Электрические котлы часто служат базовым элементом системы водяного отопления. Работа их отличается отсутствием отходов, простотой управления и эксплуатации. Используют их в качестве основного источника тепла чаще всего при отсутствии иных энергоносителей, кроме электрической энергии. Материал публикации дает обзор видов, устройства, достоинств и недостатков оборудования.
Содержание
Виды электрических котлов
По своей конструкции и способу производства тепла электрокотлы делятся на 3 группы:
- ТЭНовые;
- Электродные;
- Индукционные.
По способу установки котлы электрического типа делятся на напольные и настенные, варьируется у них и степень наполненности встроенным оборудованием – циркуляционным насосом, расширительным баком мембранного типа, группой безопасности. По электрической мощности теплогенераторы делятся на однофазные (до 9 кВт) и трехфазные – более 9 кВт.
Системы управления имеют различные формы. Чаще всего устройства оснащаются ступенчатым или плавным управлением мощности. Более совершенные модели могут оснащаться таймерами, функциями задания режима работы, интегрироваться с температурными датчиками и так далее.
Отдельным подвидом электрических котлов являются парогенераторы . По своему устройству они могут быть любого указанного выше типа, но производят не горячую воду для системы отопления, а водяной пар, обладающий большой теплоемкостью и другим фазовым состоянием. Парогенераторы обычно выпускаются в напольном отоплении и реализуют свои возможности на производственных линиях.
ТЭНовые электрические котлы
Котлы этого типа пользуются наибольшей популярностью из-за низкой стоимости (относительно) и простоты устройства. В состав конструкции теплогенератора входят следующие элементы:
- Бак со слоем наружной тепловой изоляции;
- Трубчатый электрический нагреватель (ТЭН), встроенный в бак;
- Наружный корпус;
- Система управления мощностью;
- Встроенное оборудование (различного состава).
Принцип работы устройства прост – теплоноситель с помощью насоса прокачивается через бак, где нагревается ТЭНом. ТЭНы бывают 2 типов – «мокрого» и «сухого». ТЭНы первого типа соприкасаются с водой, на их поверхности может образовываться накипь, поэтому они служат несколько меньше, чем «сухие» ТЭНы. Нагреватели сухого типа погружены в защитную керамическую колбу – служат дольше, но и стоят дороже.
Материалом изготовления бака является углеродистая или высоколегированная (нержавеющая) сталь. В случае использования обычных марок стали бак изнутри покрывают слоем стеклокерамики или специальной жаростойкой эмали.
Недостатком этого типа электрических теплогенераторов является требование по минимальному содержанию солей жесткости в теплоносителе.
Электродные котлы
Электродные устройства реализуют в своей работе принцип нагрева воды при пропускании через нее электрического тока. На электрод подается напряжение, вода имеет некоторое сопротивление – при протекании тока с электрода на стенку бака теплоноситель нагревается.
Недостатком электродных котлов являются жесткие требования к химическому составу воды. Кроме того, со временем, в результате диссоциации разрушается электрод – его необходимо периодически менять. Также происходит уменьшение толщины стенок бака – возможна разгерметизация устройства.
Индукционные котлы
Индукционные котлоагрегаты пока применяются довольно редко. Это вызвано их большой стоимостью и сложностью устройства.
Принцип их работы реализуется за счет нагрева циркулирующего теплоносителя электромагнитным полем. Устройство их напоминает катушку – на трубопровод, по которому движется теплоноситель (сердечник) нанесена обмотка. При пропускании через нее тока возникает вихревое электромагнитное индукционное поле, под действием которого нагревается вода.
Электрические котлы для отопления имеют самый высокий КПД среди всех теплогенераторов – он может достигать 99%. Устройства этого типа наиболее выгодны в эксплуатации – не требуется решать вопрос дымоудаления, не образуется отходов – золы, газового конденсата, сажи. Единственным весомым недостатком является стоимость электроэнергии – отопление на базе электричества считается самым дорогостоящим. Кроме того, не всегда существует возможность подключения оборудования и получения требуемой электрической мощности.