Устройство электрического котла и системы отопления дома

Тёплый элемент

Высокую работоспособность и эффективность электрического агрегата обеспечивает предельная простота его конструкции. Основным элементом простейшего отопительного котла является ТЭН — трубчатый электрический нагреватель, который находится в специальном баке с водой (теплоносителем системы отопления).

 

Принцип работы ТЭНа фактически повторяет принцип работы обычного электрического чайника. С одним лишь отличием — вода из бака-теплообменника после нагрева поступает в систему отопления.

Циркуляцию воды в замкнутой системе отопления дома обеспечивает базовый физический закон, согласно которому нагретая жидкость поднимается вверх. По сути, для создания работоспособной системы отопления всего этого уже вполне достаточно.

Дальнейшее усложнение конструкции электрического котла и обрастание его дополнительными компонентами призваны увеличить эффективность агрегата, безопасность и удобство использования. Количество различных «наворотов» конструкции зависит от модели котла и именитости производителя. Агрегаты подороже имеют обширный список различных опций. А дешёвые предлагают лишь необходимый минимум базовых возможностей.

 

Современный электрический отопительный котёл

Как правило, отопительные котлы имеют несколько нагревательных элементов, что позволяет использовать ступенчатое регулирование режимов работы, то есть по необходимости подключать лишь необходимую часть от полной мощности. Кроме того, подобная конструкция обеспечит безаварийность работы системы отопления — дом не замёрзнет, даже если один нагревательный элемент вдруг выйдет из строя. Лишь снизится эффективность нагрева.

Необходимо отметить, что ни один, даже самый дешёвый котел, сегодня не обходится без электрической части, называемой блоком управления и автоматического регулирования. Он отвечает не только за регулировку температуры (нужно лишь покрутить ручку терморегулятора или задать эти значения на электронной панели), но и за безопасность использования агрегата. Термостат не даст котлу перегреть воду выше заданной температуры, а датчик давления не позволит включиться, если давление воды в системе слишком мало.

Вариантов исполнения тут несколько. К достоинствам реле и термостатов механического типа можно отнести их дешевизну, а к недостаткам сравнительно невысокую точность регулировки температуры и излишне громкий звук при срабатывании.

Блок электронных термостатов и терморегуляторов, несмотря на большую стоимость, предпочтительнее. Помимо малой шумности его использование позволяет выполнять более точную настройку режимов работы и таким образом снизить расход электроэнергии, порой до 20%.

Более солидные отопительные агрегаты переставляют собой своеобразные мини-котельные и имеют внутри расширительный бачок, циркуляционный насос и многофункциональную группу автоматического управления. Такой котёл возьмёт на себя большую часть хлопот по поддержанию оптимальных режимов работы и управлению «погодой в доме».

Реле нагрузки предотвращает работу котла во время излишней нагрузки на электросеть. К примеру, если работает стиральная или посудомоечная машина. Датчик температуры следит за температурой воздуха в помещении, а не температурой воды в котле. Нет нужды при каждом потеплении или похолодании заново регулировать мощность нагрева — нужно лишь задать изначальное значение температуры в доме.

Реле времени позволяет настраивать работу котла в зависимости от времени суток. Именно так программируют включение котла преимущественно в ночное время, когда тариф ниже.

Электрический котел отопления может иметь и два тепловых контура, что позволяет одновременно и отапливать дом, и подогревать воду для бытовых нужд. При этом оба контура могут работать независимо друг от друга. Ведь летом отопление не требуется, а горячая вода нужна практически постоянно — отдельный контур ГВС это обеспечит. Хотя организовать в доме горячее водоснабжение можно и с одноконтурным котлом. Для этого используется специальный бойлер косвенного нагрева, через теплообменник которого циркулирует вода из системы отопления.

Стоимость электрокотлов, прежде всего, зависит от производителя (импортные естественно обходятся дороже), а также мощности агрегата. Опыт эксплуатации электрических отопительных котлов в наших условиях показывает, что лучше всего брать либо дорогой импортный отёл именитого европейского бренда, либо недорогие модели отечественного производства.

В первом случае вы получаете гарантированную безотказность и долговечность работы котла. Конечно, при надлежащих условиях эксплуатации, которые в наших реалиях порой сложно соблюсти (в нашей стране параметры тока отличаются от идеальных, а скачки напряжения вообще рядовая вещь).

Во втором случае за счёт простоты и высокой ремонтопригодности любой вышедший из строя элемент котла может быть оперативно заменён за небольшие деньги. Как правило, основные компоненты всегда есть в продаже. Когда электрокотёл приобретается в качестве резервного или дополнительного источника тепла, работающего лишь периодически, такой вариант вполне оправдан.

Отечественные электрокотлы имеют достаточно простую конструкцию и неприхотливы в эксплуатации. Такой котёл либо работает, либо нет. То есть если отсутствуют нарекания по сборке, сварные швы выполнены качественно, а электрические контакты надёжны, котёл будет служить вполне адекватно. В общем, отличный выбор за свои деньги.

 

Отличительные особенности отечественных электрических котлов:

• Встроенный пульт управления для автоматического поддержания температурного режима и ступенчатого переключения мощности нагрева.

• Возможно подключение к котлу насоса и внешнего регулятора температуры в помещении.

• Защита от перегрева.

• Надёжные ТЭНы из углеродистой или нержавеющей стали.

• В качестве теплоносителя кроме воды могут применяться незамерзающие жидкости.

• Электрокотлы проходят 100% проверку службой ОТК.

Электрические котлы ЭВПМ предназначены для водяного отопления зданий и жилых помещений, имеющих открытую или закрытую отопительную систему, работающую при давлении не более 0,25 МПа, при напряжении питающей трехфазной сети 380В или однофазной сети 220В.

 

Элементы обвязки отопительного котла

Едва ли не важнейший этап в процессе монтажа отопительного оборудования — обвязка котла. Её правильное исполнение обеспечивает:

• циркуляцию теплоносителя в трубах;

• удаление излишки воздуха и горячей воды из системы;

• стабилизацию давления в системе;

• удаление из системы шлака и окалины;

• работу нескольких контуров;

• оптимизацию процесса нагрева (ГВС и теплоаккумулятор).

Расширительный бак в системах открытого типа располагается в самой верхней точке системы. Туда попадают излишки теплоносителя, который при нагреве увеличивается в объёме.

В закрытых системах эту роль выполняет мембранный бак. Его конструкция отличается наличием внутренней эластичной перегородки, которая делит бак на две части. Одна заполнена водой, другая воздухом, который, в отличии от воды, сжимаем.

С запуском системы отопления в работу теплоноситель нагревается и расширяется, сжимая воздух, и наоборот, когда он остывает, давление в баке нормализуется и мембрана возвращается в своё исходное положение.

Размер мембранного бака рассчитывают в объёме порядка 10% от всего количества воды в системе. Если размер выбранного бака недостаточен, можно установить ещё один, подключив параллельно. Таким образом, итоговой будет сумма объёмов двух ёмкостей. Мембранный бак ставят в самом «спокойном» участке системы, чаще всего на участке перед циркуляционным насосом.

Фильтры устанавливаются для очистки теплоносителя от лишних взвесей и мусора. Установка фильтров также помогает увеличить эксплуатационный период оборудования.

Принудительная циркуляция в системе отопления обеспечивает её максимальную эффективность. Циркуляционный насос просто необходим в случае большой протяженности или сложной конфигурации контура отопления, когда теплоноситель не способен перемещаться под влиянием естественных факторов. Либо нет времени ждать, пока вся система прогреется при естественной циркуляции.

В малых автономных системах отопления используют маломощные насосы (до 100 Вт) с мокрым ротором, то есть теплоноситель играет ещё и роль смазывающей жидкости, что довольно удобно. Устанавливается циркуляционный насос на трубе обратки прямо перед котлом.

Гидрострелка используется, когда необходимо подсоединить к одному котлу несколько контуров отопления, каждый из которых обладает своими техническими параметрами. К примеру, тёплый пол и контур с радиаторами. На деле гидрострелка представляет собой обычную толстую трубу, которая имеет несколько отводов меньшего диаметра по количеству дополнительных контуров.

Когда в работу включается, например, контур ГВС или тёплого пола, запускается соответствующий насос, который и обеспечивает циркуляцию воды в нём. Конечно, гидрострелка не является обязательным компонентом обвязки — можно вполне обойтись и без неё, а контура подключить последовательно. Однако в таком случае исключается возможность их независимой работы.

Для котлов, которые греют воду преимущественно в ночное время, когда меньше тариф на электроэнергию, незаменим специальный накопитель — теплоаккумулятор. Он представляет собой хорошо теплоизолированный большой бак (от 300 до 2000 литров), в котором и хранятся запасы горячей воды для домашних нужд.

В последнее время совместно с электрическим котлом для отопления дома всё чаще используют системы напольного обогрева. Только за счёт того, что тёплому полу требуется меньшая температура теплоносителя (до 45°С) достигается экономия на электроэнергии порядка 15%.

В качестве материала трубопроводов в последнее время особой популярностью пользуются полипропиленовые трубы. С ними достаточно легко и удобно работать, соединять и подключать. Главное, быть внимательным при выборе марки. На рынке встречаются некачественные трубы, которые при нагреве быстро теряют свою прочность.

Начало: Преимущества электрического котла в системе отопления дома

 

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:

принципы и схемы устройства системы отопления на базе электрического котла

Если подключение загородного участка к централизованному газоснабжению невозможно по каким-либо причинам и в ближайшие годы как минимум не планируется, то для обогрева частных домов нередко используется отопление от электрокотла – решение имеет ряд преимуществ, хотя и не лишено недостатков.

Чтобы использование прибора было эффективным, важно грамотно подобрать электрооборудование и схему контура. Предлагаем разобраться в конструктивных и функциональных особенностях разных типов электрокотлов, а также оценить особенности различных вариантов подключения агрегатов к отопительной системе.

Для тех, кто планирует организовать обогрев жилья от электрического прибора, будет полезно узнать, как использовать двойной тариф с целью снижения платы за электричество.

Содержание статьи:

Классификация оборудования и принцип работы

Электрокотел преобразует электрическую энергию в тепловую и в зависимости от особенностей конструкции может быть:

• ТЭНовым;
• электродным;
• индукционным.

Независимо от вида современные модели снабжены , с помощью которого можно корректировать мощность устройства и степень нагрева теплоносителя.

Обычно есть и возможность получать сведения с внешнего датчика, чтобы контролировать температуру воздушной массы в конкретном помещении.

Устройство с нагревательным ТЭНом

Внутри емкости, предназначенной для воды, устанавливают . Они могут быть выполнены в виде трубок или пластин. Чтобы регулировать степень нагрева, нагреватели включаются поочередно.

Вода поступает в бак, нагревается, затем передается на контур. По мере ее остывания или нагрева отдельные ТЭНы включаются или выключаются. Движением теплоносителя управляет встроенный циркуляционный насос.

В зависимости от размеров и типа ТЭНовые электрокотлы бывают настенными или напольными. Нужно подобрать такое место установки прибора, чтобы его было удобно обслуживать

Можно выбрать  таких котлов, они подогревают воду не только для отопления, но и для водопровода. ТЭНовые устройства популярны за счет простой конструкции и относительно невысокой цены. При правильной эксплуатации они ломаются крайне редко.

Помимо воды в качестве теплоносителя применяются различные по концентрации антифризы или масляные составы. Но размеры у таких устройств обычно достаточно большие, что ограничивает возможности при выборе места для их установки. Со временем на ТЭНах оседает налет, периодически нагревательные элементы нужно заменять.

Электродный котел для отопления

Для нагрева здесь используется разница потенциалов на двух электродах и естественное сопротивление воды, возникающее благодаря растворенным в ней солям. Это компактные устройства, которые могут быстро нагревать небольшие объемы воды.

Электродные котлы очень компактные, их просто установить, но работают такие приборы только с водой, имеющей определенное удельное сопротивление

Встроенный циркуляционный насос здесь не нужен. Это простой прибор, который почти никогда не ломается. А если такое и случится, его не сложно отремонтировать. Цену на устройства этого типа можно назвать демократичной.

Но масло и антифриз для такого котла не подойдут, в качестве теплоносителя приемлема только вода, но не дистиллированная. Со временем электроды изнашиваются, растворяются в воде. Их нужно периодически заменять новыми элементами.

Прибор с индукционным нагревом

В таких котлах нагревательный элемент выполнен из диэлектрического корпуса с навитой на него катушкой и сердечником. Ток в катушке вызывает разницу потенциалов в сердечнике, который достаточно быстро нагревается. Тепловая энергия передается теплоносителю.

Котлы с индукционным принципом действия устойчивы к износу, они обладают высоким КПД и служат исключительно долго. Конструкция настолько простая, что ее можно изготовить из подручных средств

Это котел с высоким КПД и длительным ресурсом эксплуатации. Промышленные модели довольно дорогие, но при желании можно изготовить . Подходит любой жидкий теплоноситель, а случаи поломок крайне редки.

Варианты подключения к отопительной системе

Электрокотлы используют в системах с жидким теплоносителем, который циркулирует по трубам.

Это могут быть традиционные радиаторные варианты:

• с естественным движением теплоносителя;
• с принудительной циркуляцией;
• комбинированные варианты.

Кроме того, бойлеры успешно применяют в системах водяного напольного обогрева. Подойдут они и там, где сочетают радиаторы как основной источник обогрева и ТП в качестве дополнения к нему. При устройстве отопления на базе электрического котла следует подобрать подходящую схему.

Система естественного типа

Такая система работает на использовании способности воды расширяться при нагреве. Горячий теплоноситель стремится вверх, вытесняя остывшую воду из контура. Она возвращается в теплообменник, нагревается, замещает остывшую жидкость и т.д. Электрокотел в этом случае ставят в нижней части контура.

Чтобы гравитационная система отопления работала правильно, важно подобрать достаточно широкие трубы и проложить их с правильным уклоном (+)

Реализация воды по контуру требует грамотного расчета и правильного монтажа.

Понадобится значительное количество труб определенного диаметра, которые должны быть уложены с нужным уклоном. Могут возникнуть проблемы, если понадобится отрегулировать мощность прибора и изменить уровень нагрева теплоносителя.

Контур с принудительной циркуляцией

Здесь движение горячей воды по трубам обеспечивает насос, подключенный к системе. Помимо него понадобится также мембранный расширительный бак и оборудование, обеспечивающее его функционирование: манометр, запорные краны и т.п.

Электрокотел ставят внизу, затем к системе подключают расширительный бак, после чего .

Для обеспечения принудительной циркуляции теплоносителя по системе понадобится циркуляционный насос, мембранный расширительный бак, а также другие элементы (+)

Контур этого типа менее чувствителен к характеристикам труб и радиаторов, что предоставляет широкие возможности для выбора подходящих комплектующих. Именно в таких системах можно использовать антифриз. Расширяются и возможности для регулирования температуры воды в контуре.

Комбинированный вариант системы

Такой контур выполняют изначально на основании тех же принципов, что и систему с естественным движением потока теплоносителя. Поэтому котел ставят в нижней точке, чтобы обеспечить свободное перемещение теплой воды.

Но систему дополняют расширительным бачком и циркуляционным насосом, чтобы присутствовала возможность принудительного перемещения теплоносителя. Это делают для того, чтобы можно было свободно выбирать режим функционирования отопительной системы.

Комбинированный вариант сочетает преимущества обоих описанных выше систем. Для работы циркуляционного насоса, с которым качество отопления обычно значительно выше, необходима электроэнергия.

Если ее поступление по какой-то причине прерывается, движение теплоносителя в принудительной системе прекратится, а вот в комбинированной – нет.

Чтобы электрокотел правильно функционировал, необходимо выполнить его обвязку в соответствии со схемой. Начинающим мастерам лучше доверить этот этап профессионалам (+)

Вода продолжит двигаться по контуру естественным образом. Для обогрева в этом случае можно использовать альтернативный источник электроэнергии или другой вид топлива. Существуют варианты, позволяющие переключать систему с электрического на твердотопливный или газовый котел.

Водяной теплый пол

Этот тип автономного отопления, популярность которого стабильно растет. Он считается более экономичным в эксплуатации, чем радиаторные системы. Отопительный контур из узкой пластиковой трубы укладывают в стяжку под напольное покрытие.

Теплоноситель можно разогревать только до 26-28°С, чтобы обеспечить дом достаточным количеством тепла. Максимально допустимая температура составляет около 50°С, но такой сильный нагрев обычно не нужен. Для  хорошо подходят котлы с ТЭНом, которые позволяют широко варьировать температуру воды.

Гидравлическая гребенка – необходимый и важный узел для водяного теплого пола. Ее можно собрать самостоятельно, хотя в продаже имеются готовые коллекторы с различными характеристиками (+)

Если предполагается с помощью этого же нагревателя обеспечивать водопровод горячей водой, придется брать модель с ТЭНом. В обвязку обязательно включают , чтобы вода в контуре ГВС была теплее, чем для отопления примерно на 15°С.

В электродных устройствах нагрев составляет обычно 60°С или больше. Их можно использовать для ТП, но понадобится дополнительный монтаж узла подмеса, чтобы остудить теплоноситель до приемлемого уровня.

Гидравлическая гребенка, содержащая такой узел, в любом случае понадобится для правильной установки отопления этого типа. Контроль нагрева выполняется с помощью термодатчика, определяющего текущую температуру теплоносителя.

Существуют модули автоматического управления, позволяющие дополнительно учитывать нагрев воздуха в комнате.

С помощью электрокотла можно организовать систему отопления, которая включает и контур с радиаторами, и трубы теплого пола

Чтобы теплый пол успешно функционировал, нужен еще ряд важных элементов. Например, труба для каждого отдельного контура должна быть цельной, никакие соединения не допускаются. Нужно тщательно рассчитать длину такой конструкции, учитывая схему .

Для этого можно использовать специальные формулы, чтобы выполнить расчеты вручную. Удобно применять калькуляторы, имеющиеся на профильных сайтах. После введения информации о площади, схеме и других характеристиках ТП программа выдаст необходимые сведения.

Обычно расчетную длину трубы немного увеличивают, чтобы иметь небольшой запас. Если она кажется слишком короткой, придется просто покупать новую. Для теплого пола нужна система фильтрации, чтобы теплоноситель был достаточно чистым.

Электрокотел и двойной тариф

Одна из значимых причин использования электрокотла для отопления – возможность использования двойной тарификации за использование электроэнергии. Снижение платы в ночной период позволяет заметно сократить расходы.

Двухтарифный счетчик дает возможность платить за использованное ночью электричество гораздо меньше, чем днем и позволяет сэкономить владельцам электрических котлов

Понадобится приобрести и установить двухтарифный счетчик. Стоит отметить, что двухконтурные модели оборудования с ТЭНом подают горячую воду к разборному крану с характерной заметной задержкой. В результате часть тепла теряется, что снижает эффект от экономии электричества.

Имеет смысл дополнить такую конструкцию внешним теплоаккумулятором, способным длительное время сохранять высокую температуру подогретой воды. Такое устройство вполне эффективно при использовании двухтарифного счетчика.

Вода подогревается ночью, хранится в теплом виде и используется в течение дня, расход электроэнергии в дневной период снижается, как и счета за использованное электричество.

Выводы и полезное видео по теме

Порядок монтажа электрокотла:

Хотя использование электрокотла в качестве отопительного прибора считается слишком затратным, его достоинства очевидны. Такие устройства безопасны для людей и окружающей среды, работают в автоматическом режиме, доступны и просты в эксплуатации.

Если тип системы отопления выбран правильно, а все ее компоненты профессионально смонтированы, котел будет работать длительное время без лишних расходов.

Есть опыт использования электрического котла для обогрева жилья? Или хотите задать вопросы по теме? Пожалуйста, комментируйте публикацию и участвуйте в обсуждениях. Блок обратной связи расположен ниже.

установка (схема подключения) и расход электроэнергии

В этом посте мы обсудим электрический котел для отопления и все основные вещи, которые о нем необходимо знать.

Здесь все будет кратко и сжато, чтобы дать в небольшом тексте комплексное представление по этому вопросу.

Если хотите узнать о чем-то подробнее, то милости прошу писать в комментарии. Итак, начнем!

Что такое электрический котел?

Электрический котел — прибор отопления, нагревающий теплоноситель в системе при помощи электрических ТЭНов или электродов.

В этой статье рассматриваются электрические котлы, в которых нагревательным элементом является ТЭН.

Такие котлы являются наиболее распространенными на нашем рынке.

Они отличаются простотой обслуживания, большим набором функций и диапазоном мощностей от 3 до 500 кВт.

Где и как лучше применять электрический котел?

Котел электрический отопительный

Электрические котлы применяют в изолированных системах отопления частных домов и производственных зданий.

В качестве теплоносителя лучше всего подходит подготовленная вода.

С некоторыми ограничениями возможно применение низкозамерзающих теплоносителей (антифризов) на основе этиленгликоля или пропиленгликоля.

Электрические котлы можно применять как аварийные на случай выхода из строя основного газового или твердотопливного котла.

То есть, если пропал газ или кончился уголь, можно подключить электрический котел на время решения этой проблемы.

Многие модели твердотопливных котлов имеют встроенный блок ТЭНов, который используется для поддержки температуры теплоносителя.

Получается комбинация двух видов котлов — твердотопливного и электрического.

Электрический котел можно применять даже как проточный водонагреватель, хотя это экзотический вариант и лучше к нему не прибегать.

Требования к системе отопления с электрическим котлом

Требований к системе отопления у такого котла немного. В этой системе должны быть:

В паспорте на котел могут быть прописаны и другие требования. Перед монтажом необходимо с ним ознакомиться.

Условия, в которых может работать электрический котел

Условия  для простоты восприятия тоже опишем при помощи списка:

• Температура в помещении от +1°С до +30°С.
• Относительная влажность при +30°С. не должна превышать 80%.
• Окружающая среда не агрессивная и не взрывоопасная.
• Рабочее положение в пространстве вертикальное.

Эти условия универсальны для большинства электрических котлов, но у разных производителей этот список может быть длиннее или короче.

Какое нужно электропитание для электрического котла

Электрический котел может быть подключен к сети с напряжением 220 В, если его мощность не превышает 9 кВт.

При мощности более 9 кВт необходимо подключение к трехфазной сети с напряжением 380 В.

Необходимое сечение провода и тип автомата всегда указываются в паспорте на котел.

Если вы его потеряли или вам лень его читать, то можно приближенно воспользоваться нижним рисунком.

Монтаж электрического котла отопления

Схема подключения электрического котла отопления

Монтаж электрического котла осуществляется в нежилом, отапливаемом помещении. Порядок монтажа будет выглядеть так:

1. Крепим котел к стене или к полу в зависимости от модели. Требования по расстоянию от стен, пола и потолка читаем в паспорте.
2. Подключаемся к системе отопления и производим проверку под давлением. Если есть течи, то их необходимо устранить. Герметизацию резьбовых соединений лучше делать тефлоновой нитью или специальным анаэробным герметиком.
3. Подключаем электрическую часть — сеть, датчики температуры, автоматы, программируемые термостаты и так далее.
4. Осуществляем пробный запуск системы.

Правила эксплуатации электрического котла отопления

Для того, чтобы ваш электрический котел проработал как можно дольше важно соблюдать правила эксплуатации.

Они будут следующими:

• Теплоноситель в системе должен быть качественным! То есть либо подготовленная вода (дистиллированная со специальными присадками), либо теплоноситель на основе гликолей (этиленгликоль или пропиленгликоль), предназначенный специально для систем отопления. Автомобильный антифриз или тосол использовать не рекомендуется.
• Температура, до которой нагревается теплоноситель должна быть как можно меньше! Эксплуатация при максимальной температуре сокращает срок жизни ТЭНов и резиновых уплотнений, а также способствует образованию накипи и ускоренному старению гликолевых жидкостей.
• Раз в год необходимо производить осмотр и чистку электрических контактов внутри котла. Кроме того, необходимо чистить от накипи сам ТЭН. Это увеличит срок его эксплуатации
• Необходимо периодически следить за герметичностью соединений и сварных швов котла.

Расход электрического котла отопления

Мощность выбирается при помощи того же правила, что и для газовых котлов.

То есть на 10 квадратных метров отапливаемой площади должен приходиться 1 кВт мощности.

Это правило выполняется при условии хорошего утепления стен и высоты потолков до 3 метров.

Для местностей с суровым климатом лучше брать котел с запасом мощности в 20-30%.

Это поможет гарантированно обогреть вас зимой при больших отрицательных температурах.

Подчеркну, что данный способ подходит для частных домов и коттеджей.

Если вы рассчитываете серьезный проект, то такой способ не подойдет.

В этом случае необходимо рассчитывать тепловые потери здания, а эту задачу может решить только профессионал.

На этом сегодня остановимся. Все вопросы пишем в комментариях.

устройство, принцип работы и способы экономии

Отопление и горячее водоснабжение с помощью электрокотла – это непростое решение, поскольку цена на электричество довольно высока. Однако, кроме цены за электропотребление, которая может быть серьезным минусом при принятии решения о приобретении такого устройства, двухконтурный электрокотел, пожалуй, может похвастаться только выгодами.

Электрокотлы отопления экологически чистые, безопасные, очень компактны, часто привлекательны по дизайну, не требуют специально отведенного помещения. Настенные электрокотлы вообще практически не занимают места, что важно при ограниченной площади. Кроме того, они работают тихо, имеют до 100% КПД, просты в установке и обслуживании.

Кто их покупает?

Обычно решение купить котел электрический отопительный двухконтурный принимается в связи с непостоянным характером отопления помещения, например, жильцы бывают в помещении наездами, изредка, или с невозможностью подключить отопление другого типа: очень маленькая площадь, отсутствие коммуникаций. Электрокотлы не считаются экономным вариантом и созданы как альтернативный отопительный прибор для случаев, когда иное невозможно.

Электрические двухконтурные котлы отопления – отличный вариант для дачи, для установки в квартире в качестве подстраховки, для ее обогрева, когда централизованное отопление уже отключено, а также для частного дома, жильцы которого хотят иметь максимально комфортный вариант отопления и горячего водоснабжения.

Как они устроены?

В качестве питания электрического котла используется однофазная (220 В) или трехфазная (380 В) сеть. Мощность устройства от 2 до 60 кВт и выше. Котлы мощностью от 12 кВт требуют только трехфазной сети.

Двухконтурные электрокотлы имеют простое устройство:

• теплообменник с термонагревателями;
• расширительный бак;
• предохранительный клапан;
• воздухоотводчик;
• блок управления;
• насос.

Насос нужен, чтобы тепло быстрее распространилось по трубам, не требуя для этого дополнительного расхода электроэнергии, однако он не является обязательным элементом электрокотла. Котел отопления электрический двухконтурный работает с двумя контурами, функционирующими независимо друг от друга: один отвечает за отопление, второй – за обеспечение горячей водой.

Принцип работы

В термонагревателях, часто это ТЭНы, вмонтированных в теплообменник, электрическая энергия превращается в тепловую и передается теплоносителю, движение которого обеспечивает циркуляционный насос. Предохранительная система предусматривает контроль за давлением теплоносителя, в случае превышения которого во избежание перегрева нагревательного блока, срабатывает выключатель, реагирующий на уровень температуры.

Виды электрокотлов

Электрокотлы бывают напольные и настенные. Обычно все они комплектуются насосом, расширительным баком, программатором. Такие котлы легко управляемы и практически незаметны при эксплуатации. По принципу работы бывают также CCкомбинированные котлы, работающие одновременно на электричестве и на твердом топливе или электро-газовые котлы.

Установка электрокотлов

Для установки требуется лишь одно: подключение к постоянному электропитанию, а также водоснабжению, если предусматривается двухконтурное отопление. Электрокотлы как правило служат долго и надежно. Однако скачки в сети потенциально способны нанести вред такому оборудованию. Тем, кто решил купить электрокотел для отопления, перед установкой будет полезно убедиться в бесперебойном и равномерном поступлении электроэнергии, усилить проводку и обеспечить заземление.

Если вопрос с перебоями напряжения не решен, при покупке следует обратить внимание на готовность прибора выдерживать подобные колебания, возможно, подобрать более дорогую импортную модель.

К примеру, многие, кто приобрел котёл электрический ZOTA российского производства, столкнулись с выходом из строя некоторых элементов именно при причине перебоев в сети. Отечественный котёл электрический ЗОТА снабжен датчиком перегрева, но при нарушении эксплуатационных требований, если напряжение в сети поднимается выше 240 В, котел может перегреваться выше установленной нормы.

Расходы, связанные с электрокотлами

Стоимость электрокотлов сравнительно невысокая, что позволяет приобрести оборудование в качестве запасного источника отопления. Расходы электроэнергии и мощности котла производятся довольно просто: при средней высоте помещения до 3 м на каждые 10 метров кв. приходится расход электроэнергии в 1 кВт. Однако для полноценных расчетов необходимо знать объем воды в системе и средний расход кВт в час, температуру на улице и желаемую температуру в помещении.

В среднем для достижения температуры +22 — +24 при типичных зимах для отопления 10 м.кв. электрическим котлом в сутки потребуется 8 кВт, а в месяц около 200 кВт. Таким образом, квартира в 50 м.кв. потребует для своего отопления около 1000 кВт.
Однако эта цифра весьма условна.

Автоматика, которой комплектуется любой электрокотел, контролирует достижение нужной температуры, переводя котел в режим поддержки полученного режима.

Таким образом, котел работает непостоянно, соответственно, включается котел на нагрев, когда воздух охлаждается. Учитывая это, расходы на электроэнергию напрямую зависят прежде всего от теплопотерь. Если мощность котла необходимо рассчитать для покупки устройства, способного обеспечить отопление при максимальных теплопотерях и морозах при известной площади, то энергозатраты можно корректировать уже в процессе эксплуатации путем грамотного использования прибора и комплекса мер с целью экономии.

Обладателям двухконтурных котлов следует не забывать, что кроме электрозатрат на отопление, дополнительные затраты понадобятся еще и на подогрев и подачу воды. От тех, кто уже приобрел электрокотел для отопления отзывы, как правило, положительные, включая отзывы о затратах на отопление. Некоторые обладатели электрокотлов признаваясь, что обходится он недешево, отмечают, что все же дешевле, чем оплата ЖЭКу за отопление.

Учитывая, что на котлы электрические настенные двухконтурные цены приемлемые, а пользоваться ими одно удовольствие, возможно, удобство в использовании компенсирует немалые растраты на электричество и обращает внимание пользователей на способы сэкономить при эксплуатации электрокотлов. Об этом свидетельствуют отзывы их обладателей.

К примеру, купившие электрокотлы Руснит вполне довольны возможностью котла отапливать немалые помещения даже в 30-градусные морозы, однако, жалеют, что эти котлы не оснащены хронотермостатом, как это бывает в других электрокотлах. Хронотермостаты, или программаторы, устанавливаемые на электрокотлах, позволяют задавать недельную энергосберегающую программу, что позволяет экономить на отоплении.

Как экономить с электрокотлом

Поскольку основной минус электрокотлов – цена электроэнергии, а в остальных характеристиках, это, пожалуй, самый привлекательный вариант отопления и горячего водоснабжения, вопрос экономии электроэнергии для этих типов котлов стоит особенно остро. Несмотря на распространенное мнение об отоплении электричеством как о непомерно дорогом, при экономном подходе можно выйти на вполне доступные затраты при довольно существенных преимуществах.

Существует ряд способов сократить расходы электричества при использовании таких котлов:

1. Выбор котла. Расходы электричества зависят от типа нагревательного элемента. Они есть трех видов: ТЭНы (самые распространенные), катодные и пленочные. ТЭНы преобразуют электричество в тепло при помощи спирали, катодные нагревают теплоноситель путем процесса ионизации, пленочные для своей задачи используют инфракрасные лучи. Самыми экономными считаются катодные, а ТЭНы считаются самыми энергозатратными.
2. Системы контроля и планирования температуры, программаторы. Способ экономии, позволяющий контролировать мощность котла, устанавливать нужную температуру, в том числе по заданному графику, выбирать режим отопления зависимо от температуры за окном и пр.
3. Утепление дома. Этот путь поможет при любом отоплении, но особенно существенно экономия скажется при использовании электрокотла.

Не следует забывать об экономии от самого выбора электрокотла. Существует ряд факторов, которые можно отнести к разным видам экономии при использовании электроотопления:

• Простое решение вопросов отопления и горячего водоснабжения. При выборе электрокотла на два контура на лицо экономия времени, сил, материальных затрат, сопряженных с проведением различных коммуникаций, связанных с подключением другого вида отопления и подачи горячей воды.
• Цена. На двухконтурный электрокотел для отопления дома цена практически всегда более привлекательна, чем на другие виды отопительного оборудования.
• Стоимость обслуживания. Такие котлы имеют очень простое устройство, редко выходят из строя и требуют минимального технического обслуживания. Достаточно такой котел отопления купить, а установка и пользование в большинстве случаев не доставят хлопот.
• Экономия места. Яркий пример – котел электрический двухконтурный настенный, который почти не занимает места, а меж тем решает серьезные задачи отопления и бесперебойной подачи горячей воды.
• Забота о здоровье и спокойствии жильцов. Высокий уровень безопасности, чистота при работе, отсутствие экологически вредных отходов, а также бесшумная работа – все это бережет нервы и здоровье хозяев жилища, а это немалого стоит.

Электрокотлы имеют множество преимуществ, при грамотном подходе не настолько затратны, как может показаться, и в любом случае имеют право быть достойной альтернативой для выравнивания температуры при использовании других видов отопительных систем и в качестве резервного варианта.

Электрический тэновый (классический) котел — Котлы и отопление

Принцип действия электрического котла на ТЭНах понятен большинству потребителей, так как он аналогичен работе всем знакомого электрического чайника. В этих аппаратах рабочим органом являются трубчатые нагревательные элементы – ТЭНы. Однако есть и важное отличие между этими двумя устройствами: вода или иной теплоноситель в электрическом котле нагреваются по проточному принципу, что обеспечивает циркуляцию теплоносителя по отопительной системе.

Основные характеристики электрических отопительных агрегатов

Современные электрические котлы на ТЭНах представляют собой внешне привлекательные агрегаты, которые, как правило, предусматривают настенную установку, занимают немного места, просты в монтаже. Они оснащены пусковой и терморегулирующей арматурой, которая обеспечивает поддержание требуемой температуры в автоматическом режиме. Использование нескольких датчиков даёт возможность управлять микроклиматом в отапливаемом помещении в зависимости от температуры теплоносителя или температуры воздуха.

Конструкция трубчатого элемента представляет собой оболочку из стали, алюминия или титана с расположенной внутри спиралью из нихрома и контактными стержнями.

В комплектацию некоторых моделей котлов на ТЭНах включен циркуляционный насос, служащий для ускоренной перекачки теплоносителя по системе, что существенно повышает эффективность отопительной системы.

Количество ТЭНов определяется мощностью отопительного агрегата. Котлы с небольшой мощностью (до 4 кВт), как правило, работают от однофазной, то есть, обычной бытовой сети 220 В.  Более мощные ТЭНовые агрегаты подключают к трёхфазной сети 380 В.

Преимущества и недостатки ТЭНовых котлов

К достоинствам устройств с электроТЭНом относятся:

• простота конструкции, доступная стоимость;
• возможность работать с различными типами теплоносителей, в том числе, незамерзающими;
• полное отсутствие контакта теплоносителя с тепловыделяющими элементами позволяет использовать с этими агрегатами устройства защитного отключения, которые обеспечивают надёжность и безопасность работы котлов;
• принцип работы этого оборудования позволяет изменять его мощность как ступенчато, так и плавно;
• если агрегат оснащён несколькими ТЭНами, то выход из строя одного элемента, как правило, не влечёт полное отключение устройства, если только это не предусмотрено производителем.

Недостатки ТЭНовых электрических отопительных агрегатов:

• ресурс ТЭНов ограничен и, как правило, эти элементы ремонту не подлежат, а требуют замены;
• запуск такого оборудования в отсутствии теплоносителя может стать причиной выхода из строя нагревательного элемента из-за скачкообразного нагрева и расплавления нихрома;
• зависимость от напряжения в электросети.

Производители отопительных установок предлагают широкий ряд моделей, имеющих в своей конструкции ТЭН. Рассмотрим некоторые популярные из них.

Модели ТЭНовых котлов

• Аппараты «Скат» словацкой фирмы Protherm относятся к отопительным приборам повышенной комфортности, удобны и просты в обслуживании. Мягкий старт – оборудование на протяжении 100 секунд работает на минимальной мощности – продлевает срок службы ТЭНов. Электроагрегаты «Скат» могут работать в системах напольного отопления. Для этого требуется подключить аварийный термостат, регулирующий температуру теплоносителя в системах «тёплый пол». Стоимость агрегата мощностью 6кВт составляет приблизительно 750 долларов.
• Польские модели Kospel предусматривают возможность плавной регулировки температуры теплоносителя в интервале каждой ступени мощности.  Работу котлов можно регулировать как в ручном, так и в автоматическом режиме. Агрегаты могут оснащаться программаторами, с помощью которых устанавливают суточный и даже недельный температурный режим. Некоторые модели имеют переключатели режимов «зима-лето». Электрокотлы Kospel серии Epco.L и Epco.Lp оснащены микропроцессорными устройствами, которые обеспечивают наиболее точный контроль и автоматическое регулирование параметров. Стоимость моделей этого производителя мощностью 4-12 кВт составляет примерно 600 долларов.

Отопление с электрическим котлом. Все об электрических котлах

Работа электрического котла заключается в нагреве теплоносителя с помощью электричества, это происходит в момент прохождения этого же теплоносителя через электрокотел. Также электрический котел называют электронагревателями (электрическими нагревателями) или бойлерами (от англ. слова boil— кипятить, варить).

Электрические котлы, предназначены для работы в системах отопления, имеют ряд преимуществ. И так, при наличии электрического котла, вам не требуется оборудовать отдельное помещение под котельную, и трать деньги на монтаж дымоходов (при условии установки электрического котла в частном доме, коттедже, даче). Кроме того, электрокотлы зарекомендовали себя на рынке отопительных приборов как сравнительно не дорогие. Но здесь, важно отметить об эксплуатационных расходах, наряду с другими видами топлива, использование электричества в качестве нагревателя, все, же дороже. Но, как известно, за надежность и качество нужно платить. Электронагреватели очень эффективны при обогреве квартир и небольших помещений, а значить, что в многоэтажках и жилых комплексах, самым оптимальным решением является установка котла электрического.

По конструкции электрические котлы бывают двух типов: классические и ионные. В первом случае тепло производится ТЭНаим, то есть спиралью с большим сопротивлением, заключенной в трубку или колбу, которая при протекании тока нагревается и от дает тепло воде. ТЭНов может быть несколько, и включаются они параллельно. Мощность котла при этом является суммарной мощностью ТЭНов. Устанавливаются ТЭНы в специальном баке, называемом теплообменником. К электрическому котлу также прилагается блок управления с регулированием. Во втором случае принцип действия котла основан на том, что вода является проводником, в ней и находится два контакта, между которыми протекает ток, нагревая воду. Такой тип электрокотлов компактнее, но для них нужна вода хорошего качества. Котлы с использованием ТЭНов куда менее требовательны к качеству воды, но и намного больше в размерах. Отметим, что электрический котел, как и настенный газовый, является полноценной мини-котельной, в большинстве моделей есть встроенный расширительный бак и циркуляционный насос.

Установка электрических котлов производится на стену, работают они практически бесшумно, компактны по форме, несложны в установке и неприхотливы в эксплуатации. К электрическим котлам не выдвигаются такие жесткие требования, как к большинству других котлов, не требуется оборудования специальной котельной и установке дымохода.

Электрические котлы мощностью от 4 до 15 кВт выпускаются с возможностью двухступенчатой регулировки мощности, от 16 кВт и выше — в трехступенчатом варианте. Применение двух- или трехступенчатой регулировки позволяет более рационально использовать электроэнергию и не включать котел на полную мощность в переходные периоды — весной и осенью.

Как уже говорилось, в связи с высокой стоимостью электроэнергии такие котлы лучше приобретать для установки в небольшом, например дачном, доме или в качестве резервного источника питания. Расходы можно сократить, причем существенно, иногда и в два раза, при установке многотарифного электросчетчика и аккумулятора, который накапливает энергию ночью, когда действуют сниженные тарифы, и затем отдает ее контуру отопления в дневное время. Также значительной экономии электроэнергии можно достичь при дополнительной установке в систему программаторов, которые автоматически поддерживают температуру в помещении по заранее заданному Вами графику. Кроме экономии такие устройства улучшают комфортность работы системы отопления в целом.

И наконец, при установке электрокотла обязательно наличие предохранительных автоматов и, скорее всего, прокладки отдельной электролинии.

В инновационной системе отопления водяной теплый пол, наряду с газовыми и твердотопливными котлами, также применяются электрические котлы. Компания «Санпол Украина» рекомендует с системой отопления теплый водяной пол использовать электрические котлы компании Protherm. Вы сможете проконсультироваться по вопросам выбора оптимальной системы отопления у наших специалистов по тел. (044) 499-82-92.

Руководство по электрическому котлу

Что такое электрический котел?

Электрический котел — это котел, работающий на электричестве, а не на горючем ископаемом топливе, таком как газовые или масляные котлы.

Электрические котлы бывают разных видов, например, электрические комбинированные котлы, системные котлы и проточные котлы. Электрические котлы на 100% эффективны, то есть, если вы заплатите за 1 кВт электроэнергии, вы получите 1 кВт тепла.

Электрические котлы иногда можно спутать с электрическими водогрейными котлами.Электрические водогрейные котлы — это небольшие приборы, которые используются для кипячения воды для чая или кофе. Электрический котел — это устройство, используемое для обогрева вашего дома.

Как работает электрический котел?

Электрокотлы работают за счет пропускания проточной воды через элемент, который нагревается электричеством. Нагревательные элементы в электрических котлах EHC рассчитаны на максимальную площадь поверхности. После того, как вода нагревается, она проходит через остальную систему отопления вашего дома и нагревает ваш дом до желаемой температуры.

В чем преимущества электрического котла?

Снижение затрат на техническое обслуживание — Котлы других типов имеют больше движущихся частей, что может вызвать поломки по сравнению с электрическими котлами, у которых нет движущихся частей. В системах отопления с котлами, работающими на биомассе, котлами на древесных гранулах и другими котлами для сжигания, трубы иногда могут нуждаться в замене с течением времени.

Save the Planet — Когда электрический котел работает, он имеет меньший углеродный след, чем котлы для сжигания.

Безопасность — Поскольку в электрическом котле нет горючего топлива, нет риска утечки газа и риска взрыва.

Простая установка — электрические котлы установить проще, чем другие альтернативы. Дымоход не требуется, так как внутри котла не происходит горения. Это означает, что электрический котел можно разместить практически в любом месте на территории.

Низкие затраты на установку — поскольку электрические котлы довольно просты и легки в установке, общая стоимость установки намного ниже, чем у газовых котлов.

Сколько стоит электрический котел?

Эксплуатационные расходы на электрический котел варьируются от дома к дому. Это связано с рядом внешних факторов, таких как уровень изоляции, окна, тариф на электроэнергию, комфортные температуры и многие другие факторы.

В настоящее время стоимость электроэнергии выше, чем стоимость газа, что увеличивает эксплуатационные расходы электрокотлов. Однако электрические котлы более эффективны, чем газовые, что означает, что вы будете получать больше фактического тепла на единицу топлива, за которое вы платите.

Чтобы получить точные данные о текущих расходах, мы провели обследование 96 объектов недвижимости, которые были оснащены различными продуктами электрического отопления EHC. Вы можете найти подробную информацию о наших результатах здесь.

Если вы думаете о покупке электрического котла, мы можем вам помочь. Заполнив здесь короткую форму, мы можем предоставить вам бесплатное предложение без обязательств, а также честную рекомендацию по системе отопления.

Как работают электрические чайники?

Как работают электрические чайники? — Объясни это Рекламное объявление

Криса Вудфорда.Последнее изменение: 1 мая 2021 г.

Машины работают на бензине … а люди ходят на чае и кофе (по крайней мере, в моем доме)! Если вы пьете кофе или чай ведром, вы хоть раз порадуетесь кому-то имел смекалку изобрести сверхэффективный способ остыть воду в горячую, а именно в электрический чайник (также известный как электрочайник). Наполните его водой, включите, включите, и через пару минут у вас будет трубопровод горячей воды, готовый для пить или готовить. Как именно работает чайник? Почему это нужно так долго варить? И как он узнает, когда выключиться? Давайте посмотрим внимательнее!

Фото: Электрический чайник — удобный способ получения тепловой энергии из электричества.Это водонагреватель, но это также устройство преобразования энергии, которое иллюстрирует один из самых основных законов физики: сохранение энергии (обсуждается ниже).

Что такое электрический чайник?

Чайники — одни из самых простых бытовых приборов. Поднимите крышку, загляните внутрь и вы увидите на самом дне емкости для воды катушку толстый металл называется ТЭНом. Когда вы включаете чайник в электрическую розетку, в нагревательный элемент поступает большой электрический ток.Элементы сопротивление (тенденция любого материала останавливать электричество протекающий через него) превращает электрическую энергию в тепло. В других словами, элемент становится горячим. Поскольку он находится в прямом контакте с холодной водой, тепло передается воде за счет теплопроводности и быстро нагревается. это тоже вверх.

Фото: вверху: нагревательный элемент в основании электрического чайника, показанный на нашем верхнем фото. Внизу: в некоторых котлах элемент скрыт от глаз под внутренним полом, чтобы он не покрылся известковым налетом.Это более аккуратный дизайн, но он делает чайник намного шумнее.

Сколько времени нужно для кипячения чайника?

Вы можете кипятить воду всеми способами — даже в простой кастрюле на открытом огне или плите — хотя закрытый чайник обычно работает намного быстрее: он предотвращает отвод тепла, позволяет давлению расти быстрее. (помните, что вода закипает, когда давление ее насыщенного пара равно атмосферному), и помогает воде закипеть быстрее. Но вы когда-нибудь расстраивались, сколько времени нужно вашему чайнику, чтобы закипеть? Не надо! Удивительно то, что ваш чайник закипает так же быстро, как и он — а вот Почему.

Если вы продолжаете накачивать тепловую энергию на дно чайника (быстрее, чем тепло уходит через верх и по бокам), рано или поздно вода внутри него закипит. Основной закон физики, называемый сохранение энергии говорит нам, что если вам нужно вскипятить литр воды, начиная с одной и той же температуры, вам всегда придется добавлять для этого одинаковое количество энергии. Используете ли вы костер или чайник, микроволновую печь или что-нибудь изумительное. с устройством перемешивания, как у Джеймса Прескотта Джоуля (см. вставку ниже), количество энергии, которое вы должны вложить, чтобы вскипятить воду, точно такое же.

Допустим, вы начали с 1 литра (примерно 1 килограмм, 2,2 фунта) холодной воды. примерно при 10 ° C (50 ° F), и вы хотите поднять его на 90 ° C до точки кипения (100 ° C или 212 ° F). Необходимое количество энергии составляет 4,2 × 1000 грамм × 90. градусы = 378000 джоулей или 378 кДж.

Загадочная цифра «4,2» — это постоянная величина, называемая удельной теплоемкостью воды. Каждый материал имеет разную удельную теплоемкость, которая представляет собой просто количество энергии, которую вы должны вложить, чтобы поднять температуру одного грамма материал на один градус по Цельсию.Вам нужно добавить 4,2 джоуля энергии для повышения температуры 1 грамма воды на 1 ° C, поэтому Удельная теплоемкость воды составляет 4,2 Дж / г / ° C.

378 кДж для кипячения литра воды — гораздо больше энергии, чем вы думаете. Энергоэффективная лампа мощностью 10 ватт использует 10 джоулей энергии каждую секунду (потому что 1 ватт означает использование одного джоуля в секунду), поэтому на использование столько энергии, сколько потребляет наш чайник на одно кипячение!

Работа: Чайники расходуют много энергии для кипячения воды, но справляются со своей задачей быстро (примерно 2.5 минут), потому что они работают на большой мощности. При том же количестве энергии вы можете включить микроволновую печь примерно на 8 минут, портативный компьютер на час 20 минут или энергосберегающую лампу примерно на 10,5 часов.

Если вы используете электрический чайник мощностью 2400 Вт, это означает, что он потребляет 2400 Вт. джоулей электрической энергии в секунду и положив (примерно) то же самое количество энергии в воду в виде тепла каждую секунду. Делить 378000 на 2400, и вы обнаружите, что чайнику требуется около 160 секунд. делать работу, которая звучит примерно правильно — электрический чайник обычно закипает примерно за 2–3 минуты.Старая пословица говорит, что горшок (чайник), за которым наблюдают, никогда не закипает, но это датируется временем когда большинство людей кипятили воду на ужасно неэффективных открытых угольные пожары. Электрический чайник может вскипятить воду всего за пару минут, потому что это может добавить тепла энергия для воды намного быстрее и эффективнее, чем открытый огонь (который позволяет теплу выходить во всех направлениях).

Если мощность вашего чайника была примерно 2400 Вт (Вт), и вы использовали британский источник питания питание 240 вольт (В), это означает, что ток, проходящий через элемент будет 2400/240 или 10 ампер (A).По бытовым меркам это изрядная сила: для сравнения, маленькое зарядное устройство для моего iPod потребляет максимальный ток. 0,67 ампер — чайник потребляет в 15 раз больше! Итак, ответ на электрический чайник работает так быстро, если использовать относительно большой электрический ток. Количество произведенного тепла составляет пропорционально квадрату тока, поэтому больший ток производят гораздо больше тепла и нагревают предметы намного быстрее, чем более мелкие.

Фото: Скрытый нагревательный элемент типичного современного чайника, вид снизу.Элемент запечатан в светло-серой центральной части, и (если вы присмотритесь) вы можете просто увидеть два его вывода, торчащие в правом нижнем углу. Темно-серый ободок (к которому прикасается мой большой палец) представляет собой резиново-пластиковую прокладку, которая закрывает нагревательный элемент внутри дна чайника и предотвращает просачивание воды. Длинная трубка наверху направляет пар из чайника вниз к термостату, который выключает элемент в нужное время (как описано ниже).

Рекламные ссылки

Как работают водогрейные котлы быстрого приготовления?

Если вы устали ждать и хотите, чтобы чайник закипел быстрее, вы можете сделать только две вещи.Один использовать больше электрического тока — другими словами, купить более мощный чайник; другое использование — использовать меньше воды.

Водогрейные котлы / диспенсеры «мгновенного действия» (например, Breville Hot Cup и Morphy Ричардс Мено), который на самом деле может вскипятить всего лишь стакан воды. быстро объедините эти методы. Они используют более мощный нагрев элемент, чем обычный чайник (обычно 3000 Вт или более) и они разработаны таким образом, чтобы элемент мог безопасно работать в контакте с только небольшое количество воды.Если вы варите только (скажем) На четверть литра воды вам понадобится только четверть меньше энергии — скажем, 100 000 джоулей. И если вы снабжаете эту энергию элементом мощностью 3000 Вт, посчитайте, и вы обнаружите, что можете сделать это примерно за 30 секунд, а не за 30 секунд. 2,5 мин. Видите ли вы здесь еще одно большое преимущество? Если ты кипячение всего чайника, чтобы приготовить только один горячий напиток, вы эффективно тратя три четверти потребляемой энергии. Кипячение ровно столько воды, сколько вам нужно, значительно сэкономит вам денег — а также помогает окружающей среде.

Как чайник узнает, когда нужно выключиться?

Иллюстрация: Как выключается электрический чайник. Есть пароотводчик и трубка (желтая, 43 и 44), ведущая вниз от верхней части водяной камеры (серый, 38) к биметаллическому термостату и переключателю (оранжевый и красный, 1 и 2). Когда чайник закипает, по этой трубке вырывается пар, нагревает термостат и заставляет его открыться, отключая нагревательный элемент (зеленый, 39) и предотвращая кипение воды.Иллюстрация из патента США 4 357 520: Электрический контейнер для кипячения воды с включаемыми сухими и чувствительными к потоку термочувствительными блоками управления от Джона К. Тейлора, любезно предоставлен Управлением по патентам и товарным знакам США.

Ранние электрические чайники имели встроенную опасность: их было относительно легко включить, уйти и сделать одну или две работы по дому, а потом забыть о них. Если бы ты был повезло, когда вы вернулись через несколько минут, вы нашли свой кухня наполнена облаками пара. Если не повезло, ваш чайник элемент может перегореть, перегореть предохранитель или даже вызвать пожар.

К счастью, практически все современные чайники отключаются. автоматически с помощью термостатов (механических, электрических или электронные устройства, реагирующие на изменение температуры). Многие из них на основе разработок английского изобретателя Джон С. Тейлор, чей компании Otter Controls и Strix Ltd разработали более миллиардов таких термостатов по всему миру.

Как они работают? Самые простые из них механические и используют биметаллический термостат (описанный в нашей основной статье о термостатах), интегрированный в элемент в нижней части чайника.Он состоит из диска два разных металла, тесно связанных друг с другом, один из которых расширяется быстрее, чем другой, по мере повышения температуры. Обычно термостат изогнутый в одном направлении, но когда горячая вода достигает точки кипения, образующийся пар попадает на биметаллический термостат и внезапно щелкнуть и согнуть в противоположном направлении, немного как зонт выворачивается наизнанку на ветру. Когда термостат открывается, он нажимает на рычаг, который срабатывает. цепь, отключает электрический ток и безопасно выключает чайник.Более сложные термостаты для чайников (используются в системах такие как модный кофейный бойлер Marco Über) полностью электронные и позволяют нагревать воду до точной температуры и поддерживать ее на неопределенный срок путем многократного включения тока. и выкл.

Фото: Вот как на самом деле выглядит типичный термостат-выключатель Strix. Я использовал точки того же цвета, что и на иллюстрации выше, чтобы показать ключевые детали этого старого разобранного чайника. Паровая трубка (желтая) направляет пар к биметаллическому термостату.Термостат (оранжевый) выключает чайник. Блок переключения (красный) и несколько проводов подключают термостат, выключатель питания (розовый) и беспроводной разъем (темно-синий) к двум клеммам нагревательного элемента (зеленый). Термостат и переключатель прикручены к нижней части светло-серого скрытого нагревательного элемента (показан на фото выше на этой странице).

Фото: крупный план биметаллического термостата (показан оранжевой точкой на другом фото).

«Механический эквивалент тепла»

Иллюстрация: эксперимент Джоуля по поиску механического эквивалента тепла.

Электрические чайники могут показаться ужасно обыденными, но их стоит прочитать и написать о том, потому что они блестяще иллюстрируют один из самых фундаментальные физические законы нашей Вселенной: вы можете преобразовывать один вид энергии в другой, но вы не можете создать энергию из воздуха или превратить ее в ничто. Эта чрезвычайно важная идея называется сохранением энергии, и английский физик Джеймс Прескотт Джоуль (1818–1889) был одним из первых, кто проник в ее суть.

Джоуль разработал блестящий эксперимент.Он прикрепил тяжелый груз (1) к веревке, намотанной на шкив (2), так, чтобы груз падал, веревка вращала ось (3) и перемешивала лопастное колесо внутри емкости, полной воды (4). Он рассуждал, что «механическая» энергия, которую он таким образом добавлял к воде, превратится в тепловую энергию, слегка нагревая воду. После неоднократных экспериментов он успешно доказал, что энергия (или, как он это называл, vis viva), теряемая падающим грузом, в точности равна энергии, полученной при нагревании воды.Таким образом, Джоуль подтвердил, что механическая энергия (или работа) и тепловая энергия были взаимозаменяемыми, и результаты были опубликованы в известной статье под названием «Механический эквивалент тепла», которая до сих пор считается одним из наиболее важных подтверждений теория сохранения энергии.

Джоуль считал, что может найти доказательства в поддержку своих идей в реальном мире. Все, что ему нужно было сделать, это найти водопад и измерьте температуру вверху и внизу; падающая вода преобразует потенциал энергии в тепло, создавая разницу температур, которая, как он полагал, подтвердит его теория.По его расчетам, могучий Ниагарский водопад будет на пятую градуса теплее. внизу, чем вверху, хотя измерить это было бы довольно сложно! Пытаясь уладить этот вопрос, Джоуль взял с собой в медовый месяц несколько термометров. в Шамони, Франция, в 1847 году, и попытался измерить водопад там, но не смог сделать это достаточно точно чтобы доказать свою точку зрения.

Узнать больше

Рекламные ссылки

Узнать больше

На фото: старинный чайник Morphy Richards из нержавеющей стали.В этой модели биметаллический термостат и механизм переключения полностью скрыты в массивной ручке.

На сайте

Вам могут понравиться эти другие статьи на нашем сайте по схожей тематике:

Статьи

• Пылающее желание эффективности Том Мерфи. Как я объяснил выше, для нагрева определенного количества воды до той же температуры требуется такое же количество энергии, как бы вы это ни выбрали. Но одни методы более эффективны, чем другие.Как объясняет Том Мерфи в этом замечательном сообщении в блоге, электрические чайники значительно более эффективны, чем чайники с плитой и микроволновые печи.
• Что более энергоэффективно — кипячение воды с помощью электрического чайника, чайника на газовой плите или микроволновой печи ?: The Guardian, Notes & Queries, 2011. Читатели Guardian высказывают различные мнения об эффективности различных методов кипячения воды .
• Fiddly, Fussy or Just Plain Ugly Kettles Элис Роустхорн. The New York Times, 9 августа 2009 г.Почему чайники так плохо спроектированы? Эта писательница интересуется эстетикой, но, может быть, ей было бы лучше подумать о том, как наука и техника ограничивают конструкцию машины, которая может быстро и эффективно вскипятить воду?

Книги

• Чайник: оценка Джонатана М. Вудмана. Aurum Books, 1997. Обзор 36 культовых чайников, в том числе знаковых дизайнов У.А.С. Бенсона, Питера Беренса (для AEG), Кеннета Грейнджа и других, с акцентом на промышленный дизайн.

Патенты

Если вас интересуют настоящие технические подробности, почему бы не взглянуть на некоторые из множества патенты, описывающие принцип работы чайников? Вот четыре, которые я выбрал, но вы найти больше в записях.

• Предохранитель Мориса Ли Уорнера: модифицированный предохранитель, предотвращающий выкипание электрических перколяторов. Патент США 1794045, 24 февраля 1931 г.
• Электрический кофейник от Амброуза Олдса. Электрический кофейный перколятор, поддерживающий установленную температуру заварки.Патент США 1998732. 23 апреля 1935 г.
• Электрический резервуар для кипячения воды с включаемым сухим и чувствительным к потоку термочувствительным блоком управления от Джона К. Тейлора. Патент США 4,357,520, 2 ноября 1982 г.
• Термочувствительное устройство управления для контейнеров, снабженных электрическими погружными нагревателями, John C. Taylor et al. Патент США 4,621,186. 4 ноября 1986 г.

Видео

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2011, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис.(2011/2020) Электрочайники. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-electric-kettles-work.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Обзор промышленных электрокотлов большой мощности. Отопительные котлы на электричество

Используя электроэнергию в качестве топлива, электрокотлы прочно удерживают свои позиции среди других типов теплогенерирующих установок.

Электрокотлы выделяются среди других приборов тем, что выделяют тепло, экологической чистотой и относительно невысокой стоимостью.Однако высокие эксплуатационные расходы, вызванные высокой стоимостью электроэнергии, сводят на нет эти преимущества. Преимущества электрокотла: небольшие габаритные размеры, простота монтажа и эксплуатации, бесшумность и отсутствие необходимости в оборудовании дымохода. Благодаря этому электрические мини-котельные получили распространение в качестве дополнительного (аварийного) теплогенератора.

В большинстве электрокотлов нагрев теплоносителя осуществляется трубчатыми электронагревателями — электронагревателями, установленными в котле.Количество обогревателей варьируется в зависимости от модели. Благодаря параллельному подключению ТЭН, при выходе из строя одного из них котел продолжит работу на остальных. Также используется ионный метод генерации тепла. В этом случае сам теплоноситель играет роль проводника электричества. Электроды расположены в баке, и когда между ними проходит разряд, выделяется тепло. Однако котлы этого типа требовательны к составу теплоносителя. Практически все системы электрокотлов оснащены циркуляционными насосами и расширительными баками.

Для снижения расхода электроэнергии при повышении температуры наружного воздуха в электрокотельных оборудована система регулировки, позволяющая отключать часть обогревателей. Также снизить эксплуатационные расходы позволяет установка счетчика, учитывающего дневной и ночной тариф. Если установить гидроаккумулятор, то можно накапливать электричество ночью и расходовать днем. Для подключения электрокотла требуется отдельная линия, оборудованная автоматикой безопасности.

Положительные качества электрокотельных

• При поставке данные системы укомплектованы «под ключ». Это означает, что заказчик получает изделие, укомплектованное всеми агрегатами и агрегатами, необходимыми для работы котла. Осталось только установить его и подключить к системе отопления, а также к системе электроснабжения. Это экономит деньги заказчика и сокращает время установки.
• Электрокотлы работают в автоматическом режиме и не требуют постоянного присутствия оператора.
• Небольшие габаритные размеры и то, что все блоки объединены в один корпус, позволяют устанавливать устройство непосредственно в отапливаемом помещении. Этому способствует эстетика котла.
• Использование нагревателей (ТЭН) из нержавеющей стали является гарантией надежности устройства.
• Кроме того, преимуществом является возможность изменения мощности котла при изменении наружной температуры. Возможность изменения температуры котла в пределах каждой установленной мощности.
• Наличие индикаторов состояния системы, а также датчиков температуры и давления на панели управления котлом дает возможность контролировать работу котельной, в том числе в случае возникновения нештатной ситуации.
• Конструкция пульта управления мини-котельной предусматривает подключение к нему выносного оборудования (датчиков, таймеров или других устройств).
• Система безопасности электрокотла, отвечающая всем современным требованиям, — гарантия его безопасной эксплуатации.В случае возникновения сверхтоков на любой из ступеней мощности автоматика немедленно отключит питание этой ступени. То же произойдет и при коротком замыкании. Невозможно включить котел, когда бак частично заполнен теплоносителем. Когда теплоноситель достигает критической температуры, котел автоматически отключается. Клапан взрыва предохраняет котел от разрушения из-за превышения внутреннего давления.

Слабые стороны электрокотельных установок

• Необходимо проверить на электроподстанции возможность подачи мощности, необходимой для работы мини-котельной, и смонтировать отдельную линию для подключения котла.
• Необходимо предусмотреть возможность остановки мини-котельной из-за перебоев в подаче электроэнергии как при аварии, так и при проведении профилактических работ на линии.

Вас также может заинтересовать

Индивидуальное отопление внедряется повсеместно и с каждым годом становится все популярнее. Неудивительно: автономная котельная делает пользователей независимыми от государственной теплотрассы, позволяет включать и выключать отопление по желанию, а также контролировать его мощность.Кроме того, в долгосрочной перспективе индивидуальное отопление позволяет сэкономить внушительную сумму денег.

Котельные на дровах имеют смысл в первую очередь для объектов, удаленных от газопроводов, или в лесной и деревообрабатывающей промышленности, которые просто не используют жидкое или газообразное топливо, а также должен быть решен вопрос утилизации отходов. адресованный. В то же время дровяные котельные подходят для обслуживания жилых, бытовых, промышленных, социальных и административных зданий: иными словами, они полностью универсальны.

Котел настенный

Насколько значима такая возможность, как приложение для дома? Какая еда им нужна? Как правильно их соединить? Какие меры безопасности следует соблюдать при установке и эксплуатации? Как видите, вопросов очень много, и это еще не все. В настоящее время рядовые потребители стараются жить хорошо с точки зрения комфорта и комфорта, а значит, отношение к отопительным котлам становится самым требовательным. Никто больше не хочет возиться с сервисом — все хотят установить, подключиться и забыть.

Виды электрокотлов

Прежде всего, следует отметить, что, судя по названию, они работают напрямую от сети электрического тока. То есть теплоноситель нагревается при контакте через нагревательные элементы. Отсюда и классификация, в основе которой лежат разные отопительные приборы и приборы.

Котлы с ТЭНами

Принцип работы такого отопительного агрегата прост и надежен. Конструкция представляет собой емкость, в которой смонтированы несколько ТЭНов.Вода, попадая в емкость, нагревается прямо от этих элементов. Количество необходимых ТЭНов зависит от мощности самого котла. Вы можете привести пример. Если вам нужен котел мощностью двенадцать киловатт, то в его конструкции должно быть шесть нагревателей. При этом мощность каждого должна составлять два киловатта.

Обычно такие котлы оснащаются хорошей системой автоматики, которая контролирует эффективную работу устройства в целом. Когда охлаждающая жидкость охлаждается, она включает столько нагревательных элементов, сколько необходимо в данный момент для повышения температуры до заданной температуры.Все операции по настройке режима работы производятся на панели управления.

В настоящее время производители предлагают два типа оборудования — одноконтурные и двухконтурные котлы. Интересна конструкция и принцип работы двухконтурного аналога. Это обычный одноконтурный котел с дополнительно установленным котлом. Этот агрегат работает по следующему принципу. Если происходит только обогрев помещения, то включаются ТЭНы в котельной системе.Если есть потребность в горячей воде для хозяйственных нужд, отключаются ТЭНы котла, и котел включается. То есть работа происходит поочередно.

К достоинствам такого отопительного агрегата можно отнести простоту конструкции, дешевизну, простоту монтажа и подключения. В нем нет сложных узлов и конструктивных элементов. В качестве теплоносителя можно использовать все известные на сегодняшний день жидкости, применяемые в системах отопления.

Минусы тоже есть. Во-первых, большие размеры.Ведь для того, чтобы обогрев работал хорошо, необходимо нагреть большое количество воды. Во-вторых, это образование накипи, если в качестве теплоносителя используется обычная вода.

Котлы электродные

Начнем с того, что вода — это электролит, то есть проводник электрического тока. Это свойство придается растворенным в нем солям. Но в любом случае, где есть плотная среда (а вода одна), всегда есть сопротивление. Вперед, продолжать. Если есть сопротивление, это означает, что при преодолении этого сопротивления обязательно будет выделяться тепло.Это законы физики.

Теперь о самом котле. Он устанавливает два электрода, на которых создается разность потенциалов. Вода, будучи электролитом, начинает пропускать через себя ток, который ее нагревает. Обратите внимание, что ток внутри охлаждающей жидкости также будет переменным.

К достоинствам таких моделей можно отнести компактность конструкции. Для них нет необходимости в больших объемах воды и, соответственно, объемной емкости. Их часто используют в открытых системах отопления — без циркуляционного насоса они прекрасно справляются с возложенными на них обязанностями.Добавьте простоту и дешевизну конструкции — в ней нет сложных деталей и деталей.

Монтаж электродных котлов

В том случае, если произойдет протечка теплоносителя, и котел останется без воды, ничего страшного не произойдет. Нет проводника — нет тока. В этом плане котлы ТЭН уступают по безопасности. Они оснащены термостатом, который отвечает за отключение нагревательных элементов. Если не работает, и такие ситуации уже были, то минимум, что может произойти, — это короткое замыкание.Максимум — это огонь. Я не хочу никого пугать и снижать качественные характеристики ТЭНов, но каждую ситуацию нужно рассматривать со всех сторон.

Поскольку электродные нагреватели работают по принципу нагрева теплоносителя постоянным электрическим током, в качестве теплоносителя здесь может использоваться только вода. Но это должен быть обычный кран, потому что он содержит соли, которые делают его электролитом. Дистиллированная вода в этом случае не подойдет. И последний недостаток — электроды постепенно растворяются в воде, а значит, их придется периодически покупать и менять.

Индукционные котлы

Этот тип электронагревательного котла представляет собой цилиндрический корпус, в котором установлена ​​диэлектрическая трубка, на которую, в свою очередь, наматывается змеевик. В трубу вставляется металлический стержень. Принцип работы такой системы заключается в том, что электрический ток, движущийся по катушке, создает электромагнитное поле. Из-за электромагнитной индукции в самом стержне появляется электрический ток. Но что интересно, в ядре тока течь некуда, а значит, начинает создаваться разность потенциалов (об этом мы уже говорили в разделе, посвященном электродным котлам).Внутри металла, из которого сделан сердечник, происходит миграция заряженных частиц. Это приводит к тому, что последний начинает греться. Вот вам и тепловая энергия.

Казалось бы, такая сложная конструкция и многоступенчатость в формировании тепловой энергии должна привести к падению КПД. Но этого не происходит. Почему?

• Во-первых, это надежная внешняя теплоизоляция устройства.
• Во-вторых, незначительное тепло, которое выделяет обмотка змеевика, тоже идет на нагрев теплоносителя.
• В-третьих, катушка излучает только индукционные токи, которые полностью поглощаются сердечником. То есть нет потерь энергии.

Индукционные котлы нового поколения 3кВт-250кВт

Многие современные «кулибины» научились делать индукционные котлы своими руками. Для этого потребуется 50-миллиметровая труба из сшитого полиэтилена, провод от обмотки любого мощного трансформатора (у него отличная эмалевая изоляция), металлический стержень в качестве сердечника (это может быть даже якорь).Очень важно надежно закрепить металлический стержень, чтобы он не касался краев трубы. Последняя, ​​в свою очередь, закрывается с двух сторон пресс-фитингами (заглушками).

Если говорить о достоинствах, следует отметить, что такой котел может работать очень долго. Его ресурс практически неограничен. Такая толстая обмотка катушки прослужит долго, накипь не образует накипи, не подвержена перегреву. А если покупать заводское изделие, то в качестве гарантии от протечки теплоносителя выступает конструкция «все в одном».И последний плюс — такому котлу нет разницы, какой теплоноситель топить, лишь бы он был жидким. Но недостаток у такой модели один — это на сегодняшний день дорогое удовольствие как в плане приобретения, так и в плане эксплуатации (потребляет много тока).

Общие характеристики

Все современные отопительные электрические котлы имеют ряд конструктивных и функциональных особенностей. Например:

1. Обязательная установка системы автоматики, где основную роль играет термостат.Этот прибор следит за температурой охлаждающей жидкости и переключением режимов работы. Сегодня некоторые модели снабжены термодатчиками, которые устанавливаются вне конструкции. Они отвечают за контроль температуры внутри помещения.
2. В природе не бывает электрокотлов мощностью менее 3,5 киловатт, поэтому любая модель подключается только через распределительный электрический шкаф или щиток. В обычную розетку эти настройки включить нельзя — у них даже вилки нет.И не пытайтесь его установить. До 7,0 киловатт, котлы подключены к сети переменного тока, блоки большей мощности потребуют в вашем доме тока 380 вольт.
3. Вся электрическая энергия, используемая для производства тепла, идет только на нагрев теплоносителя. По законам физики это 100% процесс. А если какая-то имеет КПД менее 100%, то не надо винить принцип работы электрокотлов — все зависит от конструкции, утеплителя и других показателей.

Как рассчитать мощность

Расчет мощности котла

Любой котел, предназначенный для системы отопления, рассчитывается по мощности по тому же принципу — один киловатт на десять квадратных метров площади помещения. Но не стоит удивляться и бояться получившимся цифрам, ведь это номинальная мощность.

Обычно котел набирает необходимое тепло, обогревает дом, а затем снижает скорость, поддерживая только необходимую температуру.Следовательно, затраты не будут соответствовать расчетной мощности.

Как правильно подключить агрегат

Если рассматривать котел электрического отопления с точки зрения пожарной безопасности, то он соответствует всем нормам и требованиям. Такой агрегат зажечь просто не удастся. Единственное, что может привести к возгоранию, — это неправильно подобранная проводка в условиях недостаточного сечения самого провода. Если сечение небольшое, то велика вероятность нагрева и возгорания.Чтобы правильно подобрать провод, а точнее его сечение, необходимо применить известное всем электрикам правило — один восьмиамперный ток на квадратный миллиметр сечения.

Ассортимент современного оборудования

Оптимальным решением использования электрокотла является его подключение к системе «теплый пол». Это связано с тем, что среди всех известных источников тепла электрические — самые дорогие. Теплый пол не требует высоких температур, поэтому здесь можно неплохо сэкономить.В таких ситуациях чаще всего используются настенные электрические блоки. Они не только компактны, но и представляют собой своеобразные мини-котельные, в конструкции которых уже установлен циркуляционный насос и расширительный бак, если он необходим.

В целом с помпой на сегодняшний день в своей категории это эффективная модель. Эффективность достигается за счет равномерного распределения теплоносителя по отопительным приборам. А это позволяет не только равномерно распределять тепло по помещениям, но и экономить на электроэнергии, понижая температуру самого теплоносителя.

Заключение по теме

В настоящее время появились альтернативные решения для электрокотлов. Например, инфракрасные обогреватели, пленочный теплый пол, тепловые насосы разных типов и групп. Все это становится довольно серьезным препятствием на пути к росту популярности. Альтернативные решения проще во всем — в установке, цене, в обслуживании. Электрокотлы уйдут с рынка или останутся? Все будет зависеть от новых конструктивных решений и технологий, которые будут внедрены в этот вид оборудования.

Как дела у электрокотельных ? Абсолютно просто. Электрокотельная мало чем отличается от водяного отопления. сопровождается размещением в доме труб и батарей. По ним проходит теплоноситель, роль которого может выполнять вода. Нагрев теплоносителя происходит с помощью ТЭНов. А затем с помощью насоса теплоноситель распределяется по системе труб и радиаторов.

Такие электрокотельные часто оказываются запасными при возникновении аварийных ситуаций.Их используют различные коммунальные службы, а также технические работники, выполняющие ремонтные или профилактические работы. Ведь иногда, если он перестает работать, это может нанести очень большой ущерб. Однако электрокотельные могут быть не только запасными, но и основными.

Преимущества электрокотельных

Может работать не обязательно от электроэнергии. Есть и другие виды топлива. Например, уголь или дрова, мазут или нефть, газ. Но при всем этом разнообразии электрокотельная имеет свои преимущества.Надо сказать, что электрика дешевле из-за стоимости оборудования. Поэтому при покупке и установке данного агрегата вам не потребуются большие финансовые вложения.

Электроэнергия — второй после газа вид топлива по невысокой стоимости. Поэтому при отсутствии централизованной газовой магистрали возле вашего дома можно подключить такое оборудование, как, например, электрическое. Дополнительная денежная экономия будет еще более значительной, если вспомнить, что электрические котельные в обслуживании не нуждаются.

Недостатки электрокотла: как их устранить?

Но не стоит забывать и о недостатках электрокотельных. В первую очередь, многих людей, желающих приобрести это оборудование, останавливает стоимость электроэнергии. Но мы откроем вам секрет, что есть способ помочь платить за электроэнергию почти так же, как за природный газ.

Прежде всего, вы можете установить счетчик, работающий на двух тарифах. Ночью энергия стоит немного, а днем ​​дороже.Дополните систему буферным резервуаром, аккумулирующим тепло. Ночью помещение отапливается и емкость нагревается. Днем счетчик не работает, так как в помещении нагревается буферная емкость.

Электрокотельная установка с доставкой

Автоматизированные электрические котельные имеют оборудование в удобном собранном состоянии. Поэтому их легко транспортировать из одного места в другое. В агрегате три сектора:

• в первую очередь электрооборудование
• во втором — котлы электродные
• в третьем — дополнительное оборудование

Все оборудование оснащено автоматикой.Поэтому не требуется постоянного присутствия и вмешательства в работу специализированного персонала. Диспетчер может управлять такой техникой на большом расстоянии.

Строительство электрокотельной в Подмосковье

Профессиональный монтаж электрокотельной Вам гарантирует Savard. Наши специалисты выполняют, соблюдая все нормы и правила, установленные СНиП. Мы даем гарантию на все единицы, которые мы продаем и устанавливаем.

Заказать можно в любой день недели в рабочее время.Также вы можете оставить заявку через сайт, наши специалисты перезвонят вам в ближайшее время и ответят на все интересующие вас вопросы. Мы предлагаем нашим покупателям только лучшее от зарубежных производителей по разумной цене.

Котлы паровые и водогрейные промышленные электрические большой мощности предназначены для отопления и горячего водоснабжения промышленных и сельскохозяйственных объектов. Котельное оборудование применяется также для отопления коттеджных и дачных поселков.

Виды промышленных электрокотлов

По техническим характеристикам промышленные электрокотлы делятся на несколько групп.Отличия касаются принципа нагрева, функциональности и внутреннего устройства. Основная классификация относится к продукту, полученному в результате работы:

• Котел паровой электрический — производная перегретая вода. В зависимости от конструкции и внутреннего устройства потребитель получает влажный или сухой пар.
• Водогрейный котел — работает как обычное котельное оборудование, нагревая воду до температуры не выше точки кипения. Котел устанавливается там, где нет необходимости в паре, для подключения к традиционным системам водяного отопления и горячего водоснабжения.

У каждого типа котельного оборудования есть свои сильные и слабые стороны, которые важны при выборе правильного устройства.

Котлы паровые электрические

Котлы паровые электрические для промышленных объектов используют принцип многократного перегрева теплоносителя. Фактически это означает, что теплоноситель нагревается дважды перед поступлением в систему отопления.

В паровых котлах используется следующий принцип теплообмена:

• Вода перегревается выше точки кипения до 130 ° C, что приводит к повышенному испарению.
• Пар направляется в специальный коллектор, где частицы жидкости собираются и отсеиваются.
• Сухой пар, направляемый на повторный нагрев.

Двойной нагрев пара приводит к увеличению давления в теплообменнике. На выходе параметры от 0,01 МПа до 0,55 МПа. По предварительному заказу возможно увеличение параметров до 0,8 МПа. По этой причине паровые котлы еще называют теплогенераторами высокого давления. Их эксплуатация оправдана при необходимости получения сухого и влажного пара для средних предприятий.

Водогрейные котлы промышленные

Применение водогрейных котлов для отопления производственных помещений целесообразно на тех предприятиях, где нет необходимости в паре. Подогрев теплоносителя осуществляется до 95-98 ° С. Вода, нагреваясь, создает в системе отопления небольшое давление. По этой причине водогрейные котлы называют котлами низкого давления.

Для промышленных целей применяют три типа электрокотлов:

1. Индукционные.
2. ТЭНовые.
3. Электрод.

В первых двух случаях принцип косвенного нагрева теплоносителя. В индукционных электрокотлах нагрев осуществляется с помощью электромагнитной катушки, в аналоге ТЭН нагрев осуществляется поверхностью трубчатого нагревателя.

Электродные котлы промышленного типа встречаются реже, но потребляют меньше электроэнергии, примерно на 40%. Парогенератор с электродами производства КЭП.

Для повышения энергоэффективности промышленных электрических водогрейных котлов большой мощности требуется установка дополнительного оборудования: циркуляционные насосы, бойлер косвенного нагрева и др.

Как выбрать электрокотел для производства

Выбор котла для электрического отопления основывается на нескольких важных параметрах:

• Принцип нагрева — индукционные устройства, стоят дороже примерно на 10-15%, чем аналоги ТЭН. Но, недостаток последнего, быстрый выход из строя трубчатого ТЭНа.
  В условиях непрерывной эксплуатации, даже с установкой системы фильтрации и очистки воды, срок службы водонагревателя не превышает 5-7 лет.Индукционный нагреватель, проработает в 3-4 раза дольше. Более дешевые — электродные котлы.
• Количество контуров — электрические котельные, они работают на горячее водоснабжение и отопление промышленных предприятий. Возможность приготовления бытовой горячей воды, есть двухконтурные водонагреватели.
  Одноконтурные модели подключаются к ГВС через бойлер косвенного нагрева. Для промышленного использования устанавливаются накопительные баки емкостью несколько тысяч литров.
• КПД — промышленные электрокотлы для отопления промышленных зданий, индукционного типа и оснащенные ТЭНами на потребление электроэнергии, практически не отличаются.Модели TEN требуют больших вложений во время эксплуатации.
• Сборка — производство котлов осуществляется несколькими отечественными и зарубежными компаниями. Не все теплогенераторы имеют одинаковое качество сборки и надежность. Предпочтение стоит отдавать проверенным временем маркам.

Преимущество ТЭН и индукционных котлов, возможность подключения к энергосберегающим системам промышленного отопления. Во время сезонной остановки производства устанавливается режим незамерзания, при котором котел автоматически поддерживает нагрев теплоносителя в пределах 10-15 ° С.

Расчет и выбор котла

Расчет электрокотла для промышленного здания проводит исключительно грамотный инженер-теплотехник. При расчетах учитываются следующие параметры:

• Тепловые потери — необходимо провести ревизию здания на предмет возможных тепловых потерь. После исследования описываются меры по снижению теплопотерь. По результатам необходима тепловая мощность ТЭНа.
• Стоимость электроэнергии — на каждое промышленное производство выделяют лимит электроэнергии.Рассчитав производительность котла, рассчитайте, какая модель подходит для отопления, не превышая установленного лимита. Учитывайте потребность в дополнительном оборудовании в электричестве. Возможно, потребуется увеличить лимит, установленный энергосбытовой компанией.

Двухконтурные котлы промышленного назначения встречаются крайне редко. Для горячего водоснабжения установите отдельный бойлер или проточный водонагреватель. При необходимости используйте накопительный бак косвенного нагрева, подключив его напрямую к системе отопления.

Производители промышленных котлов

Желая сэкономить на покупке электрокотла для отопления промышленного предприятия, некоторые заказчики совершают ошибку, приобретая котельное оборудование некачественного качества.

Технология изготовления промышленных электрокотлов достаточно сложна. Соблюдение поэтапной сборки возможно только на заводе. «Самопальные» устройства в лучшем случае проработают несколько лет, после чего выйдут из строя, в худшем — приведут к пожару.

Покупать стоит исключительно заводскую продукцию надлежащего качества.Судя по опыту эксплуатации, высокому качеству сборки и надежности, отличает электрические котлы следующих марок:

• Attsu — итальянский производитель, специализирующийся на производстве промышленных парогенераторов. Максимальная мощность 3 мВт. Котлы Атцу, оснащенные микропроцессорным контроллером. Можно каскадировать несколько устройств, чтобы увеличить мощность.
• STEAM ELMO — парогенераторы, с высокой паропроизводительностью. Вы можете выбрать модель, способную производить до 5000 кг пара / час.Котлы STEAM ELMO, устанавливаемые в блочно-модульную котельную. Максимальное увеличение паропроизводительности до 20 000 кг / час.
• ЦЭП — парогенераторы максимальной мощностью 250 кВт. Котлы электродного типа, с максимальной температурой нагрева до 160 ° С. КЭП — это бытовые электрокотлы, отличающиеся высоким КПД.
• EVAN Professional EPO — в модельном ряду котлы мощностью от 36 до 240 кВт. Водогрейный котел ТЭНН проточного типа. Преимущество котельного оборудования Evan Professional EPO — микропроцессорное управление, автоматическая защита, предотвращающая выход из строя автоматики, при перепадах напряжения и при коротком замыкании.
• ZOTA Prom — еще один бытовой электрокотел ТЭН, который работает на нагрев теплоносителя без возможности производства пара. Максимальная мощность модельного ряда 400 кВт. Производит 9 м³ горячей воды в час. В ZOTA Prom установлены трубчатые нагреватели из нержавеющей стали диаметром 13 мм.
• ACV E-tech P — немецкий котел, бельгийской сборки. Электрокотел, использует проточный метод отопления. Максимальная производительность, 260 кВт. В серию входят одноконтурные и двухконтурные котлы.Внутри электрокотла ACV E-tech P установлен накопительный бак максимальной емкостью почти 400 литров. Удобный электрокотел для отопления дома с большой площадью и приготовления горячей воды.
• Савитр ПРОФ и МАКС — отопительные котлы с одним и двумя контурами, предназначенные для комфортного обогрева помещений, максимальной площадью до 2400 м². Котлы Савитр ПРОФ и МАКС, это лучшее решение для отопления автомастерских и небольших производственных цехов. Продукция выпускается одноименным российским концерном.
• Intois Optima — электрокотел ТЭН, предназначенный для подключения к системам отопления в жилом и промышленном секторах. При производстве российских котлов используются инновационные технологии, обеспечивающие высокую безопасность эксплуатации и длительный срок службы. Intois Optima — электрический котел нового поколения.
• НЕВСКИЙ класс «Индустриальный» — еще одна ТЭН модель электрокотла, выпускаемая российским заводом. Максимальная отапливаемая площадь составляет 5000 м². Электрокотел НЕВСКИЙ класса «Промышленный», подключается к микропроцессорному контроллеру, управляется дистанционно и имеет многоуровневую систему защиты.

Водогрейный котел и парогенератор подбираются в каждом конкретном случае отдельно. В зависимости от условий эксплуатации выбирают электродный или электрокотел ТЭН. Отечественные котлы не уступают по качеству и надежности даже именитым европейским моделям.

Требования к промышленной котельной с электрическим котлом

Правила безопасной эксплуатации паровых электрических котельных подробно изложены в документе от 28 мая 1993 г., утвержденном Ростехнадзором Российской Федерации.В нормах, в частности, оговаривается расположение котельного оборудования, меры по предотвращению возникновения аварийных ситуаций и поражения обслуживающего персонала электрическим током.

Нормы описывают необходимость в следующем:

• Электрокотельное оборудование должно иметь высокую степень автоматизации. Обеспечивает автоматическое управление, самоотключение и активацию агрегата в случае аварии.
• Установка промышленных электрокотлов отопления, допускается в любом техническом помещении промышленного предприятия со средней влажностью.Электрокотел подбирается с соответствующей степенью защиты от влаги.
• Монтаж и подключение электрогенератора выполняет специалист с необходимым уровнем доступа. Все монтажные работы выполняются с соблюдением правил.

Любое нарушение сроков подключения и монтажа влечет за собой право энергосбытовой компании отказать предприятию в подаче электроэнергии.

Электробезопасность котельной

Электрокотлы для отопления производственных помещений должны быть заземлены.Проведено регулярное обслуживание систем отопления. При подключении к электрической розетке обязательно соблюдайте следующие условия:

• Автоматика и УЗО установлены.
• Электрокотел подключен к отдельной трехфазной линии напряжения.
• Для предотвращения выхода из строя автоматики промышленной котельной устанавливается регулятор напряжения с необходимой синусоидой.
  Для обеспечения бесперебойной работы котла рекомендуется использовать генератор, работающий на дизельном топливе.
• Обслуживающий персонал без необходимого разрешения к выполнению работ по обследованию и ремонту котельного оборудования не допускается.

Персонал регулярно проходит инструктаж по безопасному обслуживанию и ремонту. В котельной размещаются предупреждающие знаки и вывешивается инструкция с пошаговым планом действий в случае возникновения чрезвычайной ситуации.

Требования к воде для электрокотлов

Электрокотлы индукционные и ТЭН работают с любым теплоносителем. Некоторые модели способны нагревать антифриз в любых пропорциях.Для подпитки котла устанавливают систему фильтрации и водоподготовки.

Электродные нагревательные приборы работают исключительно со специальным теплоносителем с высоким содержанием солей. В процессе электролиза, сопровождающего нагрев теплоносителя, объем жидкости в водяном контуре уменьшается. Через время нужно заправить систему отопления новой порцией теплоносителя.

Промышленные котлы — относятся к отопительному оборудованию с высокой степенью опасности. Монтаж, подключение к электросети и последующее обслуживание производятся исключительно в соответствии с правилами, указанными в ПУЭ и описанными в рекомендациях Ростехнадзора.

Электродные котлы и энергопереход

---

Электродный котел, котел с электрическим приводом, в котором вода, которая должна быть нагрета, сама используется в качестве электрического сопротивления, обеспечивает надежный и надежный способ преобразования энергии в тепло, способный напрямую использовать напряжения до 24 кВ без ступенек. понижающие трансформаторы и достижение очень высоких скоростей разгона (чему способствовало отсутствие поверхностей нагрева и трубопроводов котла).Эта технология существует уже несколько лет, но вновь вызвала интерес как средство, помогающее поддерживать стабильность в сетях с высоким процентом возобновляемых источников энергии, а также как экономичный вариант преобразования энергии в тепло. Мартин Лёвланд, технический директор, PARAT Halvorsen, Норвегия

---

В электродном котле переменный ток течет в воде между тремя или более электродами. Электрическое сопротивление воды напрямую генерирует тепло. Тепло можно использовать для обеспечения горячей водой системы отопления или для производства пара для промышленных процессов.

Электродный котел используется в Европе более 70 лет. Он был очень популярен в 1960-х годах, особенно в странах со значительными гидроэнергетическими ресурсами (например, в Норвегии). До того, как электрические сети в Европе были подключены, электродные котлы давали возможность использовать дешевую избыточную энергию, вырабатываемую гидроэлектростанциями в периоды перепроизводства, и использовать ее для производства горячей воды или пара.

В 1980-х годах с улучшением сетевых соединений между странами и ростом цен на электроэнергию накопление тепловой энергии стало менее привлекательным, а популярность электрических котлов снизилась даже в Норвегии.

Тем не менее, несмотря на спад на рынке, норвежская компания PARAT Halvorsen AS приняла решение продолжать предлагать эту технологию и поддерживать ее как можно более современной, предлагая ее для нишевых приложений, например, для больниц, которым требовалось электрическое оборудование. котел в качестве резервного для дополнения к масляному котлу.

Компания также поставила оффшорную версию для приложения FPSO (соответствует требованиям зоны опасности «EX»).

Появляются новые рынки

Впоследствии, примерно в 2010 году, появился новый рынок для электродных котлов: регулирование сетей, справляющееся с растущей долей непостоянной ветровой генерации.Первые запросы поступили от датских муниципальных ТЭЦ, от которых регулятор энергосистемы Дании потребовал установить аккумуляторы тепла, чтобы помочь предотвратить потенциальную нестабильность сети, возникающую из-за значительной ветровой мощности в сети.

В Дании электродный котел PARAT Halvorsen использовался преимущественно для регулирования первичной сети. В этом приложении вся мощность котла выставлена ​​на отрицательное регулирование сети. Это означает, что когда в сети слишком много мощности, котел автоматически регулируется, достигая полной тепловой мощности за 30 секунд, помогая стабилизировать частоту сети.Электродный котел с минимальным количеством трубопроводов и без поверхностей нагрева особенно подходит для такого типа быстрого нарастания температуры.

В других странах, особенно в Германии, рынок электродных котлов развивался в приложениях с отрицательным вторичным регулированием, т. Е. С потреблением энергии из сети, но в течение более длительных периодов времени.

Другой рынок — ТЭЦ, которые сталкиваются с ситуацией, когда поставка тепла для централизованного теплоснабжения приносит больше доходов, чем продажа электроэнергии. Они могут использовать электродный котел для преобразования своей энергии в тепло вместо того, чтобы поставлять дешевую электроэнергию в сеть.

Электродный котел может также использоваться для регулирования внутренней нагрузки в многоблочных ТЭЦ при запуске или остановке агрегата, что позволяет поддерживать нагрузку на поршневые двигатели или газовые турбины на оптимальном уровне.

Кроме того, некоторые пользователи считают, что электродный котел может стать важной частью плана резервного копирования на случай отказа газоснабжения или других частей инфраструктуры. В таких условиях электродный котел может подавать центральное отопление или пар критически важным клиентам.Электродный котел может выйти на полную нагрузку из холодных условий за 5-10 минут, что является преимуществом для резервного котла.

В Норвегии пользователи используют электродный котел, поскольку в качестве источника тепла электроэнергия может конкурировать с нефтью и газом. Использование электричества также улучшает экологические показатели.

Принципы и преимущества электродного котла

Электродный котел PARAT состоит из внешнего и внутреннего резервуаров. Электроды подвешены внутри внутреннего контейнера, который электрически изолирован от внешней оболочки.

Вода и внутренний резервуар образуют изолированную нулевую точку в звездообразном соединении между электродами.

Циркуляционный насос подает воду в емкость с электродом. Мощность котла пропорциональна уровню воды на электродах.

Для традиционного топочного котла требуется камера сгорания и секция трубы для передачи тепла от пламени воде. Это приводит к большому, тяжелому и дорогостоящему строительству. В электродном котле тепло генерируется непосредственно в компактном водяном объеме между электродами.

Электродный котел работает на среднее напряжение в диапазоне 6-24 кВ. В отличие от типичного низковольтного нагревателя, он не требует трансформатора низкого напряжения, что позволяет избежать затрат, связанных с трансформатором, кабелями и низковольтным распределительным устройством.

Технология электродных котлов хорошо отработана и хорошо изучена на основе многолетнего опыта.

Используемая в настоящее время высоконадежная электродная система была разработана PARAT Halvorsen в 1993 году в сотрудничестве с Университетом Тронхейма.Ранее использовавшиеся электроды изнашивались из-за сильноточных потоков, и их приходилось часто заменять. На основе практических экспериментов и компьютерного моделирования была разработана концепция симметричного электрода PARAT. Потоки тока были снижены до уровня, при котором электроды больше не испытывали чрезмерного износа.

В ответ на рост возобновляемых источников энергии, которые становятся важной частью производства электроэнергии, электродные котлы постоянно совершенствуются.Вариант на 24 кВ был разработан в 2015 году и сейчас успешно эксплуатируется на четырех заводах. Система управления котлом также была улучшена, а время отклика уменьшено, чтобы котел мог выполнять сложную задачу первичного регулирования.

Диапазон мощности электродного котла ПАРАТ 5-60 МВт.

Опыт реализации проекта

PARAT Halvorsen AS была первой компанией в мире, которая применила паровой электродный котел для регулирования сети. В настоящее время в Германии в этом приложении задействовано более 250 МВт паровых котлов PARAT.

Проект на площадке под управлением Currenta в Леверкузене, Германия (см. Рисунок слева вверху), является хорошим примером того, как электродный котел мощностью 7 МВт может быть интегрирован в паровую сеть промышленного парка. Котел претендует на вторичное регулирование, и когда он работает, для производства пара можно использовать меньше газа и угля. Электродный котел в Леверкузене подает насыщенный пар под давлением 32 бар, а пароперегреватель низкого напряжения обеспечивает температуру пара до 380 ° C.

Также на фотографии (вверху справа) показан электродный котел мощностью 15 МВт, используемый в проекте по преобразованию электроэнергии в тепло на электростанции ŠKO-ENERGO в Млада-Болеславе.В этом случае электродный котел PARAT соединен с теплообменником, который подает вырабатываемое тепло в существующую систему централизованного теплоснабжения, обеспечивая буфер во время пиковых нагрузок в электросети общего пользования.

Электростанция была спроектирована совместно компаниями ŠKO-ENERGO и E.ON Czech Republic.

Другой недавний монтаж (см. Справа) — это высоковольтный электродный котел PARAT Halvorsen мощностью 10 МВт для A2A Calore e Servizi, крупнейшей компании централизованного теплоснабжения Италии. Котел был введен в эксплуатацию в начале 2018 года и будет использоваться для пиковых нагрузок и регулирования сети в Милане.

Мысли о будущем

PARAT Halvorsen всегда ищет инновационные пути развития электродных котлов. Недавняя награда от Statoil, например, предусматривает поставку системы отопления с электродными котлами мощностью 2 x 12 МВт 11 кВ (смонтированная на салазках) для месторождения Johan Sverdrup Phase 2. Морское месторождение будет полностью эксплуатироваться на возобновляемых источниках энергии, передаваемых с материковой части Норвегии, а не на обычных электростанциях, установленных на платформе.

Мы также считаем, что бизнес возобновляемых источников энергии в настоящее время сталкивается с проблемой, в решении которой могут помочь электродные котлы.С тех пор, как мы вышли на рынок регулирования энергосистем в 2010 году, мы стали свидетелями значительного роста использования возобновляемых источников энергии в европейской энергосистеме. Однако, путешествуя, мы замечаем, что многие ветряные турбины не работают даже в ветреную погоду. Причиной этого в основном являются устаревшие налоговые структуры, препятствующие использованию электроэнергии в качестве источника тепла, или высокие сетевые тарифы, даже когда сеть не загружена. По этим причинам много ГВтч возобновляемой энергии теряется каждый день, поскольку она никогда не производится. Поэтому мы обращаемся к политикам с таким же вызовом, чтобы они работали над созданием подходящей основы для использования возобновляемой энергии так же усердно, как они делали это над установкой технологий возобновляемой генерации.

Электродные котлы — Altenergy

Как работает электродный котел?

Электродный паровой или водогрейный котел — компактное решение, используемое для преобразования электроэнергии в тепло. Принцип его работы довольно прост. Электричество, поступающее через электроды внутри котла, создает вокруг них поле, которое заставляет молекулы, циркулирующие в верхней части котла, двигаться быстрее. Таким образом вода нагревается. Сам корпус котла находится под давлением с использованием системы инертного газа (напр.грамм. азот). Объем воды регулируется регулирующим клапаном. Он поддерживается на довольно низком уровне, поэтому мощность котла можно регулировать практически мгновенно. Проводимость воды постоянно контролируется, чтобы обеспечить правильную мощность котла. Когда проводимость превышает установленные параметры, автоматически запускается продувка. Работа парового котла построена на аналогичных принципах. Пар собирается в верхней части котла, выходит через регулирующий клапан. В случае, если давление пара превышает заданное значение, мощность пулера автоматически уменьшается.

Области применения

Электродные котлы предоставляют возможность включения альтернативных источников энергии (например, солнечных, ветряных) в системы центрального отопления. Другое важное приложение — регулирование энергосистемы.

Регулирование сети

Подключение альтернативных источников энергии к сети требует мгновенного регулирования мощности и частоты. Время отклика менее 30 секунд от минимальной до полной нагрузки электрода дает возможность использовать его для первичного регулирования. Преобразование электроэнергии в тепло позволяет аккумулировать возобновляемую энергию в периоды перепроизводства.

Тепловые сети

Горячая вода и пар, производимые электродными котлами, могут использоваться в тепловых сетях, что позволяет минимизировать использование котлов, работающих на ископаемом топливе. Установленный резервуар для хранения тепла обеспечивает возможность приема большого количества энергии, когда требуется регулирование сети. Когда клиенту нужно тепло, энергия может высвобождаться из резервуара.

Электродные котлы позволяют пользователям не только влиять на экологическую производительность предприятий, но и минимизировать бюджет на ископаемое топливо.

Электродные котлы Парат

Предлагаем решения на базе электродных котлов Парат. Норвежская компания более 20 лет производит оборудование на собственном предприятии во Флеккефьорде. Однако они начались в начале 1920-х годов. На данный момент компания реализовала широкий спектр проектов в Европе и успешно стабилизировала энергосистемы во многих городах.

Ключевые преимущества электрокотлов Parat:

• От холодной до полной нагрузки менее чем за 5 минут
• 30 секунд от минимальной до полной нагрузки
• Минимальная нагрузка 0%
• Отсутствие тока заземления
• Компактная конструкция — до 60 МВт в одном устройстве
• Низковольтный трансформатор не требуется
• Нет износа электродов
• Требуется минимальное техническое обслуживание

Основы системы нагрева и охлаждения: советы и рекомендации

Когда воздух нагревается или охлаждается в источнике тепла / холода, он должен быть распространяется по разным комнатам вашего дома.Это может быть выполнено с помощью систем с принудительной подачей воздуха, гравитации или излучения, описанных ниже.

Системы с принудительной подачей воздуха

Система с принудительной подачей воздуха распределяет тепло, производимое печью, или холод, производимый центральным кондиционером, через вентилятор с электрическим приводом, называемый нагнетателем, который заставляет воздух через систему металлических каналов комнаты в вашем доме. По мере того, как теплый воздух из печи течет в комнаты, более холодный воздух в комнатах течет вниз через другой набор каналов, называемый системой возврата холодного воздуха, в печь для обогрева.Эта система регулируется: вы можете увеличивать или уменьшать количество воздуха, проходящего через ваш дом. В центральных системах кондиционирования воздуха используется та же система принудительной подачи воздуха, включая вентилятор, для распределения холодного воздуха по комнатам и возврата более теплого воздуха для охлаждения.

Проблемы с системами принудительной подачи воздуха обычно связаны с неисправностью вентилятора. Воздуходувка также может быть шумной и добавляет стоимость электроэнергии к стоимости топочного топлива. Но поскольку в ней используется воздуходувка, система принудительной подачи воздуха представляет собой эффективный способ направлять переносимое по воздуху тепло или холодный воздух по всему дому.

Гравитационные системы

Гравитационные системы основаны на принципе подъема горячего воздуха и опускания холодного воздуха. Следовательно, гравитационные системы нельзя использовать для распределения холодного воздуха из кондиционера. В гравитационной системе печь располагается рядом с полом или под ним. Нагретый воздух поднимается по воздуховодам и попадает в пол по всему дому. Если печь расположена на первом этаже дома, тепловые регистры обычно располагаются высоко на стенах, потому что регистры всегда должны быть выше печи.Нагретый воздух поднимается к потолку. По мере того как воздух охлаждается, он опускается, попадает в каналы возвратного воздуха и возвращается в печь для повторного нагрева.

Другой основной системой распределения для отопления является лучистая система. Источником тепла обычно является горячая вода, которая нагревается печью и циркулирует по трубам, встроенным в стену, пол или потолок.

Радиантные системы

Радиантные системы работают, нагревая стены, пол или потолок комнат или, что чаще всего, обогревая радиаторы в комнатах.Затем эти предметы нагревают воздух в комнате. В некоторых системах используются электрические нагревательные панели для выработки тепла, которое излучается в комнаты. Как и гравитационные настенные обогреватели, эти панели обычно устанавливают в теплом климате или там, где электричество относительно недорогое. Излучающие системы нельзя использовать для распределения холодного воздуха от кондиционера.

Радиаторы и конвекторы, наиболее распространенные средства распределения лучистого тепла в старых домах, используются в системах водяного отопления. Эти системы могут зависеть от силы тяжести или от циркуляционного насоса для циркуляции нагретой воды от котла к радиаторам или конвекторам.Система, в которой используется насос или циркуляционный насос, называется гидравлической системой.

Современные системы лучистого отопления часто встраиваются в дома, построенные на фундаменте из бетонных плит. Под поверхностью бетонной плиты прокладывается сеть водопроводных труб. Когда бетон нагревается трубами, он нагревает воздух, соприкасающийся с поверхностью пола. Плита не должна сильно нагреваться; в конечном итоге он будет контактировать с воздухом во всем доме и нагревать его.

Излучающие системы — особенно когда они зависят от силы тяжести — подвержены ряду проблем.Трубы, используемые для распределения нагретой воды, могут забиться минеральными отложениями или наклониться под неправильным углом. Также может выйти из строя бойлер, в котором вода нагревается у источника тепла. В новых домах системы горячего водоснабжения устанавливают редко.

В следующем разделе вы узнаете, как термостат и другие элементы управления используются для поддержания климата в помещении, создаваемого вашими системами отопления и охлаждения.

ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ КОТЛА | Каталог котлов

Котлы являются частью системы водяного отопления.Гидравлические системы используют воду для передачи тепла распределительному источнику, например радиатору, для обогрева дома. Гидравлические системы могут нагреваться с помощью горячей воды или пара, в зависимости от типа используемого котла. Котел — это часть системы, которая нагревает распределяемую воду. Ключевые элементы котла включают горелку, камеру сгорания, теплообменник, выхлопную трубу и органы управления. Аксессуары котла, включая экономайзер дымовых газов, также обычно используются в качестве эффективного метода рекуперации тепла из котла.

Ключевые компоненты котлов: —

• Горелка — Горелка — это компонент котла, который обеспечивает тепло для нагрева воды в системе. Используемое топливо может быть природным газом или нефтью.
• Теплообменник — Теплообменник котла позволяет теплу от горелки нагреть воду в системе. Работа теплообменника заключается в передаче тепла от горелки к воде без прямого контакта с водой. Это похоже на кипячение воды в кастрюле.
• Линии подачи — В системах водяного отопления используются трубопроводы для подачи нагретой воды или пара к точкам распределения, а линии подачи — это трубы, по которым горячая вода или пар распределяются по распределителю.
• Обратные линии — Когда вода охлаждается или пар остывает и снова меняет свое состояние на воду, возвратные линии возвращают эту воду в котел для повторного нагрева.
• Топка — Топка — это место, где топливо системы встречается с воздухом, создавая пламя.
• Огнеупорный материал — Огнеупорный материал на самом деле относится к огнеупорным материалам, которые используются для заполнения любых зазоров и / или отверстий, которые могут быть вокруг топки — это помогает обеспечить сохранение огня в топке.
• Циркуляционные насосы — Циркуляционные насосы нагнетают горячую воду или пар из системы к распределителям тепла в наших домах.
• Деаэраторы / конденсаторы — Деаэраторные и конденсаторные баки используются только в системах паровых котлов, а не при кипении горячей воды и горячего масла, потому что здесь жидкость всегда находится в жидкой форме.По конструкции эти два типа танков практически идентичны, но, как следует из названия, используются для разных целей.

  В этой форме резервуара используются два основных принципа: термический и вакуумный. Это зависит от того, какой тип котла используется. К каждому принципу также предъявляются различные требования к конструкции насоса.

  
  Термо принцип

  Резервуар, работающий по термическому принципу, связан с атмосферой. Эта конструкция обычно используется на небольших предприятиях.Здесь пар используется для поддержания температуры воды в резервуаре около 105 ° C, что удаляет воздух из воды.

  
  Принцип вакуума

  Здесь эжекторный насос используется для создания вакуума в резервуаре. Это приводит к тому, что вода в резервуаре начинает закипать из-за низкой температуры, что, в свою очередь, удаляет воздух из воды. Этот принцип обычно используется для паровых турбин.

• Экономайзер

  Исторически экономайзеры использовались только на крупных электростанциях.Однако потребность в более эффективных котлах в промышленности и судостроении означает, что экономайзеры теперь стали гораздо более распространенным явлением. Экономайзер — это теплообменник, который размещается в выхлопе котла или в выхлопной воронке главного двигателя корабля. Требования к насосу сильно различаются в зависимости от того, где установлен экономайзер.

• перегреватель

  Является составной частью котла и размещается на пути выхода горячих дымовых газов из топки. Тепло, рекуперированное из дымовых газов, используется для перегрева пара перед его поступлением в турбину (т.е.е. первичный двигатель), его основное назначение — повышение температуры насыщенного пара без повышения его давления.
  В котлах, работающих на природном газе, используется один из двух типов горелок: атмосферные горелки, также называемые горелками с естественной тягой, и горелки с наддувом, также называемые механическими горелками. Из-за более строгих требований к качеству воздуха горелки с низким уровнем выбросов NOx и горелки с предварительным смешиванием становятся все более распространенными и даже необходимыми в некоторых регионах. Обеспечивая эффективное смешивание воздуха и топлива при его поступлении в горелку, эти типы горелок могут гарантировать снижение выбросов NOx.
  Камера сгорания, обычно сделанная из чугуна или стали, вмещает горелки и процесс горения. Температура внутри камеры сгорания может очень быстро достигать нескольких сотен градусов.

Теплообменники могут быть изготовлены из чугуна, стальных трубных пучков или, в случае некоторых небольших котлов, из меди или стали, плакированной медью.

Дымоход — это трубопровод, по которому горячие газы сгорания отводятся от котла наружу. Обычно этот трубопровод изготавливается из стали, но в случае конденсационных котлов он должен быть изготовлен из нержавеющей стали для обработки коррозионного конденсата.Еще одно соображение заключается в том, будет ли выхлопная труба находиться под положительным или отрицательным давлением. Это может определить, как должны быть герметизированы стыки выхлопной трубы.

Средства управления котлом помогают производить горячую воду или пар регулируемым, эффективным и безопасным способом. Органы управления горением и работой регулируют скорость использования топлива для удовлетворения спроса. Главный рабочий орган управления контролирует температуру горячей воды или давление пара и отправляет сигнал для управления скоростью горения, скоростью, с которой топливо и воздух поступают в горелку.Обычные последовательности розжига горелки включают в себя включение / выключение, высокое / низкое / выключенное состояние и плавное регулирование.

Средства безопасности котла включают средства управления высоким давлением и температурой, высоким и низким давлением газа / масла, а также средства контроля высокого и низкого уровня воды и контроля пламени.