Как устроен отопительный электрокотел того либо иного типа? Как выбрать устройство оптимальной мощности? Как подключить его к трубам и питанию с теплоносителем? Наконец, существуют ли экономичные электрокотлы отопления? Давайте разберемся.
Устройство
В продаже возможно встретить отопительные электрокотлы трех типов, принципиально отличающиеся методом преобразования электричества в энергию тепловую.
ТЭНовые
Нагрев воды либо другого теплоносителя осуществляется в проточном баке из нержавеющей либо эмалированной стали, в который помещено пара трубчатых электрических нагревателей (ТЭНов). Контактные клеммы нагревателей находятся, понятное дело, за пределами бака. ТЭНы подключены к схеме управления, разрешающей ступенчато регулировать мощность нагрева.
Любопытно: все современные промышленные и бытовые электрокотлы для отопления снабжаются термостатами, регулирующими мощность в зависимости от температуры теплоносителя. У большинства устройств предусмотрена возможность подключения выносного термодатчика, разрешающего привязать регулировку мощности к температуре в помещении.
Не считая фактически бака с ТЭНами, в корпусе котла в большинстве случаев возможно найти:
- Циркуляционный насос (довольно часто - с возможностью регулировки производительности).
- клапан и Манометр безопасности, сбрасывающий давление в контуре при превышении расчетного значения.
- Непроизвольный воздухоотводчик.
- Опционально - расширительный бак, компенсирующий повышение объема теплоносителя при нагреве.
Схема контроля не только ступенчато регулирует мощность в зависимости от температуры теплоносителя, но и прекращает подачу питания при перегреве (в частности, при разгерметизации контура).
Электродные
Возможно, многим читателям доводилось применять либо хотя бы видеть самодельные кипятильники из пары бритвенных лезвий. Они разносятся изолирующей прокладкой на маленькое (до 5 мм) расстояние, по окончании чего на них подается вся конструкция и питание погружается в воду.
Потому, что вода из под крана является раствором бессчётных солей, она проводит ток; в силу же того, что концентрация солей относительно мала, она имеет высокое электрическое сопротивление. Соответственно, прослойка воды между электродами ведет себя как простой резистор - нагревается при подаче питания.
Только что мы исчерпывающе обрисовали работу электродного котла "Галан" (время от времени продукцию компании ошибочно именуют "Галант"). Он греет воду не опосредованно - передачей ей тепла от трубчатых нагревателей - а конкретно: теплоноситель сам делается резистором, через который течет ток.
Любопытно: при хороших температурах вода ведет себя в соответствии с всем канонам физики; в честности, она расширяется при нагреве. Благодаря вытеснению горячей воды в верхнюю часть контура более холодными весами при маленькой протяженности контура электрокотлы отопительные электродные смогут обходится без циркуляционных насосов.
Индукционные
Явлением электромагнитной индукции именуется возбуждение наведенных токов в проводнике, помещенном вовнутрь катушки индуктивности. (См. кроме этого статью Солнечные коллекторы для отопления дома: особенности.)
В случае если проводник представляет собой такую же катушку, то с нее возможно снять напряжение, которое будет соотносится с напряжением на первой катушке в той же пропорции, в которой соотносится количество витков провода в них. Как раз так работает любой электрический трансформатор.
В случае если же в катушки индуктивности окажется монолитный сердечник, то он просто-напросто начнет разогреваться наведенными токами. Наряду с этим диэлектрические материалы, разделяющие сердечник и катушку, никак не повлияют на нагрев последнего.
Познание принципа работы разрешает нам изготовить своими руками несложный индукционный котел. Достаточно любым методом зафиксировать в пластиковой водопроводной трубе металлической пруток так, дабы он не касался ее стенок, а после этого намотать поверх трубы катушку из бронзового провода. Организовав циркуляцию воды через трубу, мы возьмём ее стабильный нагрев. (См. кроме этого статью Биологическое топливо для каминов: изюминки.)
минусы и Плюсы
Как хороши электрокотлы на фоне соперничающих решений? Имеется ли у них значительные недочёты?
Неспециализированные изюминки
- Прямой нагрев теплоносителя электричеством - самый дорогой источник тепловой энергии из всех массово использующихся. Дабы не быть бездоказательными, предоставим читателю самостоятельно сравнить затраты.
| Источник тепловой энергии | Цена киловатт-часа тепла, рубли |
| Магистральный газ | 0,7 |
| Дрова | 1,1 |
| Уголь | 1,3 |
| Пеллеты | 1,7 |
| Сжиженный газ (газгольдер) | 2,0 |
| Сжиженный газ (баллоны) | 2,8 |
| Соляра | 3,2 |
| Электричество | 3,6 |
- Потребляемая котлом электрическая мощность возможно обеспечена далеко не везде. Скажем, полноценное отопление дачи большой площади тяжело реализовать легко вследствие того что обычный предел мощности для дачи, который снабжает алюминиевая проводка садового товарищества - 2-2,5 КВт.
- Вместе с тем применение электричества гарантирует большую степень комфорта пользователя. Котел не требует ухода и может месяцами работать в всецело автономном режиме. Обладателю не требуется заботится о транспортировке и хранении горючего, его хранении, утилизации и отводе продуктов сгорания.
Помимо этого: электрическая схема управления разрешает при жажде увеличить функциональность котла GSM-модулем, выносным пультом управления, программируемым таймером и т.д.
- Средняя удельная стоиость электрических отопительных устройств заметно ниже, чем газовых либо твердотопливных. Обстоятельства - относительная невысокая материалоемкость и простота конструкции производства.
Кроме неспециализированных качеств, любой из видов оборудования имеет кое-какие минусы и собственные плюсы.
ТЭНовые
Их основное преимущество с позиций клиента как раз в том, что он приобретает решение "все-в-одном". Вся обвязка электрокотла отопления уже находится в его корпусе: достаточно только подключить выходные патрубки к отопительному контуру.
Главная неприятность ТЭНовых устройств - постепенное образование накипи на поверхности нагревателей, способное привести к их выходу и перегреву из строя. Но, в замкнутом контуре автономной системы отопления эта неприятность не следует через чур остро: по окончании выпадения в осадок всех растворенных в воде солей новым неоткуда взяться.
Электродные
Они владеют двумя ответственными преимуществами:
- Компактностью. Маломощное устройство этого типа замечательно поместиться под подоконником либо за унитазом.
- Полной безопасностью. При разгерметизации контура нагрев закончится не благодаря срабатыванию автоматики, а просто в силу принципа работы прибора: в отсутствие проводника между электродами ток прекратит течь.
Без минусов также не обошлось.
- Электроды благодаря отрыву с их поверхности заряженных частиц неспешно растворяются и требуют замены.
- Котел способен работать лишь с одним теплоносителем - водой. Кроме того: ее состав обязан соответствовать ГОСТ 2874-82 "Вода питьевая. Гигиенические требования".
Индукционные
С безопасностью в этом случае немного хуже: индукция работает в любой среде. Основное преимущество индукционной схемы - в том, что котел фактически вечен.
Судите сами:
- В нем нет ни одной движущейся подробности.
- Проводящие контуры не контактируют с теплоносителем и не подвержены эрозии и электрохимическим процессам.
- Накипь на сердечнике никаким образом не повлияет на его работоспособность: ему может повредить разве что нагрев до точки плавления стали (приблизительно 1100С), что в настоящих условиях недостижимо.
Кстати: возбуждение вихревых токов приводит к слабой вибрации сердечника, разрушающую накипь.
Монтаж
Котлы с электрической мощностью более чем 7 КВт требуют необходимого наличия 380 вольт, каковые подаются от щитка отдельным кабелем.
Обычная схема подключения электрокотла отопления к сети включает:
- УЗО (устройство защитного отключения) на входе в дом.
- Трехфазный автомат конкретно в цепи питания котла.
Какая-либо стабилизация, в большинстве случаев, не нужно. Нагревательным элементам напряжение на входе безразлично, а электроника управления снабжается собственными импульсными преобразователями питания.
Как выглядит подключение электрокотла к системе отопления? Для ТЭНового котла, как уже говорилось, достаточно подачу и обратку контура: вся обвязка находится у него в. На случай демонтажа на входах ставятся отсекающие вентиля.
Нюанс: системе отопления может пригодиться дополнительный расширительный бак. Суммарный количество расширительных бачков должен быть приблизительно равен 10% объема теплоносителя.
Индукционные и электродные котлы требуют монтажа:
- Расширительного бака.
- Циркуляционного насоса.
- Группы безопасности, складывающейся из манометра, воздушника и предохранительного клапана.
Мощность
Как выглядит расчет мощности электрокотла отопления для дома известного размера? Вот несложная инструкция.
В качестве базового значения берутся 60 ватт на кубометр внутреннего объема отапливаемого помещения. На каждую дверь добавляется 200 ватт, на окно - 100. Помимо этого, употребляется региональный коэффициент:
| Регион | Коэффициент |
| Краснодарский край, Крым | 0,7 - 0,9 |
| Столичная и Ленинградская области | 1,2 - 1,3 |
| Сибирь, Дальний Восток | 1,5 - 1,6 |
| Якутия, Чукотка | 2 |
Так, для дома площадью 75 м2 с трехметровыми потолками, двумя дверьми и четырьмя окнами в Крыму расчет будет иметь вид (75*3*60+(2*200)+(4*100))*0,7=10010 Вт.
Экономичность
Многие продавцы деятельно рекламируют экономные электрокотлы для отопления, разрешающие уменьшить затраты на поддержание тепла в 1,5 - 2 раза. Наряду с этим подчеркивается, что устройства имеют высочайший (до 98%) КПД, выгодно отличающий их от соперничающих решений. В качестве экономичных решений, в большинстве случаев, преподносятся индукционные и электродные котлы.
Правдива ли реклама?
Давайте подумаем, способны ли какие-то конструктивные изюминки либо характеристики оказать влияние на законы физики.
- При работе нагревательного прибора любого типа не совершается нужной работы: ни один предмет с ненулевой массой не перемещается против вектора гравитации.
- Следовательно, вся израсходованная энергия преобразуется в конечном итоге в ускорение перемещения молекул среды. Т.е. в нагрев.
Повторимся: КПД любого электроприбора прямого нагрева равен 100%.
Однако из-за конструктивных изюминок котла часть тепловой энергии возможно передана не теплоносителю, а окружающему воздуху. Но при размещении котла в отапливаемом помещении она отправится опять-таки на нагрев дома.
Выводы очевидны. Утверждение, что один электрический нагревательный прибор экономичнее другого - простая дезинформация.
Заключение
Сохраняем надежду, что предложенная вниманию читателя информация окажет помощь читателю в монтаже и выборе отопительного оборудования. Как неизменно, в видео в данной статье возможно отыскать дополнительные материалы. Удач!
