Виды и модели электрических котлов: ТЭНовые, электродные, индукционные

Что нужно знать, чтобы правильно выбрать электрокотел

Электрические котлы представляют собой одну из разновидностей нагревательных приборов, предназначенных для организации систем отопления и горячего водоснабжения. Принцип работы стандартных водогрейных электрических котлов основан на преобразовании электрической энергии в тепловую.

Виды электрических котлов

Электрические котлы можно разделить на два основных вида в зависимости от способа нагрева – косвенного или прямого действия. В котлах косвенного действия в роли нагревательного элемента выступает электрический ТЭН (трубчатый электронагреватель), посредством которого и происходит нагрев воды. Также может применяться принцип электромагнитной индукции, в этом случае под воздействием электромагнитного поля происходит нагрев металлического сердечника, который и отдаёт избыточное тепло теплоносителю. При прямом нагреве разогревается непосредственно сам теплоноситель, выступая в роли проводника электрического тока между электродами.

В зависимости от мощности котла (большинство котлов выпускается в диапазоне от 3 кВт до 50 кВт) используется питание от однофазной (220 Вт) или трёхфазной (380 Вт) электрической сети с частотой 50 Гц. Выбор котла осуществляется не только исходя из потребностей потребления, но и с учётом предельно допустимой нагрузки на электрическую сеть.

Котлы мощностью до 60 кВт могут быть пригодны для монтажа на стену, от 60 кВт и выше – только напольные. Производятся одноконтурные котлы, предназначенные только для отопления, и двухконтурные – обеспечивающие как отопление, так и подготовку горячей воды для бытовых нужд.

ТЭНовые котлы

ТЭНовые электрические котлы можно отнести к классическому и наиболее распространённому виду водонагревателей. Электрическая энергия преобразуется в тепловую при помощи ТЭНа (трубчатого электронагревателя). Конструкция ТЭНа довольно проста и, одновременно, безопасна. Оболочка выполняется из тонкостенной металлической трубы, внутри находится проволочная спираль из материала с высоким удельным сопротивлением, которая разогревается при прохождении электрического тока. Свободное пространство заполняется наполнителем, обладающим хорошими диэлектрическими свойствами и высокой теплопроводностью, например кристаллической окисью магния (периклазом). Тепло разогретой спирали передаётся наполнителю, а далее на оболочку ТЭНа, который находится непосредственно в среде теплоносителя и нагревает его. Такая конструкция абсолютно безопасна и полностью исключает возможность поражения потребителя электрическим током.

Внутренне устройство большинства ТЭНовых котлов включает в себя все необходимые для эффективной работы элементы:
1. В роли теплообменника выступает медный бачок с размещёнными внутри ТЭНами.
2. Циркуляционный насос способствует равномерному распределению тепла в системе отопления.
3. Расширительный бачок компенсирует излишек воды при нагреве.
4. Предохранительный клапан, воздухоотводчик и манометр предотвращают поломку котла при возникновении завоздушивания или избыточного давления.
5. Электронная панель управления позволяет настроить работу котла на необходимый режим, зачастую оборудована программатором, что позволяет корректировать параметры работы котла в зависимости от времени суток или дня недели. Благодаря применению электронной системы управления с возможностью программирования различных режимов работы можно существенно сократить потребление электроэнергии.
6. Мощностной узел обеспечивает бесшумную и надёжную работу котла.
7. Термический выключатель предохраняет котёл от аварийного перегрева.

Технология производства ТЭНовых котлов оттачивалась не одно десятилетие и на сегодняшний день они имеют привлекательный внешний вид, доступную цену и максимально удобны в эксплуатации. Несмотря на это им присущ целый ряд недостатков:
– образование накипи на ТЭНах снижает производительность котла;
– нагревательная спираль со временем перегорает и ТЭН требует замены;
– в случае утечки теплоносителя ТЭН также перегревается и выходит из строя;
– большое количество резьбовых, паяных и клеммных соединений негативно сказываются на надёжности котла.

Работа ТЭНовых котлов несколько инерционна: от момента включения и до выхода на заданные параметры проходит около 10-15 минут.

Электродные котлы

Такие котлы называют также ионными, электролизными или ионообменными. В электродных котлах вода выступает не только в роли теплоносителя, но и сама является элементом электрической системы. За счёт содержащихся в воде солевых примесей она выступает проводником электрического тока. Изменение полярности тока 50 раз в секунду вызывает колебания ионов солей, содержащихся в теплоносителе, в результате чего происходит выделение тепловой энергии. Теплоноситель, применяемый в электродных котлах, должен соответствовать ряду требований:
– удельное электрическое сопротивление должно быть 1500 Ом*см при 20° С;
– для снижения показателей сопротивления допускается применение питьевой соды, так как сульфат натрия, поваренная соль и другие могут привести к разрушению электродов;
– для приведения сопротивления к нужным показателям в теплоноситель добавляют питьевую соду для уменьшения или дистиллированную воду для повышения показателей сопротивления.

Допускается применение специальных незамерзающих теплоносителей, отвечающих перечисленным требованиям.
Регулировка мощности осуществляется с помощью изменения расстояния между электродами. Разогрев теплоносителя в таких котлах происходит постепенно, так как при нагревании теплоносителя снижается электрическое сопротивление и возрастает величина тока, соответственно увеличивается количество выделяемого тепла.

К преимуществам таких котлов можно отнести:
– компактный размер по сравнению с ТЭНовыми котлами аналогичной мощности;
– в случае короткого замыкания, протечки теплоносителя или превышения заданной температуры происходит автоматическое выключение котла, что гарантирует безопасность эксплуатации;
– КПД может достигать 96-98%;
– доступная цена.

Индукционные котлы

Индукционные водонагревательные котлы начали применяться в промышленных целях ещё в 80-х годах прошлого века, а в середине 90-х появились первые модели бытового предназначения. Работа котла основана на применении принципа электромагнитной индукции. Основным элементом системы является индуктивная катушка, которая, используя ток частотой 50 Гц, создаёт переменное магнитное поле. Индуктивная катушка одновременно является генератором, что обусловлено размещением проводника в магнитном поле, таким образом снижается уровень потребления электроэнергии. За счёт перемагничивания происходит нагрев системы лабиринтов из ферромагнитного металла, и тепловая энергия практически без потерь передаётся теплоносителю.

