Твердотопливные установки для дома
Особенность твердых энергоресурсов – длительный срок горения. Чтобы сгорели все компоненты, дающие тепловую энергию, требуется высокая и регламентированная температура.
Критерии выбора котла на твердом топливе для частного домостроения:
- функциональность – выработка тепловой энергии от других видов топлива;
- скорость сгорания;
- тип топочной полости.
Период сгорания одной закладки топливного материала – определяющий выбор фактор. Современные агрегаты способны работать на одной закладке несколько дней. Они оснащены автоматизированной установкой коррекции температурного режима. Так на угле этот период достигает недели.
Высокая стоимость компенсируется низким расходом теплоносителя.
Два способа сгорания:
- газовый – топливо при переработке выделяет газ, вентилятор направляет в камеру топки газ, где он воспламеняется от фитиля;
- верхнее горение – способ основан на методе горения сверху вниз.
Приборы на твердом топливе требуют от теплоносителя высокого качества. Жидкость очищают и фильтруют. Сравнительно небольшой слой налета способен увеличить затраты на энергетические ресурсы. С целью повышения производительности, устанавливают систему водоподготовки от накипи.
Универсальные модели котлов востребованы, это обусловлено:
- удобством при эксплуатации;
- практичностью;
- экономичностью;
- внедрение дополнительных функций;
- модернизацией конструкции.
Сделать правильный выбор модели помогут отзывы на специализированных сайтах, консультация профессионалов, привязка к индивидуальным особенностям дома и участка.
Отсутствие нагревательного элемента
Первое – в эл.котле индукционном, якобы нагревательных элементов нет. А вот в тэновом, их иногда более десятка, а значит высока вероятность их поломки, может и нескольких сразу.
Но если бы не было нагревательного элемента, то чем бы тогда котел нагревал воду? Та же самая катушка по сути и выполняет эту роль, только без соприкосновения с жидкостью. Поэтому данный элемент присутствует в любом таком агрегате.
А вот что касается высокой вероятности выхода ТЭНов из строя, то это напрямую зависит от той продукции и производителя, что вы покупаете.
Есть специалисты установившие за годы своей работы более 500 тэновых котлов, и не поменявшие по гарантии за все это время ни одного элемента.
Электродные котлы
Электрический котел BAXI Ampera 9
Основные критерии выбора
Изучая типы котлов отопления работающих на электричестве, потребители обращают внимание на различные характеристики. Они позволяют составить мнение о надежности, качественности и продуктивности котла, а также о его функциональных возможностях и эксплуатационных свойствах
Как правило, потребители хотят найти долговечный котел от проверенного бренда, который отличается бережливым расходом электроэнергии, обладает достаточным запасом мощности и использует в работе автоматику для защиты от аварийных ситуаций
Немаловажным критерием является и стоимость котла, ведь с наступлением экономического кризиса собственники стремятся к максимальной экономии
Как правило, потребители хотят найти долговечный котел от проверенного бренда, который отличается бережливым расходом электроэнергии, обладает достаточным запасом мощности и использует в работе автоматику для защиты от аварийных ситуаций. Немаловажным критерием является и стоимость котла, ведь с наступлением экономического кризиса собственники стремятся к максимальной экономии.
Рейтинг котлов составляется на основе следующих факторов:
- стоимость;
- надежность;
- мощность;
- простота эксплуатации;
- безопасность;
- экономичность и пр.
Устройство ТЭНового электрокотла
Как устроены ТЭНовые (то есть использующие для нагрева воды ТЭНы — трубчатые электрические нагреватели) электрические котлы отопления и горячего водоснабжения?
Устройство ТЭНового котла
- Собственно ТЭН представляет собой нагревательную спираль в керамическом изоляторе, помещенная в трубку из коррозионно-стойкого металла;
- Котел комплектуется несколькими ТЭНами и термостатом, ступенчато регулирующим их мощность в зависимости от текущей температуры теплоносителя и ГВС;
- Теплообмен между ТЭНами и водой проходит в теплоизолированных емкостях с минимальным рассеиванием тепла.
Замена ТЭНа в отопительном котле
Немного физики
Теперь мы позволим себе переключиться с устройства отопительного электрооборудования на… основы школьного курса физики. Конкретно — на закон сохранения энергии, сформулированный больше двух с половиной веков назад. Согласно классической формулировке, энергия не берется ниоткуда и не исчезает в никуда, а лишь переходит из одного состояния в другое.
А теперь давайте посмотрим, что происходит с электроэнергией в электрическом котле и вообще в любом нагревательном приборе.
Она может трансформироваться в следующие виды энергии:
- Тепловую, избыток которой передается теплоносителю и далее воздуху в отапливаемом помещении;
- Энергию электромагнитного излучения: благодаря конфигурации нагревательной спирали в ТЭНе она способна наводить в близко расположенных проводниках паразитные токи.
Для тех, кто забыл школьный курс физики
Механической работы (то есть перемещения обладающего массой объекта в противоположном вектору гравитации направлении) ТЭН не совершает. Ах да, циркуляционный насос… не обольщайтесь: все потраченное им электричество в конечном счете тоже преобразуется в нагрев труб из-за трения о них движущегося теплоносителя.
Но позвольте, почему же производители всегда указывают для нагревательного оборудования КПД, близкий к 100%, но не равный им?
Все очень просто: электрокотлы отопления и горячего водоснабжения рассеивают часть тепла в окружающем пространстве, не отдавая его теплоносителю или воде в системе ГВС. Теплоизоляция баков теплообменников и корпуса не обладает абсолютной эффективностью. Но говорить о потерях мощности здесь все же некорректно: рассеивающееся тепло тоже расходуется на обогрев дома.
Если котел стоит в отапливаемом помещении, вся потребляемая им энергия расходуется на обогрев
Рейтинг энергоэффективности
При выборе водогрейного электрического котла следует обратить внимание на его энергоэффективность. Чем выше показатель энергоэффективности, тем меньше электроэнергии потребляет котел и, соответственно, меньше затрат на его эксплуатацию
Мы составили рейтинг топовых водогрейных электрических котлов по их энергоэффективности:
- Котел A: Показатель энергоэффективности — 94%
- Котел B: Показатель энергоэффективности — 92%
- Котел C: Показатель энергоэффективности — 90%
- Котел D: Показатель энергоэффективности — 88%
- Котел E: Показатель энергоэффективности — 86%
Учитывайте, что энергоэффективность может зависеть от различных факторов, включая размеры помещения, теплоизоляцию, тип системы отопления и т.д. При выборе котла не забудьте проконсультироваться с профессионалами и учесть все особенности вашей системы отопления.
Устройства проточного типа
Электрические нагреватели данного типа относятся к отдельной категории. По своим конструкционным особенностям они значительно отличаются от накопительных водонагревательных устройств. Проточное устройство имеет более компактный размер, так как оно не располагает накопителем для горячей воды. В нагреватель вода попадает посредством вводного патрубка, а затем производится ее нагрев.
Проточный водонагреватель
Нагрев происходит в колбе их меди, а устройствами для нагрева служат довольно мощные ТЭНы. Обычно в проточных устройствах используются ТЭНы с мощностью от 5 до 25 кВт. После того, как жидкость нагревается, она тут же попадает в отопление частного дома электричеством, а расход ее регулируется посредством специальных клапанов.
Котлы электродные
Иногда их ещё называют ионными, и все они проточного типа. Принцип работы электродного котла основывается на ионизации молекул воды вследствие воздействия на них электрического напряжения.
В результате таких действий образуются положительно и отрицательно заряженные ионы воды, а электроды начинают изменять свою полярность с высокой частотой (50 Гц). Ионы, двигаясь от одного заряженного электрода к другому, выделяют энергию, которую мы ощущаем как тепло.
Хотя размеры ионизационной камеры невелики, процессы в ней происходят достаточно быстро. Давление повышается вплоть до двух атмосфер, ускоряя циркуляцию теплоносителя (специально подготовленной воды) по системе отопления.
Как выбрать котел
Чтобы выбрать правильно себе в дом электрический котел, особыми познаниями в теплотехнике обладать не надо. Мощность его подбирается исходя из 1 кВт на 10 квадратов площади коттеджа. Плюс про запас надо еще добавить 10–20%. Резерв надо оставлять всегда. Даже ондулин или шифер на кровлю и те берутся с небольшим запасом на обрезки.
Главный момент в выборе и монтаже рассматриваемого котла – это наличие электрических мощностей. В большинстве случаев требуется порядка 8–10 кВт. И обычно частное жилье изначально подключено к сетям, которые рассчитаны на подобное электропотребление.
Делайте правильный выбор
Но для более мощных водонагревателей существующего питания может и не хватить. А с получением дополнительных мощностей у энергетиков могут возникнуть сильные проблемы. Причем если это и возможно, то обойдется в немалую сумму. Ходить по государственным инстанциям за разрешениями здесь не придется, но добиться получения техусловий у энергетической ресурсоснабжающей компании зачастую бывает проблематично.
Отопление частного дома за счет электричества рекомендуется организовывать, только когда коттедж небольшой или магистрального газа рядом нет. В этих случаях такой вариант является наиболее оптимальным. В остальных ситуациях электрокотел подходит лишь в качестве дополнительного источника тепла. Электроэнергии он потребляет много, счета от энергетиков будут большими. Лучше всего такое оборудование ставить только для кратковременного или вспомогательного подогрева воды.
https://youtube.com/watch?v=asmWZcnzsUs
Электрический котел Protherm Скат RAY 12 KE /14
Бойлер в роли котла. Конструкционные особенности бойлера
Для того чтобы верно организовать электрическое отопление частного дома, работающее на базе бойлера, нужно предварительно изучить его конструкционные особенности. Основным элементом водонагревательного прибора является накопительный бак. В нем происходит процесс нагрева теплоносителя.
В баке расположено такое устройство, как ТЭН. Оно необходимо для того чтобы вода в баке нагревалась до необходимой температуры. Такое устройство работает в автономном режиме, и как только вода в накопительном баке нагреется до определенной температуры, ТЭН автоматически отключится. Большинство современных бойлеров отличаются тем, что накопительный бак дополнительно размещен в специальном защитном корпусе. Между стенками этого корпуса и стенками бака укладывается материал, который необходим для того чтобы обеспечить теплоизоляцию. Благодаря ему предотвращаются потери тепла, которые уходят наружу.
Устройство бойлера
Типы котлов для водяного подогрева полов
Котлов для подогрева теплоносителя, то есть воды, существует несколько типов. Они отличаются особенностями работы, установки и эксплуатации, а также типом топлива, за счет которого функционируют.
Котлы отопительные
Таблица. Типы отопительных котлов.
| Тип | Общая информация |
|---|---|
 Одноконтурный | Такие котлы нагревают только теплоноситель (в нашем случае – воду). Чтобы они могли использоваться для чего-то еще, необходимо приобрести бойлеры, теплообменники и т. д. |
 Двухконтурный | Котлы этого типа могут использоваться для подогрева воды и с целью отопления. Подогрев в таком агрегате возможен благодаря наличию теплообменника или бойлера уже непосредственно в самом устройстве. |
Также котлы могут разделяться на две категории по месту установки. Они бывают настенные, напольные. Напольные, как правило, имеют большую мощность, чем подвесные. Но последние гораздо удобнее в плане установки и не такие затратные в обслуживании.
Установка газового котла BAXI + электрокотел Protherm
Котлы дизельные
В этом случае топливом выступает обычная солярка. Эти агрегаты производительны и очень эффективны, отличаются абсолютной автономностью, то есть не зависят от того, подключены ли они к каким-либо коммуникациям (газовым, электрическим сетям и т. д.). Они просты в монтаже, легки в эксплуатации и имеют высокие показатели КПД при небольшом расходе горючего.
Устройство дизельного котла
дизельные котлы отопления
Котлы на твердом топливе
Топливом для этих агрегатов служат дрова, топливные пеллеты. Принцип работы напоминает сжигание дров в обычной печи. Но при этом сгорание происходит при высоких температурах (от +250 градусов) и без доступа воздуха. Нагрев теплоносителя происходит за счет выделения горячего дыма во время сжигания топлива.
Твердотопливный котел для теплого пола
В жилых помещениях такие котлы применяются редко, обычная сфера их использования – производство, сельское хозяйство. Эти агрегаты в доме требуют постоянного внимания, а также подгрузки топлива, что усложняет эксплуатацию.
Схема твердотопливного котла
твердотопливные котлы отопления
Котлы газовые
Догадаться нетрудно, что этот тип котлов работает на газу. Корпус этих устройств обычно изготавливается из чугуна или стали, от чего будет зависеть срок службы и простота монтажа. Стальные котлы гораздо легче чугунных, они имеют небольшие габариты и легко ремонтируются. Однако срок эксплуатации у них ниже. Именно поэтому чугунные агрегаты стоят дороже, так как отличаются повышенными показателями надежности. Устройства могут работать как на магистральном газе, так и на сжиженном из баллонов. Довольно экономны, а для подогрева одних лишь полов можно взять маломощную установку.
Газовый котел для теплого пола
Для подключения к системе теплого пола эти котлы не рекомендованы. Причина проста – они, конечно, в состоянии поддерживать температуру воды на невысоких показателях (около +45 градусов), но ведь на самом деле рассчитаны на подогрев теплоносителя не менее +80 градусов. Из-за этого КПД котла очень сильно упадет (до 15%).
Но все же есть вариант использования газового котла для работы с системой теплого пола. Для этого придется использовать узел смесительный, оборудованный специальным распределителем и циркуляционным насосом. Однако это увеличит и затраты на приобретение оборудования и его монтаж.
Котел газовый напольный двухконтурный
газовые котлы отопления
Котлы на электричестве
Эти агрегаты, работающие на электрическом токе, могут применяться в любых сферах и лучше всего подходят для подключения к системе подогрева пола. Подключение этого котла просто, несмотря на кажущуюся сложность. Такие агрегаты позволят организовать низкотемпературный подогрев – такой, какой и нужен для теплого пола – за счет возможности регулировки температуры исходящего потока теплоносителя.
Схема электрокотла для теплого водяного пола
На фото — электрический котел отопления
электрические котлы отопления
Индукционные котлы отопления
Принцип магнитной индукции для нагрева материалов используется уже достаточно давно в металлургической и химической промышленности. На рынке отопительной техники индукционные электрокотлы для водяного теплоснабжения появились относительно недавно.
Индукционный отопительный котел
В конструкции котла присутствует обмотка, благодаря которой создается электромагнитное поле. Через сердечник проходит теплоноситель и из-за электромагнитной индукции его температура повышается. Такой принцип позволяет делать индукционные электрокотлы для теплоснабжения частного дома различной мощности. В большинстве случаев модели рассчитаны для питания от электросети с напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Для уменьшения габаритов конструкции можно установить частотные преобразователи, которые увеличат удельную мощность котла без значительного роста габаритов.
К преимуществам индукционных котлов можно отнести следующее:
- Простое подключение индукционного электрокотла в отопление. Для этого достаточно установить конструкцию и подсоединить патрубки к подающей и обратной магистрали;
- Надежность работы. Из-за отсутствия движущихся элементов срок безремонтной службы может составлять от 20 до 30 лет;
- Возможность использования нескольких типов теплоносителя. Можно выбрать индукционный электрокотел для отопления для системы с дистиллированной водой или антифризом. Это не скажется на работоспособности оборудования;
- Отсутствие накипи. Это обусловлено особенностью работы котла.
Можно ли сделать индукционный электрокотел для отопления дома самостоятельно? В большинстве случаев это будет затруднительно, так как необходимо правильно подобрать материал обмотки, корпуса и обеспечить достаточную изоляцию котла. Но главной проблемой является герметичность конструкции.
Как выбрать подходящий котел?
Выбор электрокотла во многом зависит от того, в каком жилище ему предстоит работать.
Для квартиры
В квартирах обычно устанавливают маломощные одноконтурные отопители в настенном исполнении. Покупать двухконтурную модель нет смысла, так как при малой мощности она не сможет поставлять горячую воду в достаточном количестве.
Настенный водонагреватель
Для дачи
Качество электроснабжения в дачных поселках гораздо хуже, чем в городах, поэтому для таких условий лучше подойдет индукционный котел. Имеет смысл выбрать двухконтурную модель, так как на даче можно обойтись и малым количеством горячей воды.
Выбор бойлера
Перед тем, как выбрать тот или иной водонагревательный прибор, чтобы оборудовать электрическое отопление для дачи и нагрев воды, следует хорошенько изучить его функциональные возможности. В отопительной системе самым слабым звеном будет как раз водонагревательный прибор.
Есть несколько важных моментов, которые нужно учитывать при выборе водонагревательного прибора. Наиболее главный момент – это мощность ТЭНов, которые монтированы в водонагревательном приборе. Более мощный бойлер будет обеспечивать, соответственно, более эффективное отопление загородного дома электричеством.
Без проблем можно приобрести бойлер любого объема
Бытовые бойлеры характеризуются такими параметрами мощности, как 1,5 – 3кВт. К более мощной категории относятся бойлеры профессионального типа. Их мощность может достигать до 12 кВт. Лучше всего выбирать более мощный прибор, несмотря на то, что он стоит дороже. Со временем затраты на такое устройство полностью себя окупят.
Еще один важный параметр, на который следует обратить внимание – это объем накопительного бака. От объема бака зависит время работы бойлера
Чем больше бак, тем и отопительный прибор будет отдыхать более длительное время. Это позволит сэкономить средства, которые уйдут на оплату электроэнергии.
Наиболее оптимальным вариантом будет приобретение устройства с баком на 250-300 литров. Однако они не пользуются большой популярностью из-за того, что относятся к довольно высокой ценовой категории.
Электрический бойлер объемом 300 л
Обзор водонагревателей для электроотопления
Производители отопительных аппаратов, уже выпускают обычные бойлера, адаптированными для установки в теплоснабжающих сетях. Их тепловая мощность увеличена до 12 кВт, кроме того они имеют повышенные диаметры вводов для подключения во внутридомовой системе отопления.
Отопление от бойлера реализовать не сложно. Так как такое оборудование широко представлено на рынке, как отечественными, так и зарубежными производителями. Выбор их будет зависеть от требуемого вида энергоносителя и, типа нагрева: емкостные или косвенного нагрева. Последние больше используются в автономных схемах теплоснабжения, поэтому здесь действует принцип — чем больше, тем лучше. Они хорошо применяются во время отопительного сезона, а
летом для ГВС — разумнее применить комбинированные водонагреватели.
Наиболее популярные модели водонагревателей, которые используются в системах отопления:
- Бойлер для отопления Thermex Champion Titaniumheat 150 V, производство Россия, ТЭН, объем 150 л, цена – 12190 руб.
- Водонагреватель для отопления Gorenje TGU150NGB6, производство Сербия, ТЭН, объем 150 л, цена – 14320 руб.
- Ariston ABS PRO R 150 V, производство Россия, ТЭН, объем 150 л, цена – 14970 руб.
- Bosch WSTB 200, производство Германия, косвенный нагрев, объем 197 л, цена – 40833 руб.
- Baxi Premier plus 150 (30 кВт), производство Италия, косвенный нагрев, объем 150 л, бак из нержавейки цена – 68600 руб.
- Buderus Logalux SU160/5 производство Германия, косвенный нагрев “змеевик в змеевике”, нержавеющая сталь DUPLEX, объем 160 л, цена – 68869 руб.
Методы нагрева теплоносителя
Подбор котла по площади частного дома. Как произвести расчёт?
Такой расчёт является более точным, потому что учитывает огромное количество нюансов. Производится он по следующей формуле:
Q = 0,1 × S × k1 × k2 × k3 × k4 × k5 × k6 × k7
- 0,1 кВт – норма необходимого тепла на 1 м².
- S – площадь помещения, которое нужно отопить.
- k1 показывает тепло, которое потерялось из-за строения окон, и имеет следующие показатели:
- 1,27 – у окна одинарное стекло
- 1,00 – окно со стеклопакетом
- 0,85 – у окна тройное стекло
- k2 показывает, тепло которое потерялось из-за площади окна (Sw). Sw относится к площади пола Sf. Его показатели следующие:
- 0,8 — при Sw/Sf = 0,1;
- 0,9 — при Sw/Sf = 0,2;
- 1,0 — при Sw/Sf = 0,3;
- 1,1 — при Sw/Sf = 0,4;
- 1,2 — при Sw/Sf = 0,5.
- k3 показывает утечку тепла сквозь стены. Может быть следующим:
- 1,27 – некачественная теплоизоляция
- 1 – стена дома имеет толщину 2-ух кирпичей или утеплитель толщиной 15 см
- 0,854 – хорошая теплоизоляция
- k4 показывает количество потерянного тепла из-за температуры снаружи здания. Имеет следующие показатели:
- 0,7, когда tз = -10 °С;
- 0,9 для tз = -15 °С;
- 1,1 для tз = -20 °С;
- 1,3 для tз = -25 °С;
- 1,5 для tз = -30 °С.
- k5 показывает сколько тепла потерялось из-за наружных стен. Имеет следующие значения:
- 1,1 в здании 1 внешняя стена
- 1,2 в здании 2 внешних стены
- 1,3 в здании 3 внешних стены
- 1,4 в здании 4 внешних стены
- k6 показывает количество тепла, которое необходимо дополнительно и зависит от высоты потолка (Н):
- 1 — для высоты потолка 2,5 м;
- 1,05 — для для высоты потолка 3,0 м;
- 1,1 — для высоты потолка 3,5 м;
- 1,15 — для высоты потолка 4,0 м;
- 1,2 — для для высоты потолка 4,5 м.
- k7 показывает сколько тепла была потеряно. Зависит от типа постройки, которая расположена над отапливаемым помещением. Имеет следующие показатели:
- 0,8 отапливаемое помещение;
- 0,9 тёплый чердак;
- 1 холодный чердак.
В качестве примера возьмем те же исходные условия, кроме параметра окон, которые имеют тройной стеклопакет и составляют 30% от площади пола. Постройка имеет 4 наружных стены, а сверху над ней расположен холодный чердак.
Тогда расчет будет выглядеть так:
Q = 0,1 × 200 × 0,85 × 1 × 0,854 × 1,3 × 1,4 × 1,05 × 1 = 27,74 кВт/ч
Данный показатель необходимо увеличить, для этого нужно самостоятельно добавить количество тепла, которое требуется для ГВС, если она подключена к котлу.
Если нет необходимости выполнять точные расчеты, то можно воспользоваться универсальной таблицей. С помощью нее можно определить мощность котла по площади дома. Например, для отопления помещения 150 кв м подойдет котел с мощностью 19 кВт, а для отопления 200 кв.м. потребуется уже 22 кВт.
| Вариант | Площадь дома, кв.м. | Отопление, кВт | Кол-во приборов | Кол-во человек | Бойлер ГВС, л/кВт |
| 1 | 150 | 19 | 10 | 4 | 100/28 |
| 2 | 200 | 22 | 11 | 4 | 100/28 |
| 3 | 250 | 25,5 | 17 | 4 | 160/33 |
| 4 | 300 | 27 | 20 | 6 | 160/33 |
| 5 | 350 | 31 | 26 | 6 | 200/33 |
| 6 | 400 | 34 | 30 | 6 | 200/33 |
| 7 | 450 | 36 | 44 | 6 | 300/36 |
Вышеприведённые методы очень полезны, рассчитать мощность котла для отопления дома.
Экономичные котлы
В продаже можно встретить две разновидности электрокотлов, которые позиционируются производителями и продавцами как экономичные:
| Изображение | Описание |
Один из вариантов исполнения индукционного котла | Индукционный: помещенный в диэлектрическую оболочку сердечник нагревается вихревыми токами, наведенными внешней обмоткой. |
Принцип работы электродного котла | Электродный: вода нагревается при протекании через нее тока между двумя электродами. |
Подробнее о котлах в видео:
https://youtube.com/watch?v=0YlBZljKGQM
https://youtube.com/watch?v=P52lNJCbPVM
Ключевые особенности обоих котлов прямо вытекают из их устройства:
- Преимущество индукционного котла — крайняя отказоустойчивость и способность неограниченно долго работать без обслуживания. В нем нет изнашивающихся или деградирующих при работе узлов;
- Достоинства электродного котла — максимальная мощность при минимальных размерах и абсолютная безопасность. При разгерметизации контура и осушении электродов нагрев воды прекратится не благодаря срабатыванию систем безопасности котла, а просто в силу физического принципа его работы.
Электродный «Галан Очаг» мощностью 3 кВт (слева внизу)
Потенциальному покупателю полезно знать две особенности электродных котлов:
- Они работают только с водой, причем лишь с определенным минеральным составом;
- Электроды постепенно растворяются и нуждаются в периодической замене.
Могут ли эти электрокотлы для водоснабжения и отопления оказаться экономичнее ТЭНовых?
Нет. Это классические приборы прямого нагрева: электроэнергия практически полностью преобразуется в них в тепло. Дополнительных источников тепловой энергии у них нет и быть не может. Закон сохранения энергии конкретно для этих двух приборов никто не отменял.
Мало того: обмотка индукционного котла будет греться при прохождении больших токов и рассеивать в окружающем пространстве больше тепла, чем ТЭНы в теплоизолированном теплообменнике.
Текущие через обмотку токи разогревают ее до сравнительно высокой температуры
Реальная экономия
Можно ли сократить расходы на электроотопление и приготовление ГВС с помощью электричества?
Да. Ключевые слова — «ночной тариф».
Мощность генерации в энергосистеме страны и отдельных регионов в течение суток меняется незначительно, а вот энергопотребление ночью падает в разы. Аккумулировать большое количество электроэнергии при нынешнем технологическом уровне невозможно.
Чтобы дать потребителю стимул пользоваться приборами с большим потреблением электричества ночью, в период низких нагрузок, энергетические компании вводят раздельную тарификацию:
- Днем киловатт-час стоит дороже;
- Ночью стоимость электроэнергии снижается в 1,5-3 раза.
Для учета расхода электроэнергии нужен двухтарифный счетчик
Но позвольте, разве электрокотел для горячего водоснабжения и отопления можно использовать только по ночам?
Можно, если дополнить контур теплоаккумулятором и бойлером косвенного нагрева. Теплоаккумулятором называется бак для воды объемом 300-3000 литров с внешней теплоизоляцией и несколькими выводами для подключения контуров водоснабжения и отопления.
При объеме 3 кубометра он способен запасти без малого 200 киловатт-часов тепла, чего достаточно для отопления дома площадью около 100 квадратов в течение суток. Ночью работающий на полную мощность котел греет воду в баке, а днем накопленная энергия используется для поддержания температуры отопительных приборов.
Теплоаккумуляторы, или буферные емкости
Бойлер косвенного нагрева позволяет использовать теплоту теплоносителя из системы отопления для нагрева ГВС. Летом, когда отопление выключено, теплоноситель циркулирует между ним и котлом или теплоаккумулятором.
Напольный бойлер косвенного нагрева
Снижение КПД электрокотла
Еще один аргумент при сравнении – индукционный котел в период эксплуатации не теряет своей первоначальной мощности. А вот у тэна из-за образования накипи, это происходит в порядке вещей.
Даже иногда приводятся расчеты, согласно которым, в течение всего одного года, мощность тэнового уменьшается на 15-20%. А значит, снижается и его КПД.
Давайте разберем это поподробнее.
Практически у любого электрического котла КПД превышает 98%. И даже котлы, работающие на токах сверхвысоких частот от 25кГц и выше, что могут для вас изменить? Добавить лишних полтора процента, но при этом подскочить в цене на 100%?!
Что касается отложений на элементе ТЭНа, то они действительно присутствуют.
А что происходит там, где нет постоянной подпитки примесей? На ТЭНе может осесть небольшой слой отложений, однако:
этот слой не достаточно толстый
он никоим образом не препятствует передаче тепла
А соответственно, свое изначальное КПД, котел никоим образом не теряет.
То есть фактически, и на чистом элементе нагрева и на грязном, происходит передача одинакового количества энергии, только при других температурах.
Электродные
Появились электродные котлы сравнительно недавно. В них используется новый способ непосредственного нагрева теплоносителя. Электрический ток пропускается через теплоноситель с выделением тепла. Такой подход призван решить две проблемы:
- Снизить инертность системы, повысить скорость нагрева теплоносителя.
- Устранить проблему накипи и отложений. Электроды не покрываются накипью, металлами или солями даже в ходе предполагаемого электролиза, он попросту невозможен за счет постоянной смены полярности на частоте питающей сети – 50 Гц.
С поставленными задачами конструкция справляется, однако появляется целый ряд нюансов и особенностей, без которых ожидать хорошую отдачу не стоит.
Схема устройства электродного котла
Электродные котлы всецело зависят от состава теплоносителя, он должен обладать хорошей проводимостью и при этом не вызывать образование агрессивных соединений под воздействием электрического тока. Потребляемая мощность зависит от удельного сопротивления теплоносителя (состава), его температуры, расстояния между электродами и их диаметром.
Все это приводит к нелинейной зависимости потребляемой мощности от температуры жидкости. При низких температурах потребляемая мощность и количество выделяемой теплоты ниже, при повышении температуры в системе отопления повышается потребление электричества и скорость дальнейшего нарастания температуры.
На номинальную мощность электродный котел выходит только при температуре теплоносителя в 75-90 оС.
Электродные котлы по определению только проточного типа. Нужно поддерживать постоянное движение теплоносителя, чтобы предупредить перегрев и закипание воды. Электродные котлы имеют самое компактное исполнение в сравнении с ТЭНовыми или индукционными конструкциями.
Характеристики:
- КПД – до 99%;
- Номинальная мощность – от 2 кВт до 36 кВт;
- Питание – однофазное (220В), трехфазное (380В), частота 50-60 Гц;
- Источник тепла – ток, пропускаемый через теплоноситель;
- Вариант исполнения теплообменника – проточный.
Особенности
Обязательная подготовка теплоносителя. Удельная теплоемкость при +15оС должна составлять не менее 1000-1200 Ом*см.
Обязательное наличие мощного заземления. Категорически запрещено использовать электродный котел без заземления.
При использовании УЗО (Устройство Защитного отключения) котел подключают строго перед ним. Работа в одной сети невозможна из-за наличия больших точек утечки.
При использовании алюминиевых радиаторов или любых других элементов с этим металлом требуется дополнительное повышение проводимости теплоносителя специальными составами.
При соблюдении всех прочих требований можно использовать параллельно с другими типами котлов в качестве резерва.
Недостатки
Собственно огромное количество обязательных эксплуатационных требований является основным недостатком электродных котлов отопления.
Далеко не всеми котлами можно управлять при помощи программатора, и устанавливать режимы работы отличные от поддерживания заданной температуры теплоносителя.
Добиться положенного КПД в 99% на практике очень сложно. Наличие токов утечки способно снизить эффективность до 10-15%, и к этому еще и создать проблемы с наличием существенных токов на металлических поверхностях системы отопления и заземлении.
Высокая стоимость.
Устройство и виды
Котел – это корпус из металла, в который встроен нагревательный элемент. К корпусу через соответствующие патрубки подключены трубы подачи воды и отводящие. Существуют котлы одноконтурные (для отопления), двухконтурные (отопление и ГВС) и нагреватели воды (что такое двухконтурный электрический котел).
Принцип работы котлов различен.
Есть три вида:
- ТЭНовые;
- электродные (что такое электрические котлы отопления энергосберегающие электродные);
- индукционные (что такое индукционный электрический котел).
В отопительной системе используются все три, для ГВС, главным образом, ТЭНы. Их теплоэффективность несколько ниже, чем у других, потребление энергии выше. Но конструктивные особенности других моделей не позволяют использовать их в качестве водонагревателей.
Они функциональны, когда количество жидкости в системе остается неизменным, в то время как ТЭНовые котлы позволяют расходовать горячую воду на хозяйственные нужды.
Котлы подразделяются на проточные и накопительные. Выбор зависит от потребностей потребителей: при малом расходе горячей воды достаточно проточной модели, при большом нужен бойлер. В загородных домах, в которых проживают круглый год, используются водонагревательные котлы электрические для ванны.
Проточный нагреватель – небольшое устройство с ТЭНом внутри. Вода поступает в корпус, нагревается, далее подается в кран. Степень нагрева зависит от скорости потока: чем медленнее течет вода, тем лучше она нагревается.
Теплоэффективность у этого прибора выше, чем у бойлерного, но он расходует слишком много энергии. А обслуживает, как правило, только один кран.
Водонагревательные котлы электрические накопительные имеют объем до 150 литров. Мощность котла – начиная с 3 киловатт. Устройство позволяет подключать 3 точки водоразбора, расход энергии меньше.
Вода в баке нагревается медленнее, но потом элемент поддерживает нужную температуру неограниченно долго. Для сохранения нужной температуры и снижения расхода энергии металлический накопитель помещен в теплоизоляционный кожух.
Основной минус ТЭНа – накипь. В последнее время появились модели нагревателей, у которых ТЭН помещен в защитный кожух и с водой непосредственно не контактирует. Таким образом, проблема накипи решается.
Видео о водонагревательных электрических котлах.
https://youtube.com/watch?v=fVONS89HaEc
