Электрические котлы отопления. Виды и устройство. Применение

Электрические котлы отопления ключевой элемент системы отопления многих частных домов и квартир. Они имеют более широкое распространение, чем газовые котлы за счет доступности электросетей, а также превосходят по удобству твердотопливное оборудование благодаря полной автоматизации и отсутствию необходимости обслуживания.

Особенности подключения и использования

Электрические котлы отопления применяются исключительно в системах жидкостного отопления. Они выполняют функцию нагрева теплоносителя за счет преобразования электрической энергии в тепловую. Помимо котлов система оснащается радиаторами, трубами и циркуляционным насосом.

В зависимости от конфигурации электрокотел подключается к сети 220 или 380В. Большинство современных приборов поддерживают функцию автоматического управления. На них возможно регулировать температуру нагрева теплоносителя, а также время включения. Последняя функция крайне важна при использовании для учета потребления энергии двухтарифного счетчика. В таком случае, возможно отрегулировать включение котла в те часы, когда энергия предоставляется по сниженному тарифу. Кроме этого настройка позволяет отключать или снижать нагрев в моменты, когда в помещении никого нет согласно рабочему графику.

Установка электрического котла позволяет полностью исключить необходимость его ежедневного включения, отключения и настройки температуры.

В целом использование в системе отопления и именно электрокотла имеет ряд преимуществ:

• Компактный размер оборудования.
• Низкий уровень шума.
• Пожарная безопасность.
• Отсутствие выделения продуктов сгорания.
• Умеренная себестоимость отопления помещения.

Электрокотел является самым компактным в сравнении с твердотопливным и газовым. Во время работы он практически не издает шума. В нем отсутствует горение, поэтому он не гудит. Звук работы электрического котла можно приравнять к шуму от чайника. Компактность позволяет его устанавливать путем скрытого монтажа. Зачастую прибор размещается в небольших шкафчиках, тумбах.

Отсутствие горения и подключение через УЗО делает устройство совершенно безопасным для человека. Оно не выделяет углекислый и угарный газ, не потребляет кислород в помещении. Все это позволяет размещать электрокотлы прямо в жилых домах и квартирах, не вынося их в отдельную подсобку или котельную.

Электрические котлы отопления в сочетании с двухтарифными счетчиками электроэнергии позволяют существенно снизить себестоимость отопления помещения. Во многих регионах использование электрокотлов является самым рентабельным методом отопления.

Виды электрокотлов в зависимости от устройства

Электрические котлы отопления разделяются по принципу устройства на 3 группы:

• ТЭНовые.
• Электродные.
• Индукционные.

У ТЭНовых приборов используется сменный электронагревательный элемент, подразумевающий непосредственный контакт с жидкостью. Электродные приборы подогревают систему за счет пропускания непосредственно через жидкость электрического тока. Индукционные приборы нагревают ее за счет индукционного тока воздействующего на сердечник.

ТЭНовые

Оснащаются одним или несколькими ТЭНами. Они располагаются в теплообменной камере, через которую осуществляется циркуляция теплоносителя поступаемого из труб и батарей системы. ТЭНы управляются автоматикой. Кроме этого в устройствах этого типа может иметься собственный циркуляционный насос, что исключает необходимость его отдельного подсоединения. Также в устройстве может устанавливаться расширительная емкость и клапан для сброса воздуха при его подсосе в систему. Это позволяет минимизировать вероятность ее завоздушивания.

Электрические котлы отопления этого типа могут предусматривать подключение к сети 220 или 380 В. Однофазные обычно имеют мощность рассчитанную под стандартную электропроводку в пределах 1-7 кВт. Трехфазные устройства предлагаются с мощностью 6-30 кВт. При выборе в их пользу требуется подготовка специальной проектно-технической документации, получение разрешения, прокладка отдельного ввода и установка контура заземления рассчитанных параметров.

Устройства на ТЭНе пользуются спросом благодаря нескольким важным преимуществам:

• Малая стоимость.
• Простой монтаж.
• Совместимость с водой в качестве теплоносителя.
• Легкая точная регулировка мощности.

Недостатком устройств является образование накипи на ТЭНах при использовании в качестве теплоносителя обычной воды. Даже ее слой в 1 мм способен снизить КПД котла на 10-15%. Также недостаток в относительно небольшом ресурсе ТЭНов. Они недорогие, но их замена требует полного демонтажа котла. Нужно отметить, что если при работающем котле теплоноситель вытечет из системы, то оборудование перегреется и придет в негодность.

Электродные

Такие электрические котлы отопления еще более компактные, чем устройства с ТЭНом. Нагрев жидкости в них осуществляется за счет пропуска через нее переменного тока. Тот передается между двумя электродами, что и послужило названию устройства. Такой принцип работы требует использования в системе жидкости с четко установленным уровнем электрического сопротивления. В ее качестве выступает электролит с оптимальной для котла концентрацией солей. Проблема в том, что состав электролита по мере эксплуатации может меняться за счет коррозии в трубах и радиаторах. По этой причине его нужно периодически менять согласно рекомендациям производителя, или же тестировать на плотность.

Электродные котлы также бывают однофазными и трехфазными. За счет высокой эффективности нагрева именно таким способом данные приборы не производятся настолько мощными как ТЭНовые. Их можно встретить с параметрами мощности 1-16 кВт.

Электродные котлы отопления имеют ряд достоинств, по которым превосходят ТЭНовые приборы:

• КПД до 98%.
• Большой эксплуатационный ресурс самого оборудования.
• Очень компактный размер.
• При утечке жидкости из системы котел не ломается.
• Ускоренный прогрев теплоносителя за счет прямого воздействия электрического тока без дополнительных приборов.
• Малая чувствительность к перепадам напряжения в сети.

Приборы данного типа более выгодные для отопления в плане потребления энергии. Они являются самым удачным выбором, если в помещении нет места для размещения более массивного котла.

Однако при выборе электродного котла нужно учесть, что в нем имеются и недостатки, причем существенные:

• Существует вероятность поражения электрическим током при контакте с системой отопления.
• Несовместимость с УЗО, что позволяет выполнять защиту от поражения током только за счет заземления.
• Необходимость периодического обновления теплоносителя.
• Менее чувствительная регулировка мощности.

Индукционные электрические котлы отопления

Это самые современные приборы. Они оснащаются сердечником из ферромагнетика, который помещается в теплоноситель, поступающий из труб системы. Сердечник разогревается за счет воздействия индукционного тока, генерируемого катушкой. Сама катушка не контактирует с теплоносителем. Таким образом данные устройства как и ТЭНы греют жидкость за счет ее контакта с горячей поверхностью. Однако эти поверхности имеют разную природу тепла. Сердечник это полнотелый стержень, который имеет безграничный ресурс. У ТЭНа поверхность греет тонкая нихромовая спираль, которая склонна к перегоранию.

В целом, к уникальным достоинствам индукционных котлов можно отнести:

• Самый большой ресурс из всех аналогов.
• Сохранение КПД за счет отсутствия накипи.

Чаще всего у современных приборов сердечник делается по форме лабиринта, что позволяет увеличить площадь контакта с ним теплоносителя. При воздействии индукционных токов сердечник слегка вибрирует. Это предотвращает налипание на него накипи. Благодаря данному качеству КПД устройства не снижается так стремительно, как у ТЭНа. Фактический ресурс данных приборов без необходимости ремонта при качественном исполнении может составить до 25-30 лет.

Недостатки индукционных котлов отопления включают:

• Высокую стоимость в сравнении с ТЭНовыми и электродными устройствами.
• Имеют сухой вес несколько десятков килограмм.
• Рассчитаны на системы с увеличенным давлением.

Зависимость мощности котла к площади отапливаемого помещения

При выборе электрокотла важным параметром является его мощность. Если ее будет недостаточно, то прибор при работе на полную нагрузку без перерывов все равно не сможет справиться с поддержанием установленной температуры. Считается, что на 10 м² помещения требуется мощность котла в 1 кВт. То есть для квартиры или дома площадью 70 м² нужен прибор на 7 кВт.

Стоит учитывать, что рекомендуемая мощность может применяться в современных системах отопления с нормальным объемом теплоносителя. При необходимости подключения котла к устаревшим системам с трубами избыточного диаметра и вместительными чугунными батареями требуется запас мощности для компенсации несоответствия.

При оборудовании системы отопления можно использовать избыточно мощные электрические котлы отопления, что никак не повлияет на фактическое потребление энергии. Он хотя и потребляет больше электричества в час, однако благодаря мощности работает меньшее количество времени, в сравнении с более слабым оборудованием. Другое дело, что стоимость самого котла с большей мощностью дороже. Главное правило при выборе не использовать прибор меньшей производительности, чем требуется.

Похожие темы:

• Тепловые насосы. Виды и устройство. Работа и применение
• Гелиосистема. Виды и устройство. Работа и применение. Особенности