Благодаря особенностям конструкции и способа нагрева применение индукционных котлов имеет ряд преимуществ:
– отсутствие нагревательного элемента, непосредственно контактирующего с теплоносителем, решает проблему образования накипи, что гарантирует постоянство коэффициента полезного действия и устраняет необходимость периодической замены этого элемента;
– высокий КПД (производители декларируют до 99,5%, однако нужно учитывать желание продавца несколько преувеличивать достоинства своего товара);
– стабильная работа оборудования практически не зависит от температуры окружающей среды, что снижает вероятность отказа котла практически до ноля;
– в конструкции котла практически отсутствуют фланцевые и резьбовые соединения, что придаёт ему дополнительную надёжность и существенно снижает вероятность протечки;
– благодаря применяемому способу нагрева, в роли теплоносителя может выступать практически любая жидкость (вода, масло, антифриз и другие), никаких особых требований к ней не предъявляется;
– долговечность (не менее 30 лет) обусловлена отсутствием подвижных деталей;
– простота и безопасность эксплуатации.

Читайте также:
Винтажный дизайн интерьера ванной комнаты

К недостаткам можно отнести довольно высокую стоимость таких котлов, невозможность плавной регулировки нагрузки (только ступенчатая) и большой вес по сравнению с другими видами оборудования.

Выбор электрического котла

На современном рынке отопительного оборудования представлен широкий ассортимент электрических котлов, отличающихся ценой, мощностью, принципом нагрева, комплектацией, экономичностью и другими параметрами. При выборе котла стоит обратить внимание на следующие характеристики:
1. Мощность котла. Точно рассчитать необходимую мощность котла сможет только специалист-теплотехник, однако предварительный расчёт можно сделать исходя из соотношения 1 кВт на 10 м² при высоте потолков до 3 метров. При более точном расчёте учитывается степень утепления здания, климатические условия (минимальные температуры в зимний период), качество стеклопакетов, варианты разводки отопления и тип применяемых радиаторов (алюминиевые, стальные, биметаллические, чугунные и другие).
2. Вид котла по способу нагрева – электродный, ТЭНовый или индукционный.
3. Одно- или трёхфазный с учётом возможностей существующей электросети.
4. Монотэновый или мультитэновый, а также многоступенчатый или одноступенчатый – от этого будет зависеть способ регулировки мощности котла.
5. Комплектация котла. Большинство современных котлов уже имеют минимальную необходимую комплектацию.

Особенности монтажа электрических котлов

Одним из преимуществ электрического котла является его относительно простой монтаж в сравнении с газовыми или твердотопливными аналогами. Для установки не требуется отдельное помещение, нет необходимости в организации дымохода, а разнообразный дизайн котлов позволяет выбрать котёл, гармонично вписывающийся в существующий интерьер.

Подключение электрокотла к сети производится при помощи отдельного кабеля. Следует учитывать, что для подключения небольших котлов мощностью до 6-7 кВт достаточно однофазной сети 220 В, для котлов от 12 кВт и выше требуется трёхфазная сеть 380 В. В зависимости от потребляемой мощности нужно подобрать кабель соответствующего сечения. Обычно на 8 ампер тока достаточно 1 мм² сечения. Для снижения риска поломки котла при перепадах напряжения обязательно устанавливается устройство защитного отключения.

Вполне оправдывает себя установка выносных дистанционных датчиков, контролирующих температуру непосредственно в помещениях.
Большинство моделей современных котлов производятся в комплекте с необходимым оборудованием. В одном корпусе компактно размещаются циркуляционный насос (в двухконтурных котлах могут применяться два насоса – отдельно для контура отопления и горячего водоснабжения), расширительный бак, предохранительный клапан, воздухоотводчик, термоманометр, реле защиты от сухого хода, механический или электронный регулятор мощности и другое оборудование. Более полная комплектация обеспечивает правильный подбор и слаженную работу всех элементов системы, кроме того сокращаются расходы на установку каждого прибора в отдельности.

Из дополнительного, но необходимого, оборудования стоит упомянуть накопительные ёмкости с хорошей теплоизоляцией. Такая ёмкость устанавливается на выходе горячей воды из котла и выполняет сразу несколько функций:
– сохраняет определённый объём горячей воды даже при неработающем котле от нескольких часов до нескольких дней. Запас воды может использоваться как в системе отопления, так и для горячего водоснабжения;
– позволяет сбалансировать применение различных источников тепла (газовый, твердотопливный котёл и другие);
– защищает от перегрева котёл и систему отопления в целом;
– позволяет произвести нагрев определённого запаса воды по более дешёвому (ночному) тарифу.

Установка термостатических регуляторов на каждом радиаторе отопления позволит более точно отрегулировать температуру в отдельных помещениях и ощутимо сократит потребление электроэнергии.

Преимущества и недостатки электрических котлов

Электрические котлы имеют широкий спектр применения и могут использоваться для отопления и обеспечения горячего водоснабжения как жилых, так и промышленных зданий. К преимуществам электрических котлов можно отнести:
1. Доступная стоимость – в 1,5-2 раза дешевле газовых или дизельных котлов аналогичной мощности.
2. Эффективность – КПД может достигать 99,5%.
3. Простота монтажа. Отсутствует необходимость оборудования дымохода и дополнительной вентиляции, а для установки подходит практически любое помещение.
4.Простота эксплуатации. Нет потребности в загрузке топлива и очистке котла, а высокий уровень автоматизации не требует частой настройки и контроля параметров работы.
5. Нет необходимости в доставке и хранении топлива.
6. Экологическая чистота – в результате работы котла не образуются вредные отходы и не осуществляются выбросы отработанных газов в атмосферу.
7. Безопасность – при грамотной установке поражение человека электрическим током полностью исключается, а установка устройств защитного отключения гарантирует высокий уровень пожарной безопасности.
8. Бесшумная работа котла.
9. Возможность применения в качестве резервного или вспомогательного источника тепла при использовании газовых и твердотопливных котлов.

