Технологии и материалы

Материалы

Электрические водонагреватели

Даже жители многоквартирных домов сейчас частенько задумываются об оснащении своего жилья собственной автономной системой обогрева. А что уже тогда можно говорить о владельцах частных домов, в которых автономный вариант является единственным возможным способом обеспечить приемлемый температурный режим в жилище. Ведь даже каркасный дом, несмотря на использование всевозможных энергосберегающих технологий, не в состоянии обеспечить требуемый температурный режим без внедрения системы дополнительного отопления.
Если разговор идет об обогреве помещений с помощью радиаторов, через которые циркулирует нагретый теплоноситель, то ключевым элементом таких систем является котел. И в свете общедоступности электроэнергии многие потребители предпочитают делать свой выбор именно в пользуэлектрокотла. Или же используют его в комбинации с другими аналогичными по назначению устройствами.

Почему именно электрокотел?

Существует мнение, и оно небезосновательно, что электрическое оборудование для обогрева достаточно дорого в эксплуатации. Это связано со стоимостью непосредственно электроэнергии. Однако, при этом полезно будет знать, что у электрокотлов исключительно высокий КПД – 96-98% электрической энергии превращается приборами отопления в тепловую. Ни один другой энергоноситель не может похвастаться такими высокими показателями при эксплуатации техники. А если систему отопления еще и оснастить автоматикой, которая сделает использование электрической энергии максимально эффективным, то электрокотлы можно рассматривать как вполне достойных конкурентов газовым и твердотопливным аналогам.

Водогрейный котел в ванной.jpg       Водогрейный котел в кухне.jpg

Виды электрических котлов.

Первое, что должно заинтересовать покупателя в процессе подбора подходящей модели электрического котла – это его паспортная мощность. Ведь показатели эффективности работы системы обогрева напрямую связаны с этим показателем. Мощность оборудования, которое представлено в этом сегменте рынка, колеблется в широчайших рамках. Для одноэтажных домов небольшой площади достаточно будет бытового котла с мощностью в 10-15 кВт. Но в продаже легко можно встретить и гигантов с мощностью в десятки киловатт. Такие агрегаты ориентированы на использование на крупных промышленных объектах.

КСТАТИ. Модели с паспортным значением мощности до 12 кВт работают от сети 220 В (однофазные). Более мощные, обычно, требуется подключают к сети 380 В (трехфазные).

Также, тем, кто планирует установить электрический водогрейный котел в экодом, полезно будет знать, что эти агрегаты могут быть одноконтурными и двухконтурными.
Модели с одним контуром можно использовать только для обеспечения нагрева теплоносителя в отопительных контурах. Двухконтурные котлы подают нагретый теплоноситель в отопительный контур и нагревают воду для различных бытовых нужд. Так что установкой одного агрегата, хозяева убивают двух зайцев – отапливают дом и обеспечивают всех проживающих горячей водой на кухне и в санузле.

Используемые в электрокотлах принципы нагрева

Принцип нагрева теплоносителя в электрических котлах следует выделить в отдельный классификационный признак, хотя в явном виде этот фактор малоинтересен потенциальному покупателю. Однако он влияет на габариты котла и на содержание работ по его техническому обслуживанию в ходе эксплуатации. Так вот, по этому признаку различают три вида водогрейных электрических котлов:

  1.  ТЭНовые;
  2.  электродные;
  3.  индукционные.

Первый тип по своей конструкции абсолютно идентичен обычным электрическим чайникам. Внутри стоит трубчатый электронагреватель, который греется при прохождении через него электрического тока и отдает свою энергию теплоносителю. Заполнять отопительные контуры в системах с такими котлами можно как обычной водой, так и незамерзающими жидкостями. Основным недостатком такого оборудования является интенсивное образование накипи на ТЭНах, влекущее за собой ухудшение теплообмена с наполнителем отопительных контуров и, соответственное, увеличение потребления энергии.

Электродные котлы в своем составе имеют набор электродов, которые сами по себе нагреть воду не смогут. Процесс нагрева воды происходит из-за того, что в процессе протекания электрического тока через воду, происходит распад ее молекул на отрицательно заряженные электроны и ионы с положительным зарядом, которые, в свою очередь, начинают двигаться к электродам с соответствующим знаком. А так как вода обладает определенным сопротивлением, то и этот процесс сопровождается ее нагревом. В отличие от ТЭНовых аналогов, в электродных почти не образуется накипь. Однако постепенно происходит растворение электродов в воде и возникает необходимость их замены. Кроме того, в системах отопления в качестве теплоносителя может использоваться лишь вода определенного состава. Объясняется это тем, что эффективный нагрев воды будет происходить лишь при определенных значениях ее удельного сопротивления.

Применение плит Грин Борд.jpgКСТАТИ. Мощность электродного котла – это характеристика переменная. Она напрямую зависит от температуры, до которой разогрет теплоноситель. Известно, что при росте температуры жидкости, ее теплопроводность также растет. Соответственно увеличивается и потребляемая мощность.

Индукционные котлы в своей работе эксплуатируют явление электромагнитной индукции. В них на первичную обмотку, которая изолирована от воды, подается напряжение. Возникающий при этом индукционный ток нагревает вторичную обмотку, выполненную в виде ферромагнитного сердечника. Сердечник непосредственно контактирует с теплоносителем, которому и передает свою температуру.

Применение плит Грин Борд.jpgПОЛЕЗНО ЗНАТЬ. Для того чтобы повысить эффективность работы индукционного котла, сердечники делают сложной формы с максимальной площадью контакта ферромагнетика и теплоносителя.

Индукционные котлы не требовательны к качеству теплоносителя и в них почти не образуется накипь. Кроме того, работа такого котла сопровождается незначительной вибрацией, которая препятствует оседанию накипи на элементах греющего узла. Но планируя приобретение именно такого котла в модульный дом, надо знать, что бытовые модели достаточно громоздки и тяжелы. Кроме того цена их заметно выше, чем у ТЭНовых или электродных.
Дополнительные элементы, входящие в состав системы отопления и устанавливаемые при монтажеводогреющих электрокотлов

Отдельным узлом в комплекте с самим котлом может идти шкаф управления. В нем сосредоточено оборудование, дающее возможность автоматизировать процесс управления работой котла, сделать его более экономичным. Достигается это, в первую очередь, за счет контроля температуры отопительных контуров в автоматическом режиме. Технически это реализуется путем установки в контурахтермодатчиков, которые передают информацию в шкаф управления. А в нем уже, в зависимости от запрограммированного температурного режима, включается или выключается греющий элемент. Формально теплоноситель можно разогреть до температуры больше 100?С. Однако в большинстве случаев особой необходимости в этом нет. Поэтому на терморегулирующем блоке выставляется нужно значение. Наличие терморегулятора и связанной с ним автоматики позволит сократить время активной работы котла и, соответственно, снизить затраты на его эксплуатацию.
Возможно также управление работой греющего узла в зависимости от температуры воздуха в помещении. Для этого термодатчики устанавливаются не в контурах, а в отапливаемом объеме. Но инерционность такой системы регулирования, конечно, будет выше.


Общие преимущества электрокотлов.

Несмотря на различия в конструкции различные модели электрических котлов характеризуются набором общих преимуществ:

  • относительная простота монтажа;
  • отсутствие необходимости обязательного получения специальных разрешений на установку;
  • экологическая безопасность оборудования;
  • практически полная бесшумность работы;
  • возможность полной автоматизации работы системы обогрева.

Недостатки электрокотлов.

Выбирая именно электрический вариант оборудования для системы отопления, следует понимать, что как и любое другое оборудование, электрокотлы имеют не только преимущества, но и ряд недостатки. Перечислим наиболее значимые из них:

  • высокая стоимость электроэнергии;
  • вероятность появления перебоев в электроснабжении и неполадок в элетросетях;
  • вероятность скачков напряжения в сети электроснабжения.

Несложно заметить, что эти недостатки присущи не столько самим приборам, сколько электросетям, по которым осуществляется снабжение оборудования электричеством. Технически решение этих проблем относительно легко реализуемо. Но для этого в состав системы обогрева требуется включать дополнительный набор оборудования (стабилизаторы напряжения, блоки бесперебойного обеспечения питания и прочие приборы), что сделает отопление для каркасного дома на этапе монтажа более дорогим.

КПрименение плит Грин Борд.jpg СВЕДЕНИЮ. В Европе и Северной Америке проблемы с электроснабжением и работой электросетей практически отсутствуют. Именно поэтому большое количество производителей занимаются разработкой и выпуском электрических водонагревательных котлов.

Особенности бытового водогрейного котла.

Принципиальное отличие бытового водогрейного котла от его промышленного аналога состоит в мощности. В остальном конструкция абсолютно одинаковая.

Высокий спрос на такое оборудование объясняется, в первую очередь, в простоте установки и подключении. Для него не требуется прокладки газовых труб. Максимум, что будет необходимо сделать, это проложить через отдельный предохранительный автомат электропроводку, рассчитанную именно на нужную мощность. Ведь далеко не всегда старая электросеть может выдержать увеличившуюся нагрузку.

Также такое оборудование не потребует заготовки и хранения топлива для обеспечения работы, как это надо делать для твердотопливных котлов. То есть установка и текущая эксплуатация электрических водогрейных котлов отличается относительной простотой.