный металлический корпус. Катушка установлена в специальном герметичном помещении, благодаря которому исключается возможное взаимодействие с теплоносителем, циркулирующем в корпусе этого отопительного оборудования.

Вторичная обмотка осуществляется при помощи сердечника, который самостоятельно нагревается и в то же время нагревает теплоноситель, циркулирующий в этой системе. Несмотря на тот факт, что в индукционном котле отопления нет нагревательного элемента, КПД оборудования от этого только возрастает. Самыми лучшими подтверждениями эффективности работы данных агрегатов являются положительные отзывы покупателей, которые рекомендуют отдавать выбор в пользу именно этого оборудования.

Производители данных котлов предлагают вниманию своих покупателей индукционное оборудование, функционирующее благодаря промышленной частоте электротока и высокочастотному току, создающемуся при помощи специальных преобразователей. Именно по этой причине в данном случае становится невозможным значительно уменьшить размеры данного отопительного оборудования.

Внешний вид индукционного котла.

Индукционные котлы обладают рядом преимуществ, благодаря которым покупатели часто отдают выбор именно в их пользу. Так, данные агрегаты не нуждаются в установке нагревательных элементов, следовательно, исключаются связанные с ними поломки. У таких отопительных приборов нет разъемных соединений, что исключает появление протечек. Накипь, даже если и появляется, то в незначительных количествах. Такое оборудование может работать с использованием незамерзающей жидкости. Стоит отметить и тот факт, что данный агрегат полностью безопасен в таких вопросах, как электробезопасность. Среди недостатков подобного оборудования следует отметить крупные габариты и достаточно высокую стоимость.

Основные характеристики электрокотла

Перед тем как выбрать электрический котел, нужно изучить основные характеристики данного оборудования. В первую очередь необходимо сделать расчет мощности электрокотла для отопления дома, чтобы ее хватило на отопление во всех помещениях здания. Необходимая мощность оборудования рассчитывается по следующему принципу: считается, что на каждые 10 кв. м отапливаемой площади при высоте потолка в 2,5-3 м для поддержки комфортной температуры нужно не менее 1 кВт электроэнергии. Так что, исходя из площади вашего дома, можно рассчитать необходимую мощность электрического котла.

После подсчета мощности нужно определиться, хватит ли выделенной на дом мощности электрической энергии при эксплуатации выбранного вами оборудования, и обратить внимание на наличие заземления и состояние электропроводки. В случае соблюдения всех условий следующим важным этапом станет выбор комплектации оборудования.

Современные поставщики стараются обеспечить своего покупателя полным комплектом оборудования. Электрический котел поставляется вместе с насосом для циркуляции теплоносителя, расширительным баком, программатором. Каждый агрегат комплектуется устройствами защиты и кабелем для его подключения.

Покупатель, который решает выбрать такое оборудование, в большинстве случаев получает в свое распоряжение готовый к установке и подключению электрический котел отопления.

Экономичный электрокотел для отопления

Температурный режим котла может задаваться программатором.

Использование электрических котлов для отопления, ввиду постоянного повышения стоимости электроэнергии, требует особого внимания к ее расходу. Естественно, что в процессе выбора отопительной установки, кроме мощности, нужно обращать внимание и на ее экономичность, т.е. при максимальном качестве работы электрокотел для отопления дома должен расходовать как можно меньше электроэнергии.

Для того чтобы снизить расходы на электроэнергию, нужно иметь возможность регулировки температурного режима в помещении. Для этого нужно выбрать электрический котел с возможностью ступенчатой регулировки мощности, что позволит не использовать полную мощность агрегата в периоды, когда она не нужна.

Еще одна хорошая возможность получения существенной экономии электроэнергии заключается в установке в систему отопления дома дополнительных устройств, дающих возможность устанавливать температуру в каждом помещении отдельно. Данные устройства называются программаторами. Они способны в автоматическом режиме устанавливать и поддерживать заданный температурный режим в помещениях по графику, установленному владельцем дома.

Помимо экономии электроэнергии, такие устройства, как программаторы, еще используются и для повышения комфорта в доме. При отсутствии людей в помещении программатор поддерживает температуру на минимальном уровне, а в заданное владельцем время включает оборудование на мощность, требуемую для качественного обогрева дома. Стоимость таких приборов не очень высока и окупается за весьма короткое время, так как их работа позволяет существенно сэкономить на потреблении электроэнергии.

Прекрасным способом снизить расход электроэнергии является применение системы, устанавливающей зависимость работы отопления от температуры наружного воздуха. Некоторые разработчики электрокотлов заранее предусматривают установку такой системы.

Таким образом, если принять во внимание все характеристики электрокотла, правильно подобрать дополнительное оборудование и качественно утеплить дом, то использовать электрическое оборудование становится не таким дорогим удовольствием.

Самые популярные статьи блога за неделю

teplomonster.ru

Электрокотлы для частного дома: цена, отзывы, видео

Электрические котлы для обогрева частного дома применяются не часто, это связано с высокими тарифами на электроэнергию. Тем не менее, у них масса достоинств, и в некоторых случаях установка электрокотла оправдана и выгодна.

Когда электрокотёл — лучшее решение?

Газ доступен далеко не всем: некоторые населенные пункты расположены слишком далеко от магистрали, а иногда установка газового котла и вовсе не целесообразна. Например, для дачного дома, который топят несколько раз за зиму, нет смысла приобретать дорогостоящий комплект газового оборудования.

Твердотопливные котлы тоже имеют ряд недостатков: необходимо заготавливать и хранить топливо, и большинство твердотопливных агрегатов не могут длительно, более 4-5 часов, работать на одной загрузке топлива. Кроме того, они инерционны и не позволяют точно регулировать температуру. В этом случае электрокотел способен решить проблему отопления быстро, надежно и без лишних затрат.

Достоинства электрокотлов для частного дома:

• просты в установке, подключении и обслуживании;
• обладают высоким уровнем автоматизации;
• позволяют точно выставить желаемую температуру;
• работают бесшумно;
• не нужно подключение к дымоходу;
• не требуют отдельного помещения, большинство бытовых моделей монтируют на стену своими руками.

Недостатки:

• требуют подключения к щитку отдельным кабелем;
• котлы с мощностью более 9 кВт выпускают только на трехфазное напряжение 380 В;
• из-за высоких тарифов на электроэнергию отопление обходится в несколько раз дороже.

Виды

Электрические котлы различаются по способу преобразования потребляемой из сети электроэнергии в тепловую. Принцип их работы может быть основан как на прямом нагреве, так и на косвенном, использующем физико-химические процессы.

Электрокотлы бывают:

• ТЭНовые — с баком, в который встроены трубчатые нагреватели;
• индукционные, использующие для нагрева теплоносителя электромагнитную индукцию;
• электродные — их работа основана на электролизе.

Конструкция и размеры котлов, а также особенности их обслуживания зависят от типа и модели, поэтому прежде чем отдать предпочтение какой-либо разновидности электрокотла, стоит оценить их особенности и рассмотреть достоинства и недостатки.

ТЭНовые модели

Популярная, проверенная временем конструкция ТЭНовых котлов предельно проста: в бак вмонтированы несколько нагревателей, позволяющих включать все или часть из них в зависимости от выбранной режимом мощности.

Нагреватели представляют собой спираль, навитая из проволоки с высоким удельным сопротивлением — нихрома, кантала, фехраля, помещенную в керамическую трубку. Нагреваясь при включении в сеть, спираль отдает тепло керамической трубке, а та, в свою очередь, греет воду, поступающую в бак.

Также котёл оснащен блоком управления с панелью, на которой можно выставить желаемый режим. Современные модели комплектуются датчиками, отслеживающими параметры работы и отключающие агрегат в случае аварийных ситуаций.

Достоинства моделей с ТЭНами:

• большой диапазон мощностей;
• возможность использования в качестве теплоносителя любой жидкости — воды, масла или антифриза;
• простая конструкция, несложный ремонт в случае необходимости, который можно сделать своими руками даже не имея профессиональных навыков;
• котлы с ТЭНами самые экономичные в покупке, их отличает невысокая цена;
• двухконтурные модели позволяют подключить контур горячего водоснабжения.

В двухконтурных моделях при включении горячей воды нагрев теплоносителя для системы отопления приостанавливается, поэтому при большом объеме потребления воды в частном доме лучше установить отдельный бойлер.

Недостатки:

• ТЭНы подвержены образованию накипи, из-за этого со временем эффективность и мощность агрегата снижается;
• большие габариты.

Индукционные

В основе их действия лежит явление вихревых токов, способных нагревать помещенный в их поле сердечник. Котёл представляет собой корпус из металла цилиндрической формы, где размещена катушка индуктивности. Внутри катушки находится сердечник из токопроводящего материала. При прохождении по катушке переменного тока вокруг нее возникает магнитное поле, генерирующее вихревые токи в сердечнике.

Такие нагреватели давно используются в промышленности, там они работают на промышленной частоте 50 Гц. При этом катушка и сама установка ощутимо гудит и вибрирует с частотой в те же 50 Гц.

Чтобы избежать шума, бытовые котлы индукционного типа работают на повышенной частоте в диапазоне 10-100 МГц, благодаря чему они бесшумны. Вибрация в них сохраняется, но при высокой частоте она не ощутима и даже полезна — котлам индукционного типа не страшна накипь, из-за постоянной вибрации частицы не осаждаются на элементах нагревателя.

Достоинства индукционных котлов:

• небольшие габариты;
• индукционные модели не подвержены образованию накипи;
• исключено появление протечек — внутри бака нет разъемных соединений;
• можно использовать любой теплоноситель, в том числе воду невысокого качества с большим количеством солей кальция, магния и железа;
• простое подключение своими руками;
• длительный срок эксплуатации без поломок и ремонта.

Недостатки:

• при отсутствии электромагнитной защиты корпуса индуктор может быть источником вредного магнитного излучения, поэтому необходимо внимательно отнестись к выбору производителя;
• модели аналогичной мощности значительно дороже ТЭНовых.

Производители утверждают, что индукционные модели более экономичные, но практика показывает, что при равной мощности теплоотдача у них примерно такая же, как у ТЭНовых, и экономичные они лишь в длительности срока эксплуатации.

При желании можно собрать котёл индукционного типа своими руками из проволочной катушки и полипропиленовой трубы. Самодельные нагреватели ничуть не уступают в мощности, но их внешний вид менее эстетичен.

Котлы электродного типа

Водяные котлы электродного типа нагревают теплоноситель за счет электролиза. Внутри аппарата по разным сторонам бака расположены стальные электроды. При подключении тока на них образуется потенциал с переменным знаком и начинается движение растворенных в воде частиц — ионов. Полярность электродов изменяется с частотой сети 50 Гц, то есть 50 раз за секунду, что вызывает быстрый нагрев теплоносителя.

Для того, чтобы процесс протекал с заданной интенсивностью, необходимо поддерживать постоянную плотность электролита, в роли которого выступает теплоноситель, а именно — слабый водный раствор соли.

Инструкция на популярную модель электродных котлов «Галант» устанавливает требования к теплоносителю в соответствии с ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая». По этому документу вода для котла «Галант» должна обладать удельным сопротивлением 1300 Ом на кубический сантиметр.Теплоноситель для котлов электродного типа требует предварительной подготовки и постоянного контроля плотности, в противном случае мощность и эффективность котла резко снижаются, и ее может не хватить для отопления частного дома!

Достоинства электродных котлов:

• небольшие габариты;
• безопасность — в случае утечки воды из системы котел, в отличие от ТЭНового, не сгорит, а просто перестанет работать;
• невысокая цена.