Существует всего несколько причин, ограничивающих повсеместное применение электрических котлов. Несмотря на применение многоступенчатых систем нагрева, использование ночных тарифов оплаты электроэнергии, оптимизацию расхода тепла с помощью программаторов и других способов минимизации расходов на сегодняшний день эксплуатация электрических котлов обходится дороже газовых, дизельных или твердотопливных аналогов. Также применение электрокотлов может быть ограничено возможностями существующей проводки и электросети. Следует учитывать и полную зависимость от внешнего источника энергии, что полностью исключает возможность применения электрических котлов в качестве основного источника тепла в местности, где возможны перебои с энергоснабжением. К недостаткам ТЭНовых котлов относится сравнительно небольшой срок службы нагревательных элементов – в среднем 3-5 лет.

Читайте также:
Выбираем и монтируем пластиковые трубы для водопровода самостоятельно: полезные советы мастерам

Что выбрать: тэновый котел или электродный

Для отопления частных жилых домов используется электрическое оборудование, подключаемое к бытовой или промышленной сети переменного тока. Детальный анализ принципа работы и технических параметров позволяет выяснить, какой котел лучше – ТЭНовый или электродный. От корректности выбора нагревательного прибора зависит надежность работы контура отопления, смонтированного в здании.

Принцип работы

Нагревательные устройства для систем отопления, подключаемые к электрической сети, подразделяются на 2 категории по принципу действия:

  • с трубчатым электрическим нагревателем (ТЭН);
  • с электродным блоком.

ТЭНовый котел

В стандартном оборудовании для повышения температуры жидкости используется нагревательный элемент.

Прогрев спирали происходит за счет прохождения тока в соответствии с законом Джоуля-Ленца.

  1. Отсутствие контакта деталей, находящихся под напряжением, с рабочей жидкостью. Конструкция отличается высокой электробезопасностью, отсутствие токов утечки позволяет ввести в цепь питания защитный блок УЗО.
  2. Мощность оборудования постоянна, параметр не зависит от температуры и химического состава жидкости. Мощность меняется только в результате колебаний напряжения в сети.
  3. Конструкция нагревателя допускает плавное или ступенчатое изменение мощности, что устраняет резкий скачок напряжения в сети в момент включения или отключения оборудования.
  4. Поломка ТЭНа не приводит к остановке установки, поскольку в конструкции предусмотрены дополнительные нагреватели.
  5. Допускается эксплуатация оборудования при повышенной температуре жидкости. Степень перегрева определяется механической прочностью металлического резервуара и отходящих от нагревателя трубопроводов.

Электродное оборудование

В электродном оборудовании через рабочую жидкость пропускается электрический ток, в конструкции котлов предусмотрены металлические электроды, к которым подведена фаза. К корпусу установки подключается нулевой провод.

Нагрев теплоносителя осуществляется в рабочей камере за счет прохождения электрического тока, жидкость циркулирует под воздействием насоса или естественным путем. В качестве рабочего вещества используются незамерзающие жидкости на основе пропиленгликоля или этиленгликоля с добавлением ингибиторов коррозии.

  1. В конструкции отсутствуют элементы, способные выйти из строя. Оседание накипи на поверхности бака или электродов приводит к снижению эффективности работы котла, но не срока его службы.
  2. При отсутствии рабочей жидкости установка не перегревается, поскольку ток не проходит через воздушный зазор между электродами.
  3. Электродные нагреватели отличаются уменьшенными габаритами и низкой стоимостью (разница со стандартными изделиями возрастает по мере увеличения мощности установок).

Сравнение КПД

КПД электродного котла и устройств с нагревателем ТЭН одинаков, параметр находится в пределах 95-98%. Но для нагрева жидкости в оборудовании с электродами до необходимой температуры требуется 1-2 минуты, что в 3-5 раз быстрее, чем в стандартных установках.

Ускоренный прогрев обеспечивается тепловым воздействием на весь объем рабочей жидкости, помещенной в камеру котла. В изделиях с ТЭН повышается температура части жидкости, контактирующей с поверхностью металлического нагревательного элемента (до 10% от объема жидкости в рабочей камере).

Вода циркулирует по контуру отопления, обогревая помещение. Температура жидкости снижается, поэтому котлу с ТЭН для прогрева до заданной температуры необходимо прокачать воду в 5-6 раз больше, чем установке с электродами.

При одинаковой мощности затраты электроэнергии у установок отличаются в несколько раз. При этом изделие с ТЭН работает с момента запуска на номинальном режиме, а оборудование с электродами набирает мощность по мере прогрева жидкости в контуре отопления.

Какие сложности в обслуживании возникают

В процессе эксплуатации оборудования с термическими элементами из строя выходит резервуар или нагревательный узел. Но поскольку в конструкции котла предусмотрено несколько ТЭНов, то нагрев воды продолжится. Владелец информируется о возникшей неприятности с помощью контрольных светодиодов. На части установок используется дисплей, на котором выводится код ошибки.

При нагреве водопроводной воды на поверхности нагревателя и бака образуется слой накипи, которая ухудшает теплообмен. Перегрев спирали приводит к сокращению срока службы, поэтому требуется периодическая промывка котла специальным раствором.

Для снижения негативного эффекта перед нагревательным блоком устанавливаются устройства, позволяющие снизить жесткость жидкости. Альтернативным решением является заправка системы отопления дистиллированной водой, которая непрерывно циркулирует в контуре.

При вытекании жидкости из резервуара питание нагревательного элемента автоматически прерывается. Но при отказе системы защиты происходит перегрев ТЭНа с возникновением опасности возгорания установки или электропроводки. При установке оборудования следует продублировать защиту от возникновения аварийных ситуаций и установить дополнительные предохранители.

Стабильность работы электродного оборудования зависит от качества теплоносителя, который в процессе эксплуатации деградирует и теряет свои характеристики. Прохождение электрического тока способствует разложению антифриза, образующиеся газы скапливаются в резервуаре.

При работе помпы в контуре отопления формируются воздушные пробки, негативно влияющие на работоспособность радиаторов. Производители электродных нагревательных установок рекомендуют проводить замену жидкости в контурах (срок службы зависит от химического состава раствора).

Что проще в использовании

Эксплуатация стандартного котла не требует подготовки жидкости или установки средств защиты от поражения электрическим током. Для включения оборудования необходимо нажать на кнопку или перевести рычаг пакетного выключателя.

Установка автоматически прогреет жидкость до заданной температуры, в конструкции котла предусматривается отдельный контур для подготовки горячей воды, которая подается через смесители в ванну или раковину.

При использовании электродных установок требуется снижение электропроводности антифриза. Поскольку электричество проходит через рабочую жидкость, то повышается риск поражения током. Защита при помощи устройств УЗО невозможна, поскольку прибор будет постоянно срабатывать, фиксируя ток утечки.

При пуске холодной установки подводимой мощности может не хватить для начала прогрева помещения. Для компенсации недостатка необходимо повышение температуры жидкости (например, при помощи трубчатого нагревателя) или увеличение электропроводности.

Наращивание проводимости при низких температурах приводит к чрезмерному росту параметра после прогрева раствора. В результате возрастает нагрузка на цепи питания и электронный блок управления. Дополнительной проблемой становится вероятность пробоя зазора между электродами, заполненного жидкостью.

В результате короткого замыкания происходит скачок тока в сети, который выводит из строя подключенное оборудование. Для организации горячего водоснабжения требуется установка второго контура, изолированного от деталей, находящихся под напряжением.

Читайте также:
Дверные двусторонние петли для маятниковых дверей

Подведение итогов

Электродные установки обладают повышенной надежностью и безопасностью в случае прекращения подачи жидкости, но оборудование требует подготовки специального раствора. При работе устройства возникают блуждающие токи, которые разрушают металлические детали конструкции.

Производством оборудования занимаются мелкие компании, при этом электродные котлы не обеспечивают экономии электроэнергии. Поэтому рекомендуется использовать в домах стандартные нагревательные устройства с ТЭН, выпущенные крупными компаниями.

Электрический котел для отопления частного дома: тонкости выбора

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

Особенности электрических котлов

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

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

Какой вид электрического котла лучше

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

ТЭНовые котлы

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

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

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

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

Электродные котлы

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

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

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

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

Индукционные котлы

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

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

Читайте также:
Как выбрать шторы в детскую комнату для девочки?

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

На что еще обратить внимание, выбирая электрический котел

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

Число контуров

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

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

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

Мощность

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

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

W= (S х Wуд) : 10,

Wмощность котла в кВт,

Sплощадь помещения,

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

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

Тип регулировки мощности

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

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

Способ подключения

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

Корпус

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

Тип автоматики

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

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

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

Размеры

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

Комплектация

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

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

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

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

Как выбрать бренд котла?

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

Читайте также:
Геодезические работы : описание и особености, фото

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

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

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

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

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

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

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

Бесплатная консультация специалиста по подбору оборудования.

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

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

Электрические котлы Protherm — альтернатива газовому отоплению.

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

Нашим подписчикам — скидки на товары для отопления и водоснабжения.

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

Пармон Анна Сергеевна Ответственный редактор

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

Виды и типы шаровых кранов: как сделать правильный выбор

Газовые котлы: рекомендации по выбору оборудования для частного дома

Конденсационные котлы: какой тип выбрать и сколько стоят надежное оборудование

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

Типы современных электрических котлов: описание, схема устройства и работа

Вступление

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

Приметные маркеры электрических котлов

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

  • Высокую стоимость электроэнергии;
  • Необходимость новой электропроводки в доме, а возможно и нового электрического ввода в дом.
Читайте также:
Декупаж рамки для фотографий

Три типа современных электрических котлов

На сегодня можно выделить три основных типа потребительских электрокотлов:

  • Тэновые;
  • Электродные;
  • Индукционные.

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

Тэновые электрические котлы

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

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

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

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

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

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

Конструкция ТЭН котла отопления

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

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

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

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

Котел имеет массу защит:

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

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

Индукционные котлы

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

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

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

Недостатки всё те же:

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

Конструкция индукционного котла отопления

Посмотрим конструкцию индукционного котла отопления на примере индукционного котла SAV.

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

На фото видим, как просто устроен индукционный котел.

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

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

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

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

Электродные отопительные котлы

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

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

Отличают электродные котлы:

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

Минусы таких котлов:

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

Конструкция электродного отопительного котла

Конструкцию электродного отопительного котла посмотрим на примере минских котлов Beril.

А вот фото их подключения в систему отопления.

Выводы

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

Читайте также:
Емкости из железобетона: для воды, для хранения нефти

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОТЕЛ ОТОПЛЕНИЯ

Электрические котлы отопления для дома используются исключительно в системах с жидким теплоносителем. Их основная классификация производится по способу нагрева:

  • ТЭНовые – используют трубчатые электронагреватели с основой из нихромового или феррохромового токопроводящего элемента;
  • электродные (другие распространенные названия электролизные или ионные) – используется специальный теплоноситель с определенным уровнем солей, который нагревается при прохождении через жидкость переменного напряжения;
  • индукционные – в качестве термического элемента выступает в ферромагнетик, который нагревается под влиянием индукционного тока.

ТЭНОВЫЕ ЭЛЕКТРОКОТЛЫ

Их конструкция практически тождественна стандартным газовым отопителям. Они имеют теплообменную камеру, внутри которой расположены несколько нагревательных элементов ТЭНов. Блок автоматики осуществляет регулировку в широком диапазоне величин по нескольким параметрам – давление внутри системы, температура теплоносителя, температура окружающей среды и т.п.

Имеется группа безопасности, куда входит предохранительный срывной клапан, манометр, автоматический воздухоотводчик, расширительная емкость и циркуляционный насос. В зависимости от мощности ТЭНовые котлы бывают однофазными (220В) или трехфазными (380В). Однофазные – имеют небольшую мощность (до 6кВт). Они используются как дополнительный источник обогрева.

