Електричні котли опалення електрокотли

Електричні котли опалення (електрокотли)

Електричні котли опалення (електрокотли) - генератори теплової енергії, які перетворюють електричну енергію в теплову енергію теплоносія (зазвичай води) в сучасних системах опалення приватного будинку.

Електричні котли опалення: переваги і недоліки

Головна перевага електричних котлів опалення перед іншими видами опалювальних котлів є їх екологічна безпека. До того ж, практично безшумна їх робота, дозволяє розміщувати їх всередині будинку, а їх конструкції, оснащені блоками управління, можуть працювати в автоматичному режимі. Електрокотли не вимагають влаштування димаря. Простота їх установки і експлуатації і дозволяє значно на цьому заощадити.

Але електричні котли опалення котли мають один але вагомий недолік. велике споживання електроенергії, яке не може компенсувати навіть їх високий до 98%), а значить і велика вартість такого виду опалення. Тому їх використовують в тих випадках, коли немає можливості підвести газ або як додаткове (резервне) опалення приватного будинку.

Види електричних котлів

Електричні котли опалення можуть бути однофазним (220 В) або трифазним (380 В). На ринку такого обладнання в наш час існує широкий вибір електрокотлів зарубіжних і вітчизняних виробників. Хоча за своїми основними характеристиками дешевші вітчизняні мало чим поступаються закордонним, хіба що по надійності і якості виготовлення. Діапазон потужності електрокотлів досить широкий, для того щоб підібрати підходящий для опалення приватного будинку будь-яких розмірів. Сучасні види таких котлів дозволяють за допомогою автоматизованих систем управління регулювати температуру повітря в приміщенні з точністю до 0,5 про С. Крім цього, за допомогою ручного режиму ступінчастою регулювання можна контролювати і змінювати параметри роботи самого котла.

В даний час найбільш поширені три види електричних котлів опалення:

ТеНові електрокотли - з нагрівачами електричного типу;
електродні електрокотли;
індукційні.

Кожен з цих видів електричних котлів має свої недоліки і переваги.

Електрокотли з трубчастими електричними нагрівачами (ТЕН-ові)

Елеткріческіе котли опалення ТеНові типу як нагрівальний елемент використовують трубчасті електронагрівачі - Тени, які монтуються в ємності, яка виконує функцію теплообмінника.

Крім цього, сучасні ТеНові електрокотли мають спеціальний блок автоматики, який здійснює управління роботою котла і регулює процесу нагріву теплоносія і підтримання його заданої температури.

Котли опалення такого типу можуть бути як однофазними так і трифазними. Крім цього, вони відрізняються по потужності. Електрокотли можуть бути потужністю від 4 до 60 кВт.

Електрокотли щодо невеликої потужності (до 12 кВт) виготовляються однофазними (220 В) або трифазними (380 В). Електричні котли потужністю понад 9 кВт, як правило, тільки трифазні.

Електричні котли опалення різної потужності, в залежності від моделі, можуть випускатися з дво- або триступеневої її регулюванням. Застосування такої регулювання дозволяє більш раціонально використовувати електроенергію і підбирати найбільш оптимальну потужність електрокотла в періоди, коли на вулиці ще досить тепло - навесні і восени.

Крім цього, вони можуть бути як одноконтурні, призначеними тільки для опалення, так і двоконтурними. що дозволяють крім опалення забезпечувати будинок гарячою водою.

У багатьох моделях таких котлів бувають вбудовані розширювальний бак і циркуляційний насос.

ТеНові електрокотли зазвичай кріпляться на стіну, хоча є і підлогові конструкції. Працюють такі котли практично безшумно, вони досить компактні, прості при установці і експлуатації.

Електродні (електролізних, іонні)

Електродні електричні котли опалення (електродні електрокотли) можуть носити найрізноманітніші назви: іонні, електролізні, іонообмінні, але у всіх випадках мова йде про одне й те ж приладі. Їх називають так через принципу перетворення в них електричної енергії в теплову.

Електродні електричні котли опалення використовують властивість води проводити електричний струм і нагріватися, якщо занурити в неї два електроди і приєднати до них змінну напругу.

Такий же принцип нагріву застосований в проточних нагрівачах води. Електродні електрокотли бувають одно- і трифазного виконання потужністю від 3 до 16 кВт.

Електродний електрокотел працює таким чином, що за допомогою електродів через теплоносій пропускається електричний струм, під дією якого теплоносій дуже швидко нагрівається і подається в опалювальну систему.

Теплоносій в такому електрокотли є складовою частиною електричного кола, тому він повинен відповідати певним вимогам:

повинен володіти певним опором для отримання необхідної кількості тепла, а для цього необхідно регулювати його електрохімічні властивості;
повинен бути чистим, т. к. наявність механічних частинок може привести до виходу котла з ладу.

Таким чином, нагрівання теплоносія в таких котлах відбувається без участі Тена, що дає можливість збільшити коефіцієнт корисної дії котла до 98%.

переваги:

проста конструкція-відносно низька вартість;
компактні розміри - в порівнянні з ТеНові котли;
відсутність води в системі не призводить до виходу включеного котла з ладу;
відкладення накипу на електродах котла хоч і знижує його потужність, але не призводить до їх руйнування;
більш високий ККД (менші теплові втрати);
електродні електрокотли мають меншу інертністю, що дозволяє їм швидше нагрівати систему опалення до заданої температури і більш ефективно застосовувати автоматичне регулювання;
такі котли малочутливі до перепадів напруги в мережі, при цьому відбувається зміна потужності котла, але його робота триває.

недоліки:

більш висока, в порівнянні з ТЕНовим електрокотлами, можливість ураження електричним струмом;
необхідність дуже надійного заземлення, тому що у випадку з такими котлами немає можливості застосування пристроїв захисного відключення через великі струмів витоку;
необхідність ретельної підготовки теплоносія, щоб забезпечити необхідну його електропровідність;
висока вартість спеціальних незамерзающих теплоносіїв і неможливість застосування звичайних незамерзаючих рідин;
змінна напруга знижує явище електролізу, відбувається знос (розчинення) електродів, з часом змінюється хімічний склад теплоносія, а значить і його електропроводность- крім цього, в процесі роботи такого котла виділяються електролізних гази, які, в залежності від складу теплоносія, можуть бути навіть отруйними ;
потужність електродного електрокотла залежить від температури теплоносія в системі опалення - підвищення його температури призводить до збільшення його електропровідності і споживаної потужності;
для здійснення ступеневої або плавного регулювання потужності котла значно ускладнюється його конструкція;
такий електрокотел не може використовуватися для гарячого водопостачання в одноконтурній схемі;
необхідність постійного контролю за споживаним струмом.

індукційні електрокотли

Це один з нових видів електричних котлів, який для нагріву води використовує індукційний струм. Конструкційно індукційний електричний котел являє собою металевий сердечник у вигляді лабіринту труб, на який надіта обмотка-індуктор. Створюване індуктором електромагнітне поле дуже швидко нагріває сердечник, а той передає тепло воді або іншому теплоносія, який прокачується через нього циркуляційним насосом. При цьому мікровібрація всередині такого котла захищає стінки лабіринту від накипу. Тому для такого котла не має особливого значення якість і вид теплоносія. Він може бути будь-яким: від звичайної води до антифризу або масла. ККД таких котлів досягає 99%. а споживання електроенергії зменшується на 20-30%.

переваги:

-немає необхідності заміни нагрівальних елементів, як в ТЕНових котлах;
-практично не утворюється накип і тому не знижується ефективність тепловіддачі;
-можуть працювати з будь-яким видом теплоносія;
-високий ККД і економічність;
-швидке нагрівання теплоносія (5-7 хвилин);
-пожежо- та електробезпеки;
-немає необхідності заміни комплектуючих під час експлуатації;
-великий термін служби (30 років і більше).

недоліки:

-відносно велика маса (30-40 кг);
-можливе використання тільки в закритих системах з примусовою циркуляцією теплоносія;
-більш висока ціна.

Електричний котел опалення своїми руками

Простий ТЕН-овий електричний котел можна виготовити і своїми руками з відрізків труб. Для такого електрокотла буде потрібно відрізок труби діаметра 100-150 мм для корпусу і два відрізка труби діаметру 32-50 мм для входу і виходу води, а також листове залізо товщиною 3-5 мм для фланців.

Діаметр і довжина труби для корпусу залежить від розмірів Тена, який буде застосовуватися, а також від їх кількості, так як такий електрокотел можна виготовити з одним або декількома Тенамі. Для електричного котла з одним Теном зазвичай досить труби діаметром близько 100 мм, а для двох або трьох - 130-150 мм. Довжина відрізка труби для корпуса повинна бути більше робочої довжини Тена на 30-50 мм і зазвичай становить 400 - 600 мм.

Конструктивно корпус такого електричного котла складається з відрізка труби, верхнього і нижнього фланців, підводного ( "обратки") і труби, що подає, а також нагрівального елементу - Тена.

Верхній фланець нероз`ємному, приварюється до корпусу. У ньому вирізається отвір і приварюється відрізок труби, що здійснює подачу нагрітої води в систему опалення. Діаметр такої труби може бути різним (32-50 мм), в залежності від діаметру труб опалювальної системи.

Нижній фланець виготовляється роз`ємним, з отворами для трьох болтів кріплення і самого Тена (або тенів). Герметизація стику в нижньому фланці здійснюється за допомогою гумової прокладки, яку можна вирізати самому з автомобільної камери або ін.

Такий котел може бути виготовлений як з одним Теном, так і двома або трьома, в залежності від необхідної потужності або необхідності її ступеневої регулювання, шляхом відключення або включення ТЕНів.

Мал. 1 Конструкція саморобного ТеНові електрокотла: 1 корпус (труба) - 2 - ТЕН- 3 - труба для нагрітої води-4 - вхідна труба (обратка) - 5 - отвори під ТЕН- 6 - отвори під кріпильні болти- 7 - болти для з`єднання нижнього фланца- 8 (8 `) - нижня кришка фланця (8`- для трьох тенів) - 9 - кріплення ТЕНа- 10 - гумова прокладка- 11- гайки болтів кріплення нижнього фланця.

Такий електричний котел необхідно підключити до мережі через окремий автомат, а також заземлити. Для цього можна до корпусу приварити болт, до якого і під`єднати заземлення. У електрокотли з декількома Тенамі кожен з них необхідно підключати через окремий автомат. Якщо в будинку є трифазний введення, то бажано Тени підключати до різних фаз.

У систему опалення такий електрокотел, в залежності від виду і діаметра труб в системі, можна вмонтувати за допомогою зварювання, різьбових з`єднань або за допомогою коротких гумових рукавів відповідного діаметру і хомутів.