Недостатки котла:

• необходимость постоянного контроля плотности теплоносителя своими руками;
• со временем стальные электроды растворяются, отдавая заряженные ионы металла, и требуется их замена.

Расчет мощности

Чтобы отопление было эффективным, а температура в доме комфортной, перед покупкой котла для отопления жилого частного дома необходимо рассчитать пиковую тепловую мощность. Упрощенно расчет для средней полосы России таков: нужно взять общую площадь всех обогреваемых помещений и разделить ее на 10. Полученная цифра означает минимальную мощность устанавливаемого котла в кВт.

Например, для частного дома в 95 квадратных метров расчетная мощность котла составит 9,5 кВт. При этом нужно выбирать из модельного ряда котел с большей мощностью: при наличии котлов на 9 и 12 кВт следует выбирать второй вариант.

Для северных регионов с морозами до минус тридцати и ниже либо для плохо утепленных домов такой расчет не подходит. Для полноценного отопления в зимние месяцы необходим запас мощности или установка дополнительных источников обогрева.

Конечно, котёл не будет работать на максимальной мощности весь отопительный сезон. При правильном монтаже отопления он до 70% времени будет работать с частичной нагрузкой или в режиме подогрева, поэтому неправильно считать затраты на электроэнергию по максимальной мощности котла.

Подключение к сети отопления

Все модели, независимо от их типа, комплектуются штуцерами для подключения системы отопления. Наилучшим выбором для электрокотла является непривычная радиаторная система и теплые водяные полы. Электроэнергия — довольно дорогой ресурс, а нагрев помещения снизу вверх позволит снизить температуру комфорта на несколько градусов.

Электрокотлы, в отличие от твердотопливных моделей, могут работать в системах с естественной циркуляцией, при этом автоматика котла моментально отключит ТЭНы в случае перегрева.

Для ТЭНовых моделей, склонных к образованию накипи, лучше использовать специально подготовленную мягкую воду. Теплоноситель для электродных котлов оговаривается в паспортной документации на конкретную модель. Перед первым включением котла необходимо заполнить систему теплоносителем и стравить воздушные пробки.

На рисунке показана схема подключения индукционного котла к отопительному контуру.

Подключение к электрической сети

Ответственный момент — включение котла в электросеть своими руками. Мощность котлов такова, что обычная бытовая проводка частного дома не сможет длительно выдержать работу нагревателей. Она начнет греться, что приведет к разрушению изоляции, перегреву и пожару.

Поэтому до включения в сеть 220В или 380В нужно выполнить следующее:
1. Устанавливают своими руками в щитке отдельный автоматический выключатель, рассчитанный на пиковую мощность котла. Так, котел мощностью 9 кВт, работающий от сети 220В, будет потреблять в максимальном режиме 9000Вт/220В=40,9 А. Необходимо выбрать автоматический выключатель с номинальным током, незначительно превышающий это значение, например, ВА 47-29 на 50 А.
2. Проводку к котлу выполняют кабелем подходящего сечения. Рассчитать сечение кабеля при небольшой его протяженности можно также упрощенно: на 10 А — 1 мм2. В упомянутом случае достаточно будет кабеля на 4 или 6 мм2.

Если вы неуверены в своих навыках, лучше не рисковать с подключением агрегата своими руками, а доверить установку специалисту.

Альтернативные источники электрообогрева

Иногда для пиковых нагрузок бывает целесообразно не увеличивать мощность котла, а установить дополнительные источники электрообогрева. Ими могут быть:

Теплые полы из греющего кабеля или инфракрасных матов для кухни, ванной и других помещений частного дома.

Инфракрасные обогреватели, установленные под потолком и нагревающие горизонтальные поверхности: пол, мебель. При этом создается ощущение тепла даже при невысокой температуре в доме.

Конвекторы. Их можно установить в помещениях дома, используемых периодически: кабинет, библиотека, спортзал, и включать по мере необходимости.

Тепловые завесы, устанавливаемые над входной или балконной дверью и позволяющие отсечь волну холодного воздуха.

При установке дополнительных источников обогрева номинальную температуру на панели управления котлом можно выставить на 3-5 градусов ниже, что в итоге приведет к экономии.

Отопление электричеством — способ недешевый, зато надежный и полностью управляемый с помощью заранее заданной программы. Выбор подходящего котла и последующее разумное его использование позволят наслаждаться теплом в частном доме при сравнительно невысоких затратах.

gidpopechkam.ru

Статья Принципы работы электрокотлов в схемах

На что нужно обращать внимание при выборе типа электронагревателя для автономного отопления и горячего водоснабжения.

Каждый, кто сталкивался с множественным выбором, прекрасно знает, как непросто даются решения, особенно если цена их высока. Конечно, задачи, стоящие перед специалистом-энергетиком, может быть, и не такие ответственные, как перед авиадиспетчером, и от выбора типа нагревателя жизни людей непосредственно не зависят, но, осознавая это, принимать решение становится отнюдь не проще. Сегодня мы постараемся помочь разобраться, в чем же заключаются принципиальные отличия между наиболее широко распространенными типами электронагревателей. Причем постараемся сделать это в иллюстрациях. Надеемся, этот материал поможет, во всяком случае, упорядочить те моменты, которые нужно принять во внимание при выборе оборудования.

Нагреватель нагревателю рознь

Мы сознательно сузим охват типов нагревателей, так как редко когда встает задача сравнить, например, газовый и электрический котел. Топливо, по большому счету (а вернее, его доступность и цена), являются определяющими при выборе типа котла. Если рядом проходит нитка газопровода и есть условия для подключения, то редко кто будет рассматривать другие варианты. Если, конечно, вопросы эксплуатации не внесут критические изменения. Котельная «на краю» угольного бассейна тоже едва ли имеет альтернативы. До тех пор, пока вопросы экологической безопасности или автоматизации и обслуживания не внесут коррективы.

Так сложилось, что в нашей стране электронагреватели принято относить к бытовому сегменту. Жители больших городов, да и сельские жители, уже привыкли к бойлеру в ванне или на кухне. Многие выбирают электрический котел в качестве основной или резервной системы для отопления частного дома. Электрическая энергия, в пересчете на тепловую, обычно получается дороже, чем при сжигании газа, дров или угля. Но если говорить об удобстве, то электронагрев оказывается вне конкуренции. Ведь что может быть удобнее включения одной кнопкой и управления при помощи одной ручки? Вот и пробираются электронагреватели в наши дома. Однако на этом они не собираются останавливаться. Более того, у электронагрева в нашей стране (что уж говорить про «не наши» страны!), оказывается, очень богатая история. Промышленные электронагреватели (электрокотлы и электроводонагреватели) относительно большой мощности чрезвычайно распространены. Во многих обстоятельствах у них и вовсе нет альтернатив. Впрочем, не будем отвлекаться. Скажем так: там, где есть условия и целесообразность применения электронагревателей, обычно выбор делается в пользу одного из следующих типов электронагревательного оборудования: электродный, ТЭНовый или индукционный электрический котел.

Хорошо подкованный в теме читатель может спросить: а как же инфракрасные нагреватели?! А мы этот тип пока исключим из рассмотрения, поскольку инфракрасные установки не применяются в системах отопления с жидким теплоносителем и таким образом, к котельному оборудованию не имеют никакого отношения и выступают, если так можно выразиться, в другой весовой категории.

 

Трубчатый электронагреватель. ТЭН. Просто ТЭН.

Трубчатые электронагреватели исторически являются первыми приборами, приспособленными к преобразованию электрической энергии в тепловую. ТЭН был изобретен в США, о чем свидетельствует патент 1859 года. С тех пор этот вид электронагревательного прибора является самым распространенным, главным образом, по причине относительной простоты конструкции. Надо отметить, что принципиально в конструкции этого устройства практически ничего не поменялось с момента изобретения:

 

 

ТЭН состоит из тонкостенной (0,8 — 1,2 мм) металлической трубки (корпуса), внутри которой находится спираль из проволоки большого удельного электрического сопротивления. За счет этого сопротивления спираль и накаляется. Материалом трубки может быть углеродистая сталь, если температура поверхности ТЭНа в рабочем режиме не превышает 450 °С, и нержавеющая сталь при более высоких температурах или при работе ТЭНа в агрессивных средах. На металл может накладываться химическое или электрохимическое покрытие — лужение, никелирование, фторопласт.

Спираль чаще всего делают из хромоникелевого сплава (чаще можно встретить другое его название – «нихром») или феррохромового сплава. Концы спирали соединены с контактным стержнем, наружная часть которого подключается к питающей электросети. Спираль изолируется от корпуса наполнителем, имеющим высокие электроизоляционные свойства и хорошо проводящим теплоту. В качестве наполнителя, чаще всего, применяют периклаз (оксид магния) или кварцевый песок. После заполнения наполнителя трубку ТЭНа опрессовывают. Под большим давлением кристаллы периклаза спаиваются, фиксируя спираль по оси трубки ТЭНа. Опрессованный ТЭН может быть изогнут для придания необходимой формы. Контактные стержни ТЭНа изолируют от трубки изолятором, торцы герметизируют влагозащищенным кремнийорганическим лаком.

Единичная мощность ТЭНового элемента варьируется от десятков ватт до десятков киловатт. Еще больше разброс в размерах, а уж по форме нагревательного элемента разнообразие ТЭНов и вовсе не имеет себе равных – прямые, спиральные, дугообразные и вообще почти любой формы, которая взбредет заказчику или производителю в голову.

Как известно, чем проще система, тем меньше вероятность выхода из строя. Несмотря на свою кажущуюся простоту, в конструкции ТЭНа не так уж мало элементов, которые служат недобрую службу, а именно: раскаляющаяся спираль, температура которой может достигать 1000 °С; засыпка-наполнитель, от равномерности которой напрямую зависит долговечность ТЭНа; наличие герметизирующих слоев и уплотнений, от которых зависит не только работоспособность ТЭНа, но и его пожарная и электрическая безопасность – именно в таких местах возможны так называемые «пробои» и замыкания. Но и без пробоев напряжение все равно практически всегда передается на корпус, несмотря на наполнитель, поэтому электрокотлы на ТЭНах в обязательном порядке требуют тщательного заземления.

Рассмотрим подробнее плюсы и минусы ТЭНов как таковых (без свойств электронагревателей, которые их содержат – нас интересует принцип нагрева как таковой): 

Преимущества

Недостатки

— Универсальность: могут напрямую нагревать почти любые среды. — Компактность и способность «закачивать» относительно большую мощность на единицу площади (высокая удельная поверхностная мощность) — Относительная дешевизна. — Общедоступность. В том числе – доступность сменных деталей. — Простота управления и, как следствие, недорогая автоматизация нагревателя. — Простота монтажа при замене. — Широчайшая гамма форм, размеров и мощностей. — Удовлетворительный срок службы – качественный ТЭН может проработать до 10 тыс. часов. — Если требуется небольшая мощность нагрева (в пределах 1-4 кВт) альтернативы ТЭНу по стоимости и удобству почти не существует. — КПД близкий к 100% при полноценном съеме тепла с ТЭНа (требуется циркуляционный насос). Однако идеальным съем тепла будет только у нового ТЭНа. Отложение накипи сильно портит картину.

— Относительная низкая электробезопасность: необходимо заземлять. — В плане безопасности приходится полагаться только на автоматику: высокая температура поверхности ТЭНа может привести к аварии. — Возможность «пробоев», т.е. замыкания спирали под напряжением на корпус. Даже если изделие заземлено и обеспечивается электрозащита, «пробой» приводит к быстрому выходу ТЭНа из строя. — Из-за высокой удельной поверхностной мощности происходит активное отложение накипи и, как следствие, – снижение теплопередачи, КПД и усиленный износ ТЭНов. — Несмотря на простоту монтажа, нужна достаточно высокая квалификация: при замене можно повредить уплотнения, вследствие чего ТЭН почти сразу придет в негодность. Есть и другие нюансы. — В мощных промышленных электрокотлах, в которых установлено несколько ТЭНов, все перечисленные проблемы умножаются на количество ТЭНов в установке. Это приводит к росту эксплуатационных расходов: ТЭНы нужно проверять, вышедшие из строя – менять, а котел прочищать. Появляются довольно длительные профилактические и аварийные перерывы в работе систем, что иногда бывает недопустимо. — Если требуется большая мощность электронагрева (свыше 100 кВт) недостатки ТЭНов начинают преобладать над преимуществами вследствие роста эксплуатационных и временных издержек.

 

Электродный котел: детище ВМФ. 

Как мы видим, ТЭН – это очень хорошее и важное изобретение человечества. Современному человеку без них уже не прожить. Но инженерную мысль остановить невозможно, поэтому изобретением ТЭНа дело не ограничилось.

Сейчас сложно доподлинно установить, правда это или красивая легенда, но производители электродных котлов утверждают, что изначально разрабатывались они для использования на подводных лодках. В принципе, это правдоподобное утверждение, поскольку многие изобретения человечества шагнули в нашу жизнь из военных КБ. Электродные котлы, на первый взгляд, кажутся вообще идеальными водонагревателями: собственно, вода в них греет, можно сказать, саму себя. Вот как это происходит:

 

Электродный электрический котел представляет собой стальную трубу с подающим и отводящими патрубками. Внутри этой трубы размещаются электроды. Если нагреватель однофазный (в электрокотлах мощностью от 2 до 6 кВт) то электрод один, если трехфазный (в нагревателях мощностью от 9 до 50 кВт), то три. В основу работы электродного котла положен принцип ионизации воды под действием электрического тока (поэтому иногда такие котлы еще красиво называют «ионными» электронагревателями). Как известно, если поместить в воду положительно заряженный электрод (анод) и отрицательно заряженный электрод (катод), то ионы начинают метаться от одного к другому, а поскольку находятся эти ионы в среде, оказывающей сопротивление (вода), то происходит разогрев этой среды. При подключении электрода к сети переменного тока, имеющей частоту 50 Гц, электрод меняет свою полярность 50 раз в секунду, т.е. он 25 раз «побудет» катодом и столько же раз – анодом. Если бы такой смены не происходило, электродный котел, помимо тепла, вырабатывал бы еще чистый водород и кислород, поскольку в нем происходила бы реакция электролиза. Впрочем, электролиз все равно может иметь место при определенных условиях, хотя и не в таких масштабах, как при подключении постоянного тока.

Пожалуй, главной особенностью электродного котла является то, что для обеспечения необходимых параметров нагрева теплоноситель должен быть подготовлен – обычная сетевая вода не подойдет. А если система будет, к примеру, заправлена дистиллированной водой, то вообще никакого нагрева не произойдет. Поэтому теплоноситель для электродного котла должен специально подготавливаться при помощи добавления специальных добавок (солей). По своей сути теплоноситель должен быть превращен в электролит. Так что электродный котел может функционировать только в строго замкнутых системах теплоснабжения с возможно минимальными потерями теплоносителя. Помимо этого, требуется обеспечение особых мер электрозащиты, ведь теплоноситель является токопроводящей средой. Несмотря на заверения производителей электродных котлов, что их продукт – самый эффективный электрический котел, с этим можно убедительно спорить, ведь у электродов довольно ограниченный срок службы, а необходимость подготавливать теплоноситель отнюдь не снижает величину эксплуатационных издержек.

Итак, подведем итоги по электродным котлам:

Преимущества

Недостатки

— Простота конструкции. — Высокая скорость нагрева. — Компактные размеры. — КПД близкий к 100% (в том смысле, что почти вся потребляемая электроэнергия переводится в тепло. Другое дело, что для получения необходимой тепловой мощности нужно следить за соляным составом теплоносителя и состоянием электродов). — Нет риска аварий, связанным со снижением уровня теплоносителя ниже нормы. Если теплоноситель уйдет из системы – процесс нагрева просто остановится. — Не страшны перепады в электросети. — Простота автоматизации и управления.

— Требуются особые меры электрозащиты. При пробое изоляции риск поражения электрическим током выше, чем в ТЭНовых котлах. — Требуется подготовка теплоносителя и последующий контроль его солевого состава, т.к. электропроводность теплоносителя меняется в процессе эксплуатации, т.е. требуется постоянное и квалифицированное обслуживание. — Специальные требования ко всем элементам отопительной системы (т.к. электролит – агрессивная среда). Либо ставить промежуточный теплообменник. — Образование накипи на электродах. В отличие от ТЭНов, накипь не наносит вреда электродам, однако резко падает мощность нагрева. Нагрузочные характеристики снижаются уже после 60-80 часов работы котла. — Быстрый износ электродов (иногда – до нескольких раз за сезон) и необходимость регулярной замены. — При снижении удельного сопротивления теплоносителя возможно выделение водорода и кислорода, которые представляют собой взрывоопасную смесь (гремучий газ). В штатных условиях выделения не критичны, однако сам факт отрицать нельзя. — Желательна установка котла в новую, специально подготовленную, отопительную систему. Врезка в существующую – нежелательна.

 

 

Индукционный электронагреватель: новое или подзабытое старое?

Считается, что электронагреватель индукционного типа – это совсем свежая разработка, потому что активное распространение на рынке этот вид нагревателей получил только в конце XX века. А между тем, предпосылки к появлению этого оборудования были заложены практически одновременно с изобретением ТЭНа! Впрочем, с ТЭНом, и даже с принципом нагрева сопротивлением, индукционный нагреватель не имеет ничего общего. Ничего – от слова абсолютно. Гораздо больше общих «генов» у индукционного нагревателя с… трансформатором!

Впервые явление электромагнитной индукции, то есть возникновение электрического тока под воздействием магнитного поля, обнаружил Майкл Фарадей. Однако между обнаружением этого явления и появлением первого трансформатора прошло не одно десятилетие. Сегодня же современная энергосистема не может существовать без трансформаторов в принципе.

Трансформатор – это электромагнитное устройство для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения (без изменения частоты). Такой трансформатор состоит из двух и более катушек проволоки, намотанных на ферромагнитный сердечник. Обмотка, на которую подается напряжение, которое требует преобразования, называется первичной обмоткой, а обмотка, которая преобразует магнитную энергию от первой катушки – вторичной обмоткой. Трансформаторы различают по числу фаз, числу обмоток, способу охлаждения. В основном используются силовые трансформаторы, предназначенные для повышения или понижения напряжения в электрических цепях.

Несмотря на то, что трансформаторы в процессе своей работы выделяют тепловую энергию, они не применяются напрямую как нагревательные устройства – все-таки, их прямое назначение в другом. Однако именно это явление, а именно нагрев, возможно, и подтолкнуло пытливые умы инженеров на создание нагревателя трансформатороного типа, КПД которого по тепловой энергии приближается к 100%.

Вообще, сделать индукционный нагреватель можно даже своими руками – ТЭН сделать и то сложнее. Однако если говорить о промышленном устройстве достаточно высокой установленной мощности, конечно, речи о самоделках быть не может. Да и есть у технологии производства индукционных нагревателей одна особенность, которая ему пока не позволила получить в мире широкое распространение – а именно, при всей простоте конструкции, сложно сделать устройство, которое бы обеспечивало достаточно высокий КПД и коэффициент мощности. Рассмотрим схему:

Для начала разберемся, что же такое «индукционный электронагреватель». Как и трансформатор, индукционный нагреватель состоит из магнитопровода (сердечника), выполненного из трансформаторной стали, вокруг сердечника помещается катушка, которая выполняет роль первичной обмотки, т.е. на нее и подается напряжение. А вот вторичной обмоткой служит не другая катушка, как это было бы в трансформаторе, а полый теплообменник, внутрь которого подается и нагревается теплоноситель. Откуда же берется тепло? Тепло выделяется в теплообменнике под воздействием магнитного поля, которое возникает в первичной обмотке. Таким образом, нагревается сам металл, из которого сделан теплообменник.

Надо особенно подчеркнуть, что индукционный водонагреватель работает НЕ как СВЧ-печь, то есть нагрева непосредственно самого теплоносителя здесь не происходит – частота тока не та. Да это и не нужно – преобразователи частоты – приборы капризные, а влияние СВЧ на жизненно важные органы еще до конца не изучено, так что лучше остановится на токах промышленной частоты (50 Гц) этого более чем достаточно, чтобы нагреть металл до разумной температуры и от него передать тепло теплоносителю.

Как любой другой электромагнитный прибор, индукционный нагреватель имеет такую характеристику как коэффициент мощности (обозначается как cosf). И если говорить о конструкции нагревателя, то это значение является очень важным. Этот коэффициент показывает, какая часть электромагнитного поля участвует в процессе нагрева, а какая – теряется. Так вот, вплоть до конца XX века, не была создана конструкция, которая бы могла продемонстрировать достаточно высокий коэффициент мощности, и вследствие этого, успешно конкурировать с ТЭНовыми или электродными котлами. Однако благодаря научным разработкам группы ученых одного из ведущих технических вузов страны, возглавляемой д.т.н. Анатолием Елшиным, удалось создать конструкцию индукционного нагревателя, обладающего практически такой же энергоэффективностью, как у ТЭНового, однако почти по всем другим параметрам его превосходящий.

Несмотря на кажущуюся сложность конструкции, на самом деле, она на удивление проста: в ней фактически отсутствуют какие-то детали и элементы, которые можно было бы назвать «слабым звеном». Здесь только металл, трубы и провода. Единственное, что хоть как-то ограничивает срок службы такого оборудования (если не считать электронику в системе управления) – это изолятор провода в первичной катушке. Предприятия, которые выпускают сейчас индукционные нагреватели в промышленных масштабах, эту задачу решили при помощи технологий, которые применяются на атомных и гидроэлектростанциях – благо технологии сейчас стали общедоступны. Трансформаторы служат десятилетиями, и у индукционного нагревателя – его генетического собрата – есть все шансы установить новые рекорды долговечности.

Преимущества

Недостатки

— Самый высокий класс электробезопасности, обеспечивающийся конструктивно: греющий контур просто не может замкнуться на питающую обмотку, а магнитным полем «долбануть» не может в принципе. Напряжение прикосновения – всего 2В! — Пожарная безопасность, которая также обеспечивается конструктивно. В отличие от ТЭНов, в индукционном нагревателе нет местных перегревов. Теплоноситель нагревается равномерно и теплосъем происходит по очень развитой поверхности, благодаря чему перепад температур теплоносителя с теплообменником не превышает 20-30 °С. — Длительные сроки службы. По заявлению производителя – более 100 000 часов (более 30 сезонов). Это правдоподобно, поскольку срок службы ограничен только изоляцией обмоток, а она весьма долговечна. — Универсальность: может нагревать практически любой жидкий теплоноситель – воду, антифриз, масла. Химический состав не имеет значения. — Естественное омагничивание воды, незначительные температуры нагреваемого металла и легкая вибрация (незаметная человеку) служат отличной защитой от накипи. Отложения практически не образуются. — Практически не требует контроля и профилактики, особенно при наличии автоматической системы управления. Работает по принципу «включил и забыл».

— Высокая материалоемкость и, как следствие, более высокие затраты покупателя на приобретение. — Относительно большие массо-габаритные показатели. — Выше перечисленные недостатки делают малопривлекательным производство и приобретение установок мощностью менее 10 кВт. — Относительно плохая ремонтопригодность теплообменника (впрочем, ремонт и не потребуется при правильной эксплуатации).

Индукционный электронагреватель, таким образом, представляет собой очень серьезную альтернативу ТЭНовым и, тем более, электродным котлам – достаточно визуально оценить соотношение преимуществ и недостатков. Так что можно с уверенностью сказать, что данный тип электронагревателей по праву отвоевывает себе все более емкий сегмент рынка.

А в следующий раз мы поговорим, чем же отличаются индукционные электронагреватели разных производителей и что нужно учесть при выборе этого типа оборудования.

.

termanik.ru

виды электрических котлов, особенности, правила выбора

Современный рынок изобилует большим количеством оборудования для обогрева домов. Наряду с газовыми доступны и электрокотлы. Но разумно ли использовать их в качестве основного элемента системы отопления частного дома? Каким образом происходит подключение электрокотла и какое питание необходимо для полноценной работы этого оборудования? В этом мы будем разбираться далее.

Какими они бывают?

Из названия этого оборудования каждому понятно, что во время его работы происходит преобразование электроэнергии, потребляемой установкой, для нагрева теплоносителя, в качестве которого может выступать вода, антифриз или масло. Каким образом это происходит? Все во многом зависит от типа котла.

Электрокотлы с ТЭНами

В основе их работы лежит простой принцип действия. В баке с водой расположено несколько нагревательных элементов трубчатого типа. Благодаря им и обеспечивается нагрев воды. Регулировка мощности осуществляется ступенчатым подключением ТЭНов.

В качестве примера приведем электрический котел для отопления частных домов с мощностью 12 кВт. В таком приборе может быть размещено до 6 нагревателей с мощностью до 2 кВт каждый. Современные установки при снижении температуры теплоносителя сами в нужный момент в автоматическом режиме подключают нужное количество элементов. Впрочем, у владельца электрокотла имеется возможность ограничить мощность установки при помощи панели управления.

Электрокотлы для домов этого типа, которые снабжены двумя контурами, могут использоваться еще и для удовлетворения потребности в горячей воде для хоз.нужд. При этом происходит приостановка процесса нагрева теплоносителя на время водоразбора.

Преимущества:

• доступная цена электрокотлов для частных домов этого типа. В их конструкции отсутствуют сложные элементы;
• в системе отопления, основным элементом которого выступает электрический котел для отопления дома, может использоваться любой теплоноситель. Кроме воды, в качестве такового может выступать антифриз или масло. Главное требование к теплоносителю – стойкость к перемерзанию в ситуациях остановки электрокотла для отопления. ТЭНам совсем неважно, что нагревать.

Недостатки:

• большие размеры. Нагревательные элементы электрокотлов для отопления должны быть размещены в довольно большом объеме воды. Да и сами ТЭНы довольно габаритные;
• возникновение накипи, когда в качестве теплоносителя используется вода.

Электродные котлы отопления для частного дома

В котлах подобного вида в отличие от электрических котлов для отопления частного дома процесс нагрева теплоносителя происходит по другому принципу. В установке размещены электроды с разницей потенциалов. В воде растворена соль, благодаря чему она превращается в электролит. В результате в ней возникает переменный ток. Обусловлено это тем, что у электродов полярность может меняться с частотой 50 Гц. Сопротивление воды в котле все же достаточно большое, а при наличии проводника и сопротивления нагрев – неизбежное явление.

Использование этого оборудования в условиях частного дома несет для владельца следующие преимущества:

• компактные размеры. Чтобы использовать котел в доме, не нужен бак большого объема. Помимо этого можно вполне обойтись без циркуляционных насосов;
• низкая стоимость. Котлы подобного вида имеют простую конструкцию, что отражается на их цене. Она невысока, и такое оборудование доступно для многих собственников домовладений;
• безопасность установки. Если в электрокотле на ТЭНах происходит утечка теплоносителя, то в этом случае отключение нагрева происходит благодаря включающемуся термореле. Однако оно срабатывает не всегда. А вот в электродных котлах отопления остановка нагрева происходит без дополнительной страховки. Если отсутствует проводник, то, значит, не будет и тока. Это и исключает нагрев.

У этого оборудования имеются и определенные недостатки:

• особый принцип работы этих установок не позволяет использовать в качестве теплоносителя ничего, кроме воды. Причем должна применяться вода, имеющая определенное удельное сопротивление. Если использовать в качестве теплоносителя дистиллированную воду, то котел отопления просто не будет работать;
• в процессе эксплуатации установки происходит постепенное растворение электродов. Поэтому необходимо периодически производить их замену.

Индукционные котлы отопления

Еще одна разновидность оборудования для обогрева домов – индукционные котлы. Если говорить о них простыми словами, то основным элементом их конструкции выступает труба из диэлектрика, вокруг которой навита катушка. Внутри же трубы расположен сердечник. Когда ток попадает в катушку, то благодаря электромагнитной индукции он оказывается и в сердечнике. А так как течь ему некуда, то вследствие наведенной разницы потенциалов внутри сердечника начинают происходить процессы миграции заряженных частиц, что и приводит к его нагреву.

Может показаться, что наличие в котлах этого вида столь сложной конструкции вкупе с передачей энергии в несколько этапов должны привести к падению КПД. Однако его снижения не происходит. Благодаря слою теплоизоляции, размещенному снаружи, тепло, которое выделяется обмоткой, тоже расходуется на нагрев теплоносителя. Возникновение индукционных токов происходит только внутри катушки. Там же образуется и вся энергия, потребляемая обмоткой.

Отметим, что такой котел при желании каждый может сделать своими руками. При этом задача эта не такая и сложная, как может показаться на первый взгляд. Труба 50 мм из полиэтилена выступает в качестве трубы-изолятора. С её торцов располагаются пресс-фитинги. Обмотку можно взять, смотав её с любого достаточно мощного трансформатора. В качестве сердечника выступает пруток из стали. Его фиксацию в трубе можно выполнить любым удобным способом.

Достоинства:

• установка имеет неограниченный ресурс и при этом устойчива к отказам. Такие явления, как накипь и перегрев сердечнику не страшны. Обмотка тоже может служить долго;
• в оборудовании заводского производства отсутствуют разъемные соединения, что исключает риск утечек;
• возможность использования в котлах любого теплоносителя. Главное – он должен быть жидким.

Недостатки:

в сравнении с другими видами котлов приобретение индукционной установки для дома обойдется заметно дороже.

Общие особенности

Все электрические котлы имеют общие особенности в плане конструкции и своей функциональности.

• в составе конструкции этого оборудования присутствует термостат. Его основное назначение состоит в контроле за температурой теплоносителя. Кроме этого, он управляет мощностью установки. Во всех моделях электрических котлов имеется возможность для подключения внешнего датчика. С его помощью можно до определенного значения прогревать воздух в помещении;
• в настоящий момент электрические котлы с мощностью менее 3,5 кВт не выпускаются. Подключать оборудование стоит к отдельному щитку. Если подсоединить электрический котел к розетке, то это приведет к перегреву проводки. При этом оборудование с мощностью до 7 кВт подключается на 220В. А если владелец домовладения запланировал установку в своем доме котла большей мощности, то в этом случае обязательным условием является наличие 380В;
• ошибочным является мнение, что более экономичным оборудованием выступают индукционные и электродные котлы. Все это было придумано, чтобы повысить продажи оборудования этих видов.

Выбор в пользу электрического котла для отопления дома означает, что при работе в тепло будет превращаться 100% расходуемой на его работу электроэнергии. Другой вопрос, что идти на нагрев теплоносителя будет не вся энергия. Это зависит от того, какую конструкцию имеет корпус электрического котла. Принцип работы оборудования особого значения не имеет.

Расчет мощности

Если вы решили свой дом обогревать при помощи электрического котла, то в этом случае, чтобы не ошибиться при покупке с выбором установки, придется рассчитать мощность котла. Сделать это довольно просто. Чтобы узнать величину нужного вам параметра, необходимо на 10 разделить площадь, которую будет обогревать приобретаемый электрический котел. Полученный результат – пиковая мощность установки.

Не стоит пугаться цифр, которые вы получили во время расчетов. Если подсчеты показали, что в свое домовладение вам необходим котел 12 кВт, то это не означает, что агрегат круглые сутки будет потреблять столько электричества. Не нужно забывать, что при работе мощность отопительного электрокотла регулируется термостатом. Поэтому при использовании большую часть времени он будет проводить в простое.

Подключение

Если рассматривать такое оборудование, как отопительные электрокотлы с точки зрения пожарной безопасности, то, отметим, что они не несут никакой опасности для человека. Ни при каких условиях электрокотел не может стать причиной возгорания деревянного дома. Однако имеются нюансы, о которых следует знать. При расчете проводки во внимание необходимо принимать мощность отопительной установки. Если её сечение будет меньше, чем требуется для вашего оборудования, то она будет греться. А это уже небезопасно и для дома, и для людей, проживающих в нем.

При определении оптимального сечения провода исходят из расчета: 8А на 1 мм2 сечения. Если в дом будет установлен отопительный котел 6 кВт, то минимальная величина сечения провода, ведущего к нему, не должно быть меньше 3,4 мм2.

Водяной теплый пол является оптимальной системой отопления для электрокотла. Среди всех установок, предназначенных для обогрева помещений, электрокотел для отопления частных домов – самый дорогой класс. В 3-4 рубля обходится кВт*ч тепловой мощности при работе этого оборудования. Располагая агрегат в нижней части помещения, можно обеспечить наиболее эффективное применение подведенного тепла.

Альтернативы

Если предположить, что рядом с участком нет газопровода, а переходить на дровяную установку обогрева нет никакого желания, то в этом случае необходимо искать замену газовому отоплению.

Другие варианты использования электрической энергии для обогрева жилища

• пленочный теплый пол с мощностью до 150 Вт/м2. Главным плюсом его использования является отсутствие необходимости в разводке под полом труб и радиаторов. К тому же такая система отопления не боится низких температур, чем отличается от водяного отопления;
• тепловые насосы могут осуществлять перекачку тепла с улицы. 5 кВт на 1 кВт электрической мощности составляет их тепловая мощность. Однако использовать их можно при температуре наружного воздуха до -25С;
• использование ИК-обогревателей создает субъективное ощущение тепла, поэтому температура в обогреваемом помещении может быть ниже;
• использование для обогрева домовладений ИК-панелей дает возможность для существенной экономии. При снижении температуры в комнате на 2С происходит уменьшение расхода электричества на 20%.

Заключение

Если участок не газифицирован, то лучшее решение для обогрева жилища – электрокотел для отопления. На рынке они представлены различными видами оборудования. Зная об их преимуществах и особенностях эксплуатации, можно правильно подобрать подходящую установку. Подключив котел, в вашем доме всегда будет комфортный микроклимат вне зависимости от погоды на улице. Но помните: чтобы выбранное оборудование без сбоев обеспечивало ваш дом теплом, следует поручить работы по его установке высококвалифицированным специалистам. В этом случае вы сможете сэкономить и на обслуживании отопительного устройства.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

kotel.guru

---

• 
  Чемпион мира по плаванию россия
• 
  Дом водопад
• 
  Кпд водогрейного котла
• 
  Эффективное плавание
• 
  Для покрытия ванны
• 
  Пушки тепловые на воде
• 
  Канава вдоль дороги 5 букв сканворд
• 
  Как правильно собрать систему отопления
• 
  Канава вдоль дороги сканворд 5 букв
• 
  Можно ли разбавить пропиленгликоль водой
• 
  Летняя универсиада итоги