При установке электрокотлов мощностью более 3 кВт существенно перегружается электрическая сеть. Для их монтажа необходима специальная техническая документация, разрешения и согласования энергоснабжающей организации. Нужно иметь заземление, соответствующее ПУЭ.

Достоинства :

  1. Невысокая стоимость.
  2. Простота монтажа и подключения, особенно однофазных моделей.
  3. В качестве теплоносителя может применяться как обычная вода так и любой тип незамерзающей жидкости.
  4. Регулировка мощности возможна с высокой точностью вручную или в автоматическом режиме по всему рабочему диапазону.

На ТЭНах может образоваться накипь, они выходят из строя. Поэтому лучше выбирать модели, где замену нагревательного элемента можно выполнить самостоятельно.

ЭЛЕКТРОДНЫЕ КОТЛЫ ОТОПЛЕНИЯ

Электродные котлы наиболее компактные из всего семейства систем электрического водяного отопления. Они надежны, по причине простой конструкции. Принцип их работы отличается от всех остальных классических электронагревателей. Нагрев теплоносителя реализуется при помощи двух электродов, через которые протекает переменный ток.

В качестве теплоносителя применяется электролит, отвечающий ряду требований. Теплоноситель должен иметь определенную плотность (количество солей) от которой зависит содержание ионов, последовательное сопротивление электролита. Сам раствор солей должен быть чистым – свободным от механических примесей.

Производители рекомендуют использовать “фирменные” жидкости со строго определенными характеристиками. Иногда пользователи покупают концентрат, который разводят до необходимой консистенции. Электродные электрокотлы бывают как одно так и трехфазными, их мощность не превышает 16 кВт.

Достоинства электродных технологий:

Компактность – внешний диаметр корпуса не намного превосходит диаметр основной магистральной трубы теплосистемы дома.

  1. Доступная стоимость – наиболее дешевые из всех электрокотлов.
  2. Имеют простую конструкцию и высокую надежность.
  3. В случае утечки теплоносителя и критического снижения его уровня электродный котел сохраняет работоспособность.
  4. При применении электролита с неоптимальными эксплуатационными значениями на электродах появляется накипь. Она ведет к небольшому снижению мощности, но не приводит к выходу из строя.
  5. Система отопления имеет низкую инертность. Это позволяет обогревать помещение более интенсивно, эффективно выполнять регулирование в автоматическом режиме.
  6. Оборудование имеет высокую устойчивость к изменениям напряжения в сети электроснабжения. Падение напряжения на величину критическую для других типов котлов приводит к незначительному снижению мощности.

Недостатки электродных котлов:

Этот тип электрических отопителей невозможно подключить через устройство защитного отключения (УЗО) так как в результате эксплуатации возникают значительные токи утечки. Поэтому вероятность поражения электричеством более высокая, чем у ТЭНовых и индукционных котлов.

Необходимо контролировать уровень сопротивления жидкости. По этой же причине невозможно применять антифризы. Цена специального электролита или его концентрата высока.

В результате эксплуатации происходит износ электродов, изменяются характеристики теплоносителя. Это требует периодической замены расходных материалов, примерно, один раз на три четыре сезона. В процессе электролиза образуется небольшое количество газов, которые выходят через автоматический воздухоотводчик.

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

ИНДУКЦИОННЫЕ КОТЛЫ

Индукционный – наиболее экономичный котел для отопления дома. Принцип действия основан на нагреве металлического сердечника из ферромагнетика при помощи индукционного тока. Сам сердечник располагается в среде теплоносителе.

Конструкция индукционного электрического котла напоминает трансформатор, где первичная обмотка является индуктором, на который подается напряжение, а вторичную обмотку представляет сердечник. Теплоноситель может циркулировать как внутри, так и с внешней стороны нагревательного элемента, имеющего форму змеевика. За счет этого увеличивается площадь контакта стенок с теплоносителем, что увеличивает величину теплоотдачи.

Достоинства:

  1. Интенсивный нагрев теплоносителя, в качестве которого может быть использована любая жидкость.
  2. Такая технология предотвращает образования накипи. Таким образом, даже длительная работа отопителя не приводит к снижению КПД.
  3. Не требуется замена нагревательного элемента весь период эксплуатации (более 30 лет).

Недостатки:

  1. Высокая стоимость – они дороже ТЭНовых и электродных.
  2. Имеют большие габариты и вес. Средняя модель весит 30-40 кг. Как правило, имеют напольное исполнение.

ОСНОВНЫЕ КРИТЕРИИ ВЫБОРА

Основным параметром является требуемая мощность. Она прямо пропорционально зависит от площади сооружения, которое необходимо обогреть. Следует учитывать интенсивность теплопотерь здания, то есть качество теплоизоляции. Для примерной оценки, используют следующее правило: для обогрева 10м 2 сооружения необходимо 1 кВт мощности котла.

При этом следует помнить, что при снижении напряжения в электросетях снижается и мощность нагревателя. Поэтому необходимо предусмотреть несколько больший запас производительности нагревательного оборудования, как правило, до 15%.

Читайте также:
Деревянные лестницы в частном доме: проекты, фото

Напряжение питания.

Вторым критерием выбора является вид питающего напряжения. Обычно электрический котел для квартиры имеет небольшую мощность, и питается от стандартной однофазной бытовой электросети в 220В. При прокладке отдельной линии подключения и возможно подключение более мощного оборудования – до 10 кВт.

Во всех остальных случаях устанавливаются трехфазные (380В) электрокотлы.

Комплектация.

Следует отдавать предпочтение тем моделям, которые в базовой конструкции имеют следующие элементы: циркуляционный насос, расширительный бачок, группу безопасности, программатор, выносные температурные датчики.

Безопасность.

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

Водяные электрические котлы отопления являются менее экономичными, чем газовые. При их выборе нужно придерживаться двух основных правил:

  • установка двухтарифного электрического счётчика;
  • применение теплового аккумулятора.

Таким образом, нагрев за счет электричества будет производится в ночное время при дешевом тарифе, а днём будет использоваться энергия теплоаккумулятора.

© 2014-2021 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер, могут выражать мнение автора и не подлежат использованию в качестве руководящих и нормативных документов.

Как выбрать электрический котел: виды, отличия, принцип работы

Что такое электрический котел

Электрический котел – это устройство отопления, преобразующие электроэнергию в тепловую. Электрокотлы используются для обогрева жилых помещений, коммерческих и промышленных объектов.

Плюсы электрокотлов

  • Электрические котлы характеризуются рядом преимуществ по отношению к котлам на других видах топлива
  • Высокая эффективность – КПД электрического котла отопления достигает 99%, в то время как другие отопительные устройства выдают от 60 до 93% тепла.
  • Возможность установки в любых помещениях. Электрокотлы гораздо компактнее и легче других отопительных устройств, они не требуют специального помещения для размещения и пожаробезопасны, так как не имеют открытого пламени. Часто монтируются на стене — в ванной или на кухне, позволяя экономить пространство.
  • Комфорт в эксплуатации. Не нуждаются в специальном обслуживании — чистке, доставке и хранении топлива, установке дымохода, т.к. не вырабатывают продукты сгорания.
  • Электрические котлы имеют высокую степень автоматизации работы, возможность дистанционного управления и ступенчатого регулирования мощности котла.
  • Почти все современные котлы укомплектованы циркуляционным насосом и расширительным баком, а также элементами группы безопасности.
  • Могут использоваться в качестве дополнительного источника тепла
  • Станут оптимальным решением, когда нет доступа к возможности подключиться к газовой магистрали.

Стоит помнить, что электрокотлы напрямую зависят от электроэнергии, поэтому покупать их стоит только при наличии достаточной электрической мощности, если у Вас нет перебоев с электроснабжением.

Виды электрических котлов

Какие бывают электрические котлы?

Электрокотлы различаются по мощности:

  • 6 – 30 кВт — подходят для обогревания квартир и частных домов;
  • 30 – 100 кВт — полупромышленное оборудование;
  • От 100 кВт — промышленные электрические котлы.

По напряжению в подключаемой сети котлы бывают однофазные (220 В) и трехфазные (380 В). Модели небольшой мощности обычно бывают универсальными – они могут работать от обоих типов сетей.

По конструкции электрические котлы отопления делятся на тэновые, электродные и индукционные.

  • В тэновых электрокотлах теплоносителем является жидкость, нагрев которой происходит в проточном режиме за счет наличия ТЭНов. Это дешевые котлы, способные работать с различными видами теплоносителей, в том числе, и с незамерзающими жидкостями. Они имеют возможность регулировать потребляемую мощность, отключая или включая в работу определенного количество ТЭНов. Но в котлах с такой конструкцией постепенно образовывается накипь, что приводит к ухудшению теплоотдачи и к увеличению потребления электроэнергии.
  • В электродных котлах теплоносителем является вода, подогреваемая электродом, который отдает жидкости электрический заряд, чем вызывает ее сопротивление и провоцирует высвобождение ионов. Электродные электрические котлы компактны, недороги, безопасны в случае утечки воды, имеют плавный выход на номинальную мощность. Но данные котлы потребляют только переменный ток, выдвигают высокие требования к электролитическим характеристикам воды и к отопительным приборам, нуждаются в обязательном заземлении и установке циркуляционного насоса. Кроме того, электроды периодически придется заменять. Также недостатком таких котлов является то, что нужен контроль за электропроводностью теплоносителя.
  • Работа индукционных котлов основана на принципе индукционного нагрева. Катушка индуктивности герметично упакована и напрямую не контактирует с теплоносителем. Индукционные котлы исключают поломку нагревательного элемента и течи, в них минимально образование накипи. Электрически безопасны и могут использовать любые теплоносители. Но цена данных электрокотлов выше, чем электрических котлов отопления с другой конструкцией.

Отличия тэновых, электродных и индукционных котлов

Производители и продавцы приборов отопления всегда пытаются манипулировать показателем КПД в свою пользу. Нам же просто нужно усвоить, что у всех типов котлов он отличается незначительно, и составляет 95 – 98%. Все утверждения о том, что какому-то производителю удалось создать суперэкономный котел в связи с применением особых инновационных технологий, не что иное, как рекламный трюк, направленный на увеличение продаж.

Еще никому не удалась (и не удастся никогда) обмануть физический закон сохранения энергии, который гласит, что любая энергия не может появляться ниоткуда, а только может превращаться из одного вида в другой. В нашем случае, из электрической – в тепловую энергию.

Тэновые котлы

Достоинства тэновых котлов

  • Простое устройство и монтаж
  • Низкая стоимость
  • Способны работать с различными видами теплоносителей, в том числе, и с незамерзающими жидкостями.
  • Предоставляют возможность регулировать потребляемую мощность, в зависимости от конкретных потребностей, отключая или включая в работу определенное количество ТЭНов.
  • Ремонтопригодность — при неисправности ТЭНы легко заменяются

К недостаткам тэновых котлов можно отнести

  • Образование накипи на ТЭНах, что приводит со временем к ухудшению теплоотдачи, а, следовательно, и к увеличению потребления электроэнергии.
  • Относительно большие габаритные размеры.
Читайте также:
Исполнительная схема фундамента
Электродные котлы

Достоинства электродных котлов

Стоит рассматривать, как и любой другой котел, с точки зрения, присущих им достоинств и недостатков. К достоинствам электродных котлов надо причислить:

  • Компактность. Эти котлы действительно очень компактны и, практически, незаметны в общей конструкции системы.
  • Плавный выход котла на номинальную мощность.
  • Низкую стоимость
  • Невозможность аварийной ситуации в случае утечки воды. Если в системе исчезнет вода, то котел просто не будет работать, не вызвав при этом никаких опасных последствий.

Недостатки электродных котлов

  • Потребляет только переменный ток, при постоянном токе произойдет электролиз воды.
  • Высокие требования к электролитическим характеристикам теплоносителя, при их изменении качество работы (выработка тепла) резко снижается. Необходим контроль за электрической проводимостью теплоносителя.
  • Требует обязательного заземления (впрочем, как и любой нагревательный прибор с водяным тэном). При этом риски поражения электротоком в случае пробоя изоляции выше, чем у тэновых водонагревателей.
  • Температура нагрева теплоносителя не должна превышать 75°С, иначе энергопотребление котла серьезно возрастет.
  • Образование накипи на электродах снижает мощность котла, поскольку препятствует ионизации теплоносителя.
  • Высокие требования к качественным характеристикам отопительных приборов.
  • Обязательное оснащение отопительной системы циркуляционным насосом.
  • Износ электродов, вызванный переменным напряжением тока, требующим их периодической замены.
  • В завоздушенном отопительном контуре, содержащем теплоноситель-электролит, многократно ускорятся коррозийные процессы.
  • В одноконтурной системе использование нагретой воды для бытовых нужд недопустимо.
  • Пусконаладочные работы требуют привлечения специалистов — самостоятельно понизить омическое сопротивление воды с повышением ее проводимости до оптимального уровня, практически невозможно.
  • Электропроводность теплоносителя в процессе эксплуатации изменяется, необходимо ее контролировать, а значит, обладать соответствующими знаниями и оборудованием.
Индукционные котлы

Достоинства индукционных котлов

  • Отсутствие нагревательного элемента. Важный фактор, исключающий поломки, из-за выхода со строя нагревательного элемента.
  • Полное отсутствие в конструкции котла разъемных соединений, что исключает течь и необходимость какого-либо ремонта и обслуживания.
  • Образование накипи сведено к минимуму.
  • Использование любых теплоносителей, в том числе незамерзающих жидкостей.
  • Электрическая безопасность.

Недостатки индукционных котлов

  • Высокая стоимость, по сравнению с тэновыми и электродными котлами.
  • Относительно большие габариты.
  • Высокая стоимость монтажа

Исходя из баланса достоинств и недостатков, мы считаем классические ТЭНовые электрокотлы оптимальным вариантом для широкого применения.

Устройство и принцип работы электрического тэнового котла

В термоизолированной емкости расположены несколько трубчатых электронагревателей (ТЭНов). Циркуляционный насос подкачивает теплоноситель в емкость, ТЭНы нагревают его. Далее горячий теплоноситель через выходной патрубок поступает в отопительную систему и отдает тепло отопительным приборам — радиаторам, конвекторам.

ТЭНы могут включаться одновременно, для достижения максимальной мощности нагрева, или отдельно, в целях ступенчатой регулировки.

Как выбрать электрический котел для отопления дома

Первое, на что следует обратить внимание — мощность котла. Упрощенно считается что 1 кВт способен обогреть 1 кв.м площади, но это грубый расчет — чтобы быть уверенным, что мощности будет достаточно, вы не замерзнете или не переплатите за лишние киловатты — лучше сделать тепловой расчет. Далее необходимо определиться с назначением электрокотла. Если необходимо только отопление, подойдет любой одноконтурный электрический котел. Если требуется также подготовка горячей воды, подойдет электрический котел со встроенным бойлером (или можно к одноконтурному котлу докупить и подключить бойлер косвенного нагрева). В зависимости от бюджета и желаемых возможностей устройства подбирается комплектация котла — устройства безопасности, автоматика и т.д.

Если вы не нашли ответа на свой вопрос, пожалуйста, оставьте его в комментариях под статьей — и мы обязательно ответим вам.

Классификация легких ячеистых бетонов и их применение в строительстве

Под ячеистым бетоном подразумевают довольно разнообразный строительный материал. Общая черта у всех разновидностей – наличие многочисленных пор, которые и сообщают бетонам их привлекательные свойства.

Категории блоков из ЯБ

Пористость обеспечивает любому материалу меньшую плотность и, соответственно, прочность. Однако она же является причиной улучшения теплоизоляционных свойств. В итоге материалы с разной степенью пористости используют в разных конструкциях и классифицируют такие блоки из ячеистых бетонов по трем категориям-видам.

Первая

Сюда входят бетоны, использующиеся только в качестве утеплителя – как внешняя сборная оболочка или как часть опалубки при заливке монолитной стены. Прочность материала слишком низка, чтобы из него можно было соорудить несущие стены.

  • Теплопроводность – 0,06 ВТ/(м.К), ниже, чем у пустотелого красного кирпича.
  • Пористость изделия составляет 92%. Это может быть и пено-,и газобетон, и даже газосиликат: здесь имеет значение не сырье, а количество и объем пор.
  • Плотность низкая – 200–400 кг/куб.м.
  • Класс по показателям прочности – В 0,35, что соответствует максимальному давлению в 0,5 МПа

Вторая

Материал второй категории называют теплоизоляционно-конструкционным. Это означает, что бетон может быть использован в обычных строительных работах, но только при малой высоте и легкости строения.

  • Как теплоизолятор он слабее блоков первой категории, но все же значительно превосходит обычный бетон – 0,10-0,14 ВТ/(м.К).
  • Пористость составляет величину от 82%.
  • Плотность – в пределах от 500 до 600 кг/куб.м.
  • Класс бетона – не менее В 1,5.

Третья

Пенобетон вполне способен справится со средними нагрузками и выступает как облегченный конструкционный материал. Используется при сооружении несущих стен в блочных домах и коттеджах.

  • Теплоизоляционные качества ячеистого бетона заметно ниже – 0,24-0,30 ВТ/(м.К).
  • Пористость – от 50 до 68 %.
  • Плотность бетона составляет 800–1100 кг/куб.м.
  • Класс прочности – от В 3,5.

Подбирают материал, основываясь на теплотехнических расчетах каждого конкретного здания.

Классификация и виды ячеистых бетонов

На свойства строительного камня влияет не только сырье, но и метод изготовления, способ перемешивания и, конечно, условия твердения. По каждому из этих параметров есть классификация, позволяющая подобрать нужный материал для любого проекта.

По способу твердения

В естественных условиях материал набирает прочности в течение 4 недель. Очевидно, что колебания температуры и влажности за это время обязательно скажутся на свойствах конечного продукта. На заводских площадках осуществляет и другой способ производства – автоклавный. При прочих равных условиях автоклавный бетон при такой же плотности оказывается более прочным.

Читайте также:
Деревянные лестницы в частном доме: проекты, фото

О том, что это такое, ячеистый бетон автоклавного твердения и про стеновые блоки 1,2 категории из него, как производится такой материал, читайте далее.

Автоклавные

Автоклав представляет собой герметически закрывающийся котел, в котором можно создать особые условия: точно установленную температуру и давление. Обработке подвергают готовые нарезанные бетонные блоки, а не саму смесь.

Условия твердения для газобетона в автоклаве следующие:

  • температура нагрева от 174 С до 190 С;
  • давление – от 8 до 12 атм;
  • высокая влажность – 95%.

Под действием давления и температуры происходят дополнительные химические реакции: кварцевый песок реагирует с оксидами кальция и алюминия (газообразователь), образуя силикат кальция и другие цементирующие соединения. Это является причиной более высокой прочности газобетона по сравнению с пенобетоном. Кроме того, автоклавный способ гарантирует меньший расход цемента, а полученный продукт дает меньшую усадку.

Силикатные ячеистые бетоны могут быть изготовлены только автоклавным методом, в то время как материал на основе портландцемента или гипса производится разными способами.

О том, как производят автоклавный ячеистый бетон, расскажет видео ниже:

Неавтоклавные

Путем естественного твердения получают в основном пенобетоны, так как технология их изготовления не включает добавку веществ, способных реагировать с кварцем. Выделяют 2 основных способа изготовления неавтоклавных ячеистых бетонов.

  • Естественное твердение – сформированные блоки размещают в закрытых помещениях, под навесом, порой просто на воздухе. Допустимая минимальная температура – 15 С. Материал в это время нуждается в увлажнении: через сутки бетон поливают сначала по 3–4 раза в день – первые 2 недели, затем по 1– 2 в день – следующие 2 недели.
  • Метод пропаривания – изделия из ячеистого бетона обрабатывают паром под давлением в 0,7 атм. Температура камеры – 70–80 С, влажность – 90–95%. Для пропаривания применяют тоннельные и ямные пропарочные камеры. Формы с ячеистым бетоном доставляют в камеру по узкоколейному пути и закрывают на время обработки. Она составляет 18–20 часов, что является одним из недостатков этого способа: оборачиваемость камеры составляет 1 цикл в сутки.

Более производительны передвижные камеры, позволяющие организовать 3 независимых потока: пока на 1 участке изделия пропариваются, на 2 укладывают формы, а на 3 – разбирают штабеля и перемещают изделия для остывания.

Более подробно о создании неавтоклавных ячеистых бетонах расскажет следующий видеосюжет:

По размеру и параметрам

Изделия из ячеистого бетона чаще всего имеет небольшие размеры. Его теплоизоляционные качества ценятся выше конструкционных, поэтому материал обычно используется как обшивка или даже как утеплитель при строительстве колодцевой стены. А в этом случае небольшие размеры блоков более удобны.

ГОСТ предполагает выпуск 3 видов изделий.

  • Блок – изделие с прямоугольным поперечным сечением, в котором толщина немного меньше высоты. Максимальная величина – 50 см при длине в 65 см. Выпускаются и более мелкие блоки из ячеистых бетонов (пр. стеновые).
  • Плита – или перегородка также является изделием с прямоугольным сечением, но толщина ее намного меньше высоты. Максимальные ее размеры: длина 150 см, ширина 100 см., толщина 60 см.
  • Блок U-образной формы с углублением в постельной поверхности.

Размеры изделий могут весьма широко варьироваться в указанных пределах. В частном строительстве требуемую форму получают еще проще, попросту распиливая блоки на более удобные мелкие или тонкие элементы.

Кроме того, пористый бетон применяется для формирования монолитных и сборных конструкций. Так, крупноразмерные плиты могут быть армированными и представлять собой разновидность железобетона.

По способу применения

По своему применению изделия можно разделить на 2 основные группы: малогабаритные и крупноразмерные.

К малогабаритным относят и стеновые блоки и плиты, вернее говоря, перемычки, если их габариты не превышают размеров 20*40*20 см.

  • Конструкционный материал такого плана используется при сооружении стен – это мелкие стеновые блоки.
  • В качестве лотковых перемычек используют U-образный блок.
  • Брусковые перемычки изготавливают из прямоугольных блоков.
  • Материал высокой степени пористости является сырьем для изготовления разнообразных мелких тепло- и звукоизоляционных деталей.

К крупноразмерным относят изделия с габаритами 30*60*20 см.

  • Стеновые панели, межкомнатные перегородки сооружаются из неармированных плит.
  • Также крупноразмерные блоки могут быть армированными.
  • Плиты перекрытия изготавливают из конструкционного ячеистого бетона.
  • Исходником для плит покрытия служит теплоизоляционный, или теплоизоляционно-конструкционный материал.

По свойствам

Свойства ячеистых бетонов определяет также и исходное сырье. По этому признаку выделяют несколько видов материала:

  • газобетон – а также пенобетон на основе портландцемента. Получил самое широкое применение, так как обеспечивает максимальную прочность изделия и при этом имеет вполне доступную стоимость;
  • газосиликат – вяжущим веществом выступает известь. Материал отличается улучшенными тепло- и звукоизоляционными свойствами, однако водопоглощение у него больше. Газосиликаты не рекомендуется применять в качестве внешней теплоизоляции, если не предусмотрены отделка или защитное покрытие;
  • газошлакобетон – основой его выступает сланцезольная смесь. В России материал распространения не получил;
  • газогипс – вяжущим выступает гипс. Это самый легкий из ячеистых материалов, но сильно поглощает воду. Газогипс запрещено применять при отделке или звукоизоляции помещений с влажностью выше 50%.

Ячеистые бетоны очень разнообразны. В зависимости от задач – сооружение несущей стены или перекрытия, теплоизоляция здания или улучшение звукоизоляции, подбирается соответствующий по параметрам материал.

О газосиликатах и других типах ячеистых бетонов рассказывают специалист в этом видео:

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Foundation-Stroy.ru
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: