Виды электрических котлов отопления

Виды электрических котлов

Отопление с помощью электрических котлов – второй по популярности (после газовых котлов) способ обогрева помещений. Существует три основных вида электрокотлов. Они отличаются конструкцией и принципом нагрева теплоносителя. Материал публикации рассматривает особенности устройства, достоинства и недостатки, алгоритм выбора оборудования.

Разновидности электрических котлов

Электрические котлы имеют высочайший среди теплогенераторов коэффициент полезного действия – он достигает величины 95 – 99 %. Принцип работы устройств основан на прямом преобразовании электрической энергии в тепловую.

По мощности котлы подразделяются на 2 типа:

  1. Однофазные – работают от сети 220В;
  2. Трехфазные – работают от питания 380В.

Однофазные котлы имеют максимальную мощность 12 кВт. Эксплуатация такого оборудования требует прокладки качественной электрической проводки соответствующего сечения, установки отдельных автоматов. Это обусловлено тем, что стандартные розетки и проводка рассчитаны на работу электроприборов мощностью не более 3,5 – 4 кВт.

Разновидности электрических котлов отопления

Трехфазные агрегаты имеют мощность до 30 кВт. Для обеспечения их работы требуется прокладка линии питания 380В, сооружение заземляющего контура.

Электрические котлы выпускаются в основном в настенном исполнении, реже встречаются напольные модели. Оборудование отличается простотой установки, отсутствием отходов, элементарной организацией работы, высоким уровнем автоматизации.

Котлы отличаются по наполненности встроенным вспомогательным оборудованием. Агрегаты могут не иметь такового, тогда все узлы нужно рассчитать, приобрести и смонтировать отдельно.

Другие модели имеют встроенные циркуляционные насосы, экспанзоматы (расширительные баки), группы безопасности котлов. Установка такого оборудования является наиболее простой – достаточно подключить питание и трубопроводы системы отопления.

Электрокотлы имеют различные модификации систем регулирования температуры:

  1. Ступенчатая;
  2. Плавная;
  3. Котлы малой мощности могут не иметь регулировки.

Система управления электрическим котлом

Главный недостаток электрических котлов для отопления – высокие тарифы на электроэнергию. Некоторую экономию средств можно обеспечить установкой теплоаккумулятора и подключением по двухставочному тарифу. Режим работы котла выходит на максимальную мощность в часы сниженной стоимости энергии, затем накопленное тепло расходуется в период повышенной ставки.

Алгоритм работы электрического котла полностью зависит от постоянного наличия электрической энергии.

По принципу нагрева теплоносителя и конструкции электрокотлы разделяют на 3 типа:

  1. ТЭНовые;
  2. Электродные;
  3. Индукционные.

Электрические ТЭНовые котлы

ТЭНовые нагреватели являются наиболее популярной конструктивной моделью. Оборудование работает за счет нагрева циркулирующего теплоносителя с помощью ТЭНов.

ТЭНы (трубчатые электрические нагреватели) вмонтированы в бак котла, имеющий патрубки для присоединения трубопроводов. Чаще всего установлено несколько ТЭНов, имеется возможность их замены.

Котлы этого типа больше применимы для закрытых герметичных систем отопления. Это обусловлено тем, что на нагревательных элементах выпадает накипь из солей жесткости, растворенных в теплоносителе. Закрытая схема требует минимального количества подпиток, объем воды в системе практически постоянен.

Соли жесткости из первоначального объема образуются в накипь, далее этот процесс без подпитки (изменения состава теплоносителя) прекращается.

Образование накипи снижает эффективность работы ТЭНов, они перегреваются и часто сгорают. Для работы этого оборудования могут использоваться незамерзающие антифризы.

Электродный электрокотел отопления

Электродные котлы работают на принципе нагрева воды электрической дугой между катодом и анодом. Вода, по сути, является диэлектриком и при пропускании через нее электрического тока нагревается.

Проводимость воды увеличивают добавлением поваренной соли. Солевой раствор является электролитом, нагревается быстрее. Для работы этого оборудования требуется постоянное поддержание величины проводимости теплоносителя, в качестве которого может использоваться только вода.

Котлы обладают компактными размерами, высокой скоростью нагрева. Конструктивно представляют из себя бак с патрубками, в который вмонтированы два электрода – катод и анод.

Чаще всего производители устанавливают только стальной катод. При этой конфигурации электрическая дуга использует в качестве ответного электрода стенку бака котла. Результат – быстрый износ катода, утончение стенок из-за электролитической диссоциации. Катоды быстро уменьшаются, сосуды становятся негерметичными.

Использование футеровочных материалов (фторопласта и так далее) для защиты внутренней поверхности бака несколько снижает эффект разрушения диссоциацией.

Индукционный электрический котел

Индукционный котел – новинка среди электрических отопительных генераторов. Принцип нагрева циркулирующего теплоносителя основан на свойствах электромагнитной индукции.

В катушку из диэлектрика вмонтирован ферромагнитный стержень, вдоль него двигается теплоноситель. На диэлектрик смонтирована обмотка, между ней и стержнем при подаче напряжения возникает электромагнитная индукция. Стержень нагревается, отдает тепло циркулирующему теплоносителю.

 Котлы этой конструкции отличаются в своей работе отсутствием образования накипи, какого-либо значительного износа рабочих элементов. Наравне с этим достоинством они имеют и весомый недостаток – самую высокую стоимость среди электрокотлов. 

Выбор электрического котла для отопления

Подбор электрического котла для отопления производят по следующим критериям:

  1. Мощность;
  2. Наличие встроенного оборудования;
  3. Конфигурация системы управления и регулировки;
  4. Возлагаемые задачи;
  5. Стоимость и производитель.

Основной критерий выбора – мощность – рассчитывается по укрупненному среднему показателю 100 Вт теплоты на 1 м2 отапливаемой площади для помещений с высотой потолка до 2,7 метра и средними показателями тепловой изоляции.

Наличие встроенного оборудования упрощает монтаж системы в целом. Объем экспанзомата и производительность циркуляционного насоса обычно соответствую мощности котла. Это утверждение верно для котлов мощностью до 10 – 12 кВт. При больших мощностях оборудования и крупном объеме системы отопления рекомендуется провести поверочный расчет соответствия характеристик встроенного оборудования.

Выбор конфигурации системы регулирования напрямую влияет на экономичность оборудования. Тонкая плавная регулировка  более выгодна с этой точке зрения.

Определение итоговой мощности зависит от возлагаемых на котел задач. При использовании в качестве основного источника теплоты она будет максимальной. Использование котла в качестве дополнительного источника тепла требует комбинированного расчета – подбора мощности с учетом производительности других теплогенераторов системы отопления.

Стоимость отечественных изделий несколько ниже зарубежных аналогов. При этом российские электрические котлы качеством не уступают иностранным изделиям.

(Просмотров 11 , 1 сегодня)