Двухконтурный электрический котел: как работает устройство системы обогрева дома

Главная / Электрокотлы

Назад

Опубликовано: 31.05.2019

Время на чтение: 3 мин

1

7556

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:

1. Тарифы на электроэнергию и их рост в перспективе.
2. Расходы потребителя на подвод и подключение к жилью электрической мощности, необходимой для обеспечения комфорта.

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.

Источник фото:buildingwork.net

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.

• 1 Достоинства и недостатки электрических котлов
• 2 Устройство электрокотла
• 3 Принцип действия 3.1 Котел с ТЭНом
• 3.2 Электродный котел
• 3.3 Индукционный

4 Типы электрокотлов5 Расчет мощности электрокотла для отопления дома

Разновидности электронагревателей

В быту нашли применение три типа устройств:

1. ТЭНовый. Жидкость нагревается в трубчатом теплообменнике. Агрегаты отличаются невысокой ценой и простотой в обслуживании. Чувствительны к образованию накипи на стенках нагревательного элемента.
2. Электродный. Нагрев осуществляется за счет ионизации теплоносителя под воздействием тока.
3. Индукционный. Устройства используют эффект электромагнитной индукции для повышения температуры жидкости. Особенность установки — высокая стоимость и низкое энергопотребление.

Для организации теплоснабжения частного дома или дачи подойдет любой тип отопительного прибора.

Как сэкономить на отоплении

Не важно, как обогревается жилище — котлом, печью либо другим оборудованием — источникам, дающим тепло, требуется профилактика.

Что влияет на потребление котлом электричества:

1. Загрязненные устройства неэффективны — тепло выходит «в трубу», поскольку из-за грязи возникает сложность с нормальной передачей жидкости в системе.
2. Насос будет функционировать неэффективно, если в нем недостаточно хладагента.
3. Электрические конвертеры следует промывать, поскольку внутри скапливается очень много пыли.

Эксперты рекомендуют в целях экономии во всех комнатах выставить свой режим. Так, ночью, во время сна, можно понизить температуру системы на 2-3 градуса. Однако если в доме проживает ребенок, в его комнате температура должна быть стабильной.

В батареях и теплых полах образуются воздушные пробки, ухудшающие работу системы и повышающие расход газа либо электроэнергии. Покидая жилище на некоторое время, нужно оставить систему в рабочем состоянии, но выставить ее на 15—18 градусов.

Цены на котел ZOTA 24 Lux

ZOTA 24 Lux

Необходимо позаботиться об уплотнителях окон и двери. Резинки утрачивают эластичность, и на них появляются трещины. Из-за деформированных уплотнителей в дом проникает холодный воздух и выходит теплый.

При использовании радиаторов либо конвекторов требуется придерживаться определенных правил.

Не стоит:

• заслонять оборудование мебелью либо гардинами, препятствующими потоку ИК-излучения от прибора;
• монтировать на радиаторах декоративные экраны, мешающие нормальному обогреву здания и движению воздуха.

Недостаток в применении батарей состоит в том, что они отдают тепло стенке, на которой зафиксированы. Во избежание этого на стенку за радиатором следует приклеить теплоотражающий экран. Угловой камин из кирпича изучайте на нашем сайте.

Преимущества и недостатки оборудования

Использование электрокотлов для обогрева помещений имеет следующие достоинства:

• высокая эффективность, которая сочетается с небольшими размерами — КПД установок индукционного типа достигает 99%;
• электрические теплогенераторы являются альтернативным вариантом при отсутствии подводки газа к дому;
• хорошая ремонтопригодность;
• бесшумная работа;
• отсутствие открытого пламени;
• безопасность;
• не требуется наличие вытяжки в помещении;
• отсутствие выбросов в атмосферу;
• длительный срок службы приборов.

Имеется и ряд существенных недостатков:

• создается большая нагрузка на электрическую сеть, что предъявляет высокие требования к качеству проводки в доме;
• при отключении электроснабжения помещение остается без обогрева;
• необходимость осуществлять предварительную подготовку теплоносителя;
• затраты на оплату электроэнергии выше, чем на природный или сжиженный газ.

Также характерны недочеты для каждого типа отопительного прибора. Для ТЭНовых установок это:

• образование накипи на нагревательных элементах, что приводит к падению эффективности;
• большие размеры установки;
• включение котла сопряжено со скачками в электросети, вызванного высокими пусковыми токами;
• модели начального уровня оснащаются минимумом автоматики, поэтому часто требуется ручная настройка параметров;
• вольфрамовая нить имеет ограниченный срок службы и может перегореть, поэтому периодически ТЭНы приходится менять.

В индукционных агрегатах имеются недостатки:

• высокая стоимость установки;
• требовательность к качеству теплоносителя;
• сложность монтажа.

Несовершенство электродных приборов заключается в следующем:

• требовательность к химическому составу жидкости;
• обильное образование накипи;
• электроды со временем частично растворяются и требуют замены;
• сложная схема подключения и монтажа аппарата;
• котел всегда работает на максимальной мощности и требует наличия автоматической системы включения и выключения.

Критерии выбора

В процессе выбора котла напольного или настенного типа требуется ориентироваться на мощность прибора, потому что от этого будет зависеть качество обогрева помещения.

Покупая устройство, следует также обратить внимание на бесшумность работы оборудования. Хороший котел практически не издает звука, за исключением циркуляционного насоса.

Критериев выбора устройства не так уж и мало, однако самыми главными считаются:

• мощность;
• компоновочное решение;
• место для монтажа;
• автоматика.

Если нет места для большого размера оборудования либо хочется установить в кухне агрегат с презентабельным видом, то лучше брать настенный тип небольшой мощности.

Как рассчитать мощность

Для обогрева одного квадратного метра потребуется 100 Вт тепла.

Формула имеет следующий вид:

P = S * K * 100,

где S — площадь, k — коэффициент, определяющий теплопотерю, исходя из температуры воздуха на улице.

На потерю тепла воздействует много факторов, поэтому измерения не всегда бывают точными.

Они верны для жилища, которое имеет:

• комнаты высотой 2,5 м;
• среднюю теплоизоляцию;
• холодный чердак.

Факторы, которые в целом влияют на мощность тепла:

1. Высота помещений.
2. Количество стен.
3. Площадь и тип оконных проемов.
4. Уровень теплоизоляции.
5. Утепленный чердак.

Для расчета мощности оборудования по объему используется такая формула:

P = V * K * Δ T / 860,

где V — объем дома, К — коэффициент, указывающий на потерю тепла в зависимости от теплоизоляции; Δ Т — разница между нужным температурным режимом в жилище и температурой на улице.

Устройство электрокотла

Агрегат представляет собой корпус, внутри которого размещены главные узлы прибора:

• блок нагрева котловой жидкости: ТЭН, электроды или индукционная катушка;
• емкость, к которой подведены прямой и обратный трубопровод воды;
• циркуляционный насос, обеспечивающий ток теплоносителя в системе;
• блок управления и автоматики, предназначенный для контроля за работой прибора.

Установки оснащаются системами безопасности. Их назначение — обеспечить выключение прибора при возникновении нештатных ситуаций.

2-контурные агрегаты способны не только отапливать, но и обеспечивать помещение горячей водой. Такие установки сложнее в эксплуатации и потребляют больше энергии. Контуры работают независимо друг от друга, что важно в летнее время, когда отопление помещения не требуется

Виды электрических котлов

По способу действия современные электрокотлы делятся на три группы:

1. Индукционные.
2. Реостатные (котлы с ТЭН’ами).
3. Электродные.

Реостатные котлы в истории техники появились первыми. Они были очень распространены еще во второй половине прошлого века. Электродные и индукционные появились позже, они ближе к нашему времени. Они имеют свои преимущества, но и более сложны в некоторых отношениях. Далее мы рассмотрим все эти приборы подробнее.

Принцип работы

Назначение котла — повышение температуры теплоносителя в отопительном контуре. Способ нагрева зависит от конструктивных особенностей аппарата.

ТЭНовые котлы

Нагревательный элемент установки представляет собой трубку из металла, внутри которой помещена керамическая крошка или кварцевый песок. В середине расположен стержень из нихрома или вольфрама. Контакты подключаются к электрическим проводам. В рабочем режиме на спираль подается напряжение. За счет высокого сопротивления она начинает нагреваться и передает тепловую энергию воде. ТЭНы размещаются внутри бака, заполненного жидкостью.

Внимание! В качестве теплоносителя производители рекомендую использовать антифризы или обессоленную воду.

Емкость может размещаться вертикально или горизонтально. При работе котла ТЭН всегда скрывается под жидкостью, иначе нагревательный элемент быстро выйдет из строя. Для контроля температуры и давления внутри бака применяются датчики, передающие рабочие параметры в блок управления. Для обеспечения циркуляции теплоносителя в контуре, многие модели снабжены электрическим насосом.

Запуск в работу сопровождается резким скачком энергопотребления, т.к. одновременно включаются все ТЭНы. При достижении теплоносителем заданных параметров котел поддерживает температуру воды на постоянном уровне.

Индукционные котлы

Приборы данного вида используют эффект электромагнитной индукции. В катушку с заданным числом витков помещается металлический стержень. При этом образуются вихревые токи, вызывающие повышение температуры элемента. Сердечник нагревает циркулирующий теплоноситель.

Аппарат представляет собой цилиндр, по всей высоте которого встроена катушка индуктивности. Внутри располагается металлический сердечник. Свободное пространство заполнено теплоносителем. Для регулировки мощности применят тиристорные пускатели.

При подаче напряжения на катушку начинает нагреваться сердечник, передавая энергию жидкости.

Индукционные установки отличаются надежностью и продолжительной эксплуатацией. КПД аппаратов достигает 99%. Использование в качестве теплоносителя обессоленной воды или антифриза избавляет потребителя от проблем с накипью.

Установки компактны, что позволяет монтировать приборы на стене помещения. Встречаются производительные аппараты, мощность которых достигает 60 кВт.

Электродные котлы

Работа этих установок основана на проводимости воды, содержащей соли металлов. Через теплоноситель пропускается ток, который вызывает ионизацию раствора. Заряженные частицы двигаются к электродам. За счет внутреннего сопротивления молекул жидкость начинает нагреваться.

Внимание! В электродных котлах нельзя использовать дистиллированную воду. Соли металлов обеспечивают электрическую проводимость теплоносителя.

Аппарат состоит из цилиндрического резервуара, внешняя часть которого покрыта изоляцией. Внутри установлен электрод, подключенный к фазе. Корпус присоединяется к нулевому кабелю. При подаче напряжения температура теплоносителя начинает резко возрастать.

Приборы, работающие на принципе ионизации раствора, отличаются компактными размерами и высокой надежностью. Мощные установки предназначены для подключения к 3-фазной электрической сети. Допускается последовательный монтаж нескольких котлов. Особенностью электродных генераторов является невозможность управления мощностью прибора. Аппарат способен работать только с полной производительностью. Регулировка температуры воды достигается отключением и включением устройства.

Особенности установки

Перед монтажом прибора требуется подобрать подходящее место. Оно должно позволять пользователю:

• контролировать работу агрегата;
• осуществлять плановое обслуживание и проведение ремонтных работ;
• обеспечивать удобное подключение к коммуникациям и электрической сети.

Для этого составляют план-схему разводки отопительных коммуникаций и радиаторов. Многие модели электрических котлов имеют небольшие габариты и массу и предназначены для настенного монтажа. Для крепления используются специальные дюбели и анкерные болты.

Электродные установки монтируются на трубах отопления и фиксируются хомутами. Приборы индукционного типа чаще всего за счет большой массы предполагают напольный способ монтажа.

Подключение агрегата к сети допускается только через отдельный автомат, расположенный в распределительном щитке. Обязательно должен быть предусмотрен заземляющий контур.