Автор: Естественно для обогрева собственного дома владельцы дома применяют оборудование для отопления, сжигающее разные варианты твёрдого, жидкого или газообразного топлива. Альтернативой процессу нагрева при помощи горения послужит электричество. Если энергетическая компания выделила довольно большой лимит используемой мощности, а владелец дома озаботился установкой многотарифного счетчика, то электричество можно применять в целях обогревания. Необходимо только знать, как выбрать электрический котел для обогрева личного дома и правильно собрать его в помещении котельной установки.
Электрический котел
Общие сведения об электрических отопительных установках
Электронагреватели возникли тогда же, когда люди начали пользоваться электротоком. Каждый из них работает по закону физики: чтобы обеспечить поток тепла мощностью 1 кВт необходимо потратить 1 кВт электрической энергии. Другими словами, в подобных нагревателях 100% энергии переходит из электрической в тепловую. Вопрос лишь в том, сколько тепла котел передаст тепловому носителю, а какая его часть рассеется в качестве потерь. Но и тут есть собственный плюс: эти потери в размере приблизительно 1—3% все равно остаются в доме, так как появляются при косвенном нагреве проводников и разных компонентов электронных схем.
Электрокотел для обогрева дачи
На самом деле КПД тепловой установки, работающей от сети, составляет 97—99%, а говоря иначе экономные электробойлеры отопления – просто миф или маркетинговый ход. Любая электрическая установка, производящая тепло, работает достаточно эффективно, а вопрос экономии энергии полностью ложится на владельца дома. Вот список мероприятий, разрешающих меньше выплачивать за теплоснабжение личного дома электротоком:
- Установка многотарифного счетчика энергии. Из-за этого ночью можно применять электричество для обогревания дешевле в два раза привычного.
- Мероприятие по установке бачка – теплоаккумулятора связано с п.1, тогда днем электрокотел можно отключать.
- Свести теплопотери через стены снаружи и кровлю до минимума путем утепления дома.
- Приспособление отопительных систем с более невысокой температурой теплового носителя – полов с подогревом.
- Автоматизация, она позволяет уменьшить расход электрической энергии для электро котла теплоснабжения. Это температурное регулирование теплового носителя в зависимