электрокотел для отопления частного дома принцип работы
Устройство и принцип действия электрического котла для обогрева дома
Применение электричества для отопления является распространенным способом обогрева дома. Этот метод экологически безопасен (не воздействует на окружающую среду) и удобен.
Единственными факторами, ограничивающие распространение такого отопления, являются:
Когда пользователь определяется с топливом для котла, он бывает ограничен в выборе. Рядом с его домом отсутствуют сети природного газа и централизованного теплоснабжения, а рынка древесных или сельскохозяйственных отходов нет.
Тогда электрический котел становится единственной альтернативой и основным источником тепла. В бивалентных отопительных системах он становится резервным в комбинации с котлами на газе, твердом/жидком топливе или тепловыми насосами.
Достоинства и недостатки электрических котлов
Разбираясь с положительными и отрицательными сторонами электрического котла отопления, нужно рассматривать их в зависимости от вида нагревательного элемента.
К плюсам индукционного нагрева относят:
Недостатков немного – высокая стоимость, сложности в обвязке трубами и подсоединении электропитания.
Преимуществами электрокотла с трубчатыми электронагревателями являются его относительно небольшая цена; он быстро нагревает воду, а обслуживание и подключение к отоплению максимально упрощены.
Минусов же гораздо больше:
Достоинства электродного котла – он компактнее всех перечисленных выше агрегатов, при большей удельной мощности; отличается низким энергопотреблением, надежностью и простотой конструктивной схемы. Но его установка и подключения не простые.
Устройство электрокотла
В самом общем случае устройство электрокотла выглядит так. Имеется стальная емкость с патрубками для подключения подающего и обратного трубопровода системы обогрева. В нее встроены разные по конструкции устройства для нагрева котловой воды – индукционные катушки, электроды или ТЭНы.
Они определяют стоимость котельного агрегата (в порядке убывания). В ряде случаев предусмотрены теплоизоляция частей оборудования, соприкасающихся с нагретой водой, встроенный циркуляционный насос для нее и другое. Обязательно есть элементы автоматики (отводчики воздуха, термисторы, манометры и т.д.), защит (от перегрева, утечки тока) и управления тепловой мощностью.
Принцип действия
Принцип работы электрического котла разных типов имеет главное сходство – он повышает температуру воды или другой жидкости. Различия в видах оборудования заключаются лишь в способе преобразования электроэнергии в теплоту.
Котел с ТЭНом
Для котельного оборудования с ТЭНами электрический ток проходит через проволоку с высоким сопротивлением (вольфрам), заставляя ее разогреваться.
Полученное тепло через засыпку из кварцевого песка и корпус нагревателя переходит к воде, движущейся внутри бака котла, далее попадая к радиаторам систем отопления либо к змеевику «теплого» пола.
Электродный котел
У электродных котлов все происходит немного иначе. К его цилиндрическому корпусу из стали подключают «нулевой» провод, внутрь по оси устанавливают металлический электрод с подсоединенной «фазой».
Внутри с помощью насоса заставляют двигаться недистиллированную воду из отопления, которая является проводником с определенным электрическим сопротивлением. Т.о. при пропускании через эту жидкость электричества она будет нагреваться. Степень роста температуры зависит лишь продолжительности воздействия электротока и его силы.
Индукционный
В индукционном котле нагрев воды идет из-за явления электромагнитной индукции. По катушке, обмотанной проводом, пропускают электричество. При этом одновременно внутрь нее помещается сердечник из металла. Вокруг катушки возникают т.н. вихревые токи, греющие массив сердечника, омываемый, в свою очередь, водой. Таким образом теплоту воспринимает теплоноситель.
Типы электрокотлов
Электрические котлы можно условно классифицировать следующим образом:
В зависимости от области применения электрокотлы бывают бытовыми и промышленными.
Расчет мощности электрокотла для отопления дома
При выборе электрического котла нужно определить его мощность. Для этого вычисляют теплопотери через ограждения – наружные стены, потолки, полы и окна, зная их площади. Сначала определяют температуры внутри (в зависимости от их функций) и снаружи помещений), а затем рассчитывают суммарные утечки теплоты. Добавив 20 % запаса, получают требуемую тепловую мощность агрегата.
Обеспечение постоянного обогрева дома: обзор всех видов электрокотлов, устройство и принцип работы
Обогрев загородного дома при помощи электрического нагревательного котла уступает традиционным газовым и твердотопливным в экономичности, но является простым и эффективным способом обогрева.
Электрокотёл — бак с нагревательным элементом внутри, а циркуляция теплоносителя по трубам осуществляется с помощью насоса или посредством тепловой конвекции.
По конструкции они могут быть ТЭНовыми, электродными, индукционными. Такой котёл, работающий от однофазного или трехфазного тока, управляется специальным контроллером, который помогает поддерживать оптимальную температуру или включать обогрев по таймеру. Подключение электрокотла к сети отопления легко сделать своими силами.
Как работают индукционные электрокотлы?
Принцип действия устройства основан на явлении электромагнитной индукции. Магнитное поле, образуемое катушкой, вызывает вихревой ток в металлическом сердечнике, что приводит к его нагреву.
В составе такого электрокотла присутствует:
Теплоноситель поступает через клапан в змеевик, который расположен вплотную к сердечнику, где и происходит нагрев жидкости. КПД при этом достигает 99%, а максимальная мощность отдельных устройств превышает 50 кВт.
Плюсы индукционного нагрева
Недостатки
Справка! Производители котлов рекомендуют применять специальную обессоленную воду или антифризы с добавками, которые предотвращают появления накипи.
ТЭНовые устройства
ТЭН расшифровывается как тепловой электрический нагреватель. Любой ТЭН — трубка в форме буквы U из нержавеющей стали или меди, внутри которой проложена спираль из нихрома или вольфрама, а теплоизолятором служит керамика или кварцевый песок. Одноконтактные ТЭНы обладают прямой трубкой, а роль второго контакта выполняет сам корпус.
Фото 1. ТЭНовый напольный электрокотел, окрашен в синий цвет, выполнен из нержавеющей стали.
Электрический ток, проходя через вольфрамовую нить, нагревает её до очень высокой температуры. Это тепло поглощает кварцевый песок и отдаёт его теплоносителю. Принцип действия аналогичен электрическому чайнику.
Важно! Поверхность ТЭНов нагревается до очень высокой температуры, поэтому они обязательно должны быть покрыты водой для охлаждения.
Нагревательные элементы размещают внутри котла с жидкостью. Количество ТЭНов определяет мощность котельной установки.
Нагрев воды происходит интенсивно, поэтому циркуляционные насосы используют в больших отопительных контурах.
Для компактной системы хватает конвекционного теплообмена.
За регулировку температуры отвечает термостат, датчик температуры и давления, блок управления электрокотлом. От завоздушивания системы теплоснабжения предохраняет расширительный бак.
Преимущества
Недостатки
Недостатков у стержневых нагревательных элементов значительно больше:
Мощность отдельных нагревательных элементов не превышает 5–6 кВт. Этого достаточно для отопления дачного дома или использования в качестве аварийной системы обогрева.
Накипь существенно снижает эффективность нагрева, поэтому борьбе с ней и умягчению воды необходимо уделить пристальное внимание.
Способы снижения жёсткости воды для использования в системах отопления:
Электродные электрокотлы
Принцип действия основан на эффекте проводимости воды за счёт растворенных в ней солей металлов. На этом принципе работает простейший кипятильник из двух лезвий и все электродные нагревательные устройства.
Внимание! Заливать можно только обычную водопроводную воду, дистиллят или обессоленная жидкость нагреваться не будет.
Устройство электродного котла состоит из металлического корпуса покрытого защитным слоем, электрода, отводящих и подводящих патрубков. Фазный провод подключают к электроду, а нулевой — к корпусу. Контакт между катодом и анодом возможен только через теплоноситель.
Фото 2. Электродный электрокотел с металлическим корпусом и защитным слоем, отводящими и подводящими патрубками.
Электрический ток приводит в движение содержащиеся в жидкости ионы. Это хаотичное движение и нагревает воду. Высокая интенсивность нагрева позволяет применять компактные устройства с небольшим баком.
Если электродный котёл не развивает необходимой мощности, то причина кроется в слабой солёности воды. Исправить жидкость можно добавлением поваренной соли.
Плюсы
Отрицательные особенности
Особенности электрических котлов
Выбор электрических водогрейных устройств огромен среди импортных и российских марок. Причины популярности электрокотлов:
Фото 3. Электрический настенный котел, работает бесшумно, подходит для помещений с небольшой площадью.
Важно! Частые и продолжительные отключения электричества могут стать причиной разморозки всей теплосистемы зимой, если не предусмотреть запасной источник электроэнергии.
Стоит ли устанавливать?
Прежде чем монтировать электрокотел, нужно рассчитать теплопотери дома при максимальной разнице температур.
Если установка электрического котла нецелесообразна, то его применяют в качестве вспомогательного отопительного прибора.
Оптимизировать работу помогает установка:
Полезное видео
Из видео можно узнать, как правильно подключить электрический котел и не ошибиться с фазами.
Заключение
Для любого электрокотла проводят заземление, а проводку используют согласно требованиям ГОСТа для мощных нагревательных устройств. Правильная установка и подключение — залог успешной и безопасной эксплуатации.
Принцип работы электрического котла отопления
Как выбрать электрический котел для частного дома
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.
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:
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:
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:
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:
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.
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:
Значение R требуется рассчитать в зависимости от материала, из которого сделана стена:
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.
Рекомендуем:
Как сделать отопление в частном доме — подробное руководство 
Варианты отопления для дачи 
Устройство и принцип работы бойлера
Двухконтурный электрический котел – преимущества, особенности и принцип работы
Использование электричества в качестве источника энергии для отопительной системы дома не всегда является оправданным из-за дороговизны эксплуатационных расходов. Но если поблизости не проходит магистральный газопровод, то выбор, как правило, делают в пользу электрических котлов. В продаже имеется достаточно большой ассортимент продукции, но специалисты рекомендуют обратить внимание на двухконтурный электрический котел. Его возможности позволяют не только отапливать помещение, но и обеспечивать домочадцев горячей водой.
Преимущества электрокотлов и их недостатки
Простота монтажа и удобство в эксплуатации электрического отопительного агрегата, его компактность и эстетичность, а главное – безопасность, привлекают потребителей, несмотря на затраты, связанные с использованием электроэнергии. Но, сделав некоторые шаги, можно добиться реального уменьшения материальных затрат на коммунальные услуги.
Для возможности экономии потребляемого электричества имеется возможность ступенчатой регулировки мощности отопительного котла.
В ночное время во многих регионах страны действуют сниженные тарифы. Рачительный хозяин запрограммирует на этот период более интенсивный режим обогрева, чем в дневное время, когда все домочадцы расходятся по делам. Для двухконтурного электрического котла отопления не лишним будет сделать расчет по времени включения бойлера таким образом, чтобы, во-первых, к моменту пробуждения в нем была горячая вода. А во-вторых, период нагрева воды пришелся бы на меньшую суточную расценку по оплате электроэнергии.
Поможет снизить затраты на обогрев дома почти до 30% установка на каждой батарее отопления температурного регулятора. В этом случае в каждой комнате можно установить свой тепловой режим.
Преимущества отопительных электрокотлов:
Используются электрические двухконтурные котлы не только как самостоятельная единица. Часто их встраивают в комбинированные отопительные системы в паре с газовым котлом, гелиосистемами, либо с твердотопливным оборудованием. В этом случае они выполняют функцию основного или же резервного котла.
Но несмотря на все преимущества, двухконтурный электрический котел устанавливать в домах большой площади не рекомендуется – высокая цена на электроэнергию делает подобный вариант невыгодным. Более правильным решением станет выбор универсальной многотопливной модели агрегата.
Но недостатки на этом не заканчиваются. Распространенной проблемой являются перебои с электроэнергией и скачки напряжения в сети. Особенно остро это ощущается вдали от города, когда из-за снегопада или слякоти аварийным службам бывает сложно оперативно добраться до места обрыва провода. Избежать переохлаждения дома в холодную пору года поможет установка совмещенного современного котла, либо дополнительного твердотопливного оборудования.
Еще один малоприятный нюанс, с которым может столкнуться домовладелец. Это малое сечение кабеля подводящей или внутренней электропроводки. В лучшем случае, недостаточная мощность ограничит возможности работы котла, а в худшем – может привести к пожару или обесточиванию нескольких домов. В данной ситуации следует либо отказаться от электрического котла, либо поменять кабели, либо провести к оборудованию отдельный силовой провод.
Конструктивные особенности
Отопительный котел двухконтурного типа отличается простым устройством, хотя и выполняет функцию мини-котельной. Оба его контура могут работать как по отдельности, так и в паре, обогревая дом и обеспечивая горячей водой одновременно. Рассматриваемое оборудование состоит из следующих составляющих:
Электрические двухконтурныеотличаются от одноконтурных моделей присутствием в конструкции встроенного бойлера.
По внешнему виду и основным конструктивным особенностям модели электрокотлов могут быть:
Как видно из названия, отопительное оборудование первой группы монтируют на стенах или на специально установленных металлических каркасах. Вторую группу котлов располагают непосредственно на полу в специально отведенном месте. Следует отметить, что современные электрокотлы достаточно эстетичны и никоим образом не смогут испортить интерьер помещения.
По способу нагрева можно подразделить на три группы:
Первый вариант относится к косвенному нагреву теплоносителя, а второй рассматривается как прямой нагрев.
По мощности электрические котлы, предназначенные для отопительных нужд, могут быть:
Подбирать мощность рекомендуется при помощи специалистов, так как только они способны сделать грамотный расчет. Метод выбора котла по площади дома является неверным, так как кроме этого параметра учитывается и целый ряд других (толщина стен, количество проемов, ориентация по сторонам света и т.д.).
Как правило, бытовые отопительные агрегаты работают от сети 220В.
Принцип работы
Двухконтурный электрокотел для отопления дома работает по принципу преобразования в тепловую электрической энергии. Происходит этот процесс при помощи нагревательных элементов, являющихся одними из основных составляющих оборудования. Они отвечают за подогрев воды для хозяйственных нужд и теплоносителя.
Циркуляция воды по трубам производится за счет работы насоса или естественным способом, а контролирует ситуацию автоматика.
В системе отопления присутствует регулятор температурного режима, который подает соответствующие сигналы:
Некоторые виды программаторов позволяют устанавливать необходимые режимы обогрева, в зависимости не только от температуры внутреннего, но и наружного воздуха. С их помощью производится самостоятельное регулирование работы котла в автономном режиме.
Контроль за работой отопительного котла осуществляется при помощи встроенного блока управления.
Любой современный электрический котел отопления комплектуется предохранительной системой, что на цене, как правило, не отражается. При перегреве теплоносителя происходит превышение максимально допустимого показателя его давления, после чего срабатывает клапан безопасности. Контролирующую функцию, при этом, выполняет термический выключатель.
ТЭНовые электрокотлы
Принцип действия данного типа отопительного оборудования напоминает действие кипятильники или электрического чайника. В качестве нагревательного элемента внутрь каждой емкости устанавливается один или несколько ТЭНов (обозначение трубчатого нагревательного элемента). Их количество зависит от мощностных характеристик котла. Теплоноситель, в этом случае, подогревается в проточном режиме, что способствует его естественной циркуляции внутри теплопровода.
Котлы с ТЭНом в настоящее время являются наиболее распространенными и востребованными по отношению к другим моделям. Они сравнительно недороги и привлекательны по дизайну. В качестве теплоносителя в них может использоваться вода или антифриз. В зависимости от модели, ТЭНовые котлы укомплектовываются разными датчиками температуры, дающими возможность поддерживать тепловой режим помещения в зависимости от температуры теплоносителя или окружающего воздуха. Второй вариант датчика является более точным, но его местоположение должно находиться за пределами котла.
Электрокотлы с ТЭНами легко регулируются, достаточно лишь включить, либо отключить необходимое количество нагревательных элементов.
Из недостатков данного агрегата можно назвать образование накипи на поверхности ТЭНа, что постепенно приводит к снижению теплоотдачи, и его прогорание с течением времени. Подобные проблемы приводят к замене нагревательного элемента.
Продлить срок службы ТЭНа помогают средства для смягчения воды, которые добавляют в теплоноситель. Но эта мера в любом случае будет временной.
Электродные котлы
Они отличаются своим способом подогрева теплоносителя. Роль нагревательного элемента здесь играют электроды, хотя воду в горячее состояние они не приводят. Жидкой среде передается электрический ток, а вода подогревается за счет собственного сопротивления, возникающего в процессе дальнейших реакций.
В момент воздействия тока водные молекулы расщепляются, в результате чего происходит ионизация. Заряженные частицы начинают свое движение к разным по полярности электродам, а теплоноситель тем временем нагревается, причем мгновенно. Интересен тот факт, что отложения осадков и накипи, в этом случае, не происходит.
Ионные электрические котлы гораздо экономичнее ТЭНовых, а для процесса ионизации вполне достаточно камер маленького объема.
Электродные котлы имеют компактные габариты и сравнительно низкую стоимость. При испарении или утечке теплоносителя из системы оборудование прекращает свою работу. Это обеспечивает высокую степень безопасности. Но недостатки ионных котлов говорят сами за себя:
Индукционные котлы
Многие утверждают, что они являются инновационной разработкой. Но физическое явление, именуемое индукцией, было открыто еще в первой половине 19 века.
Электрическая энергия в индукционном котле преобразуется в тепловую благодаря катушке индуктивности. Схематично этот процесс можно описать следующим образом. Под действием магнитной индукции передается энергия с первичной обмотки катушки на вторичную, где превращается в тепловую энергию. Теплоноситель, циркулируя внутри сварного корпуса сложной конфигурации, прогревается от металлических стенок, которыми герметично окружена катушка индуктивности. Пройдя по всему «лабиринту», теплоноситель становится горячим и поступает в отопительную систему.
Основным преимуществом данного вида котлов является отсутствие прямого контакта нагревательного элемента с водой, что исключает какие-либо его повреждения в процессе работы. Также не происходит появления большого количества накипи и протечек, в связи с тем, что разъемных соединений в конструкции попросту нет.
Индукционные котлы не ограничены в выборе вида теплоносителя и имеют высокий уровень электробезопасности.
Из недостатков следует отметить высокую стоимость, а также крупные, по сравнению с вышеупомянутыми котлами, габариты.
Выбор оборудования
Производители предлагают электрокотлы в огромном ассортименте, цены на них также имеют большой разбег. Многое зависит от торговой марки, дополнительных возможностей и комплектации оборудования. Но не это самое главное.
При покупке любого котла потребитель, в первую очередь, обратит внимание на его мощность, отвечающую за потребление электроэнергии и, соответственно, на экономичность агрегата. Не стоит приобретать котел, имеющий показатель мощности намного выше необходимого, даже если поступит предложение огромной скидки на товар. Впоследствии придется заплатить намного больше за потребленную электроэнергию.
Если электрический двухконтурный котел выбирается в качестве резервного, то будет выгоднее остановить свой взгляд на более дешевых моделях. Но если он предназначен на роль основного отопительного и водонагревательного оборудования, то скупиться не стоит.
Чем больше нужных функций будет в автоматике котла, тем экономичнее может быть его работа.
Покупая электрический котел, следует обратить внимание на его уровень шума при работе. Качественное оборудование должно быть практически беззвучным, хотя следует учитывать, что насос немного слышно будет. Отопители, в зависимости от цены, могут иметь встроенный стабилизатор. Специалисты рекомендуют выбирать именно такие модели, чтобы скачки напряжения в сети не повредили оборудование.
Желательно, чтобы электрокотел был оснащен такой полезной функцией, как самодиагностика. Она поможет выяснить причину неполадки без присутствия специалиста. Зачастую агрегат необходимо бывает просто перезапустить, а не ремонтировать.
На рынке присутствуют напольные и настенные электрические модели котлов отечественных и зарубежных производителей. Их выбор огромен, и справиться с задачей самостоятельно не всегда получается. В этом случае следует обратиться к специалистам профильных компаний, которые в индивидуальном порядке помогут подобрать котел.
Как работает электрокотел?
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:
Таким образом, ознакомившись с принципом работы электрокотла, каждый сделает для себя выводы: покупать его или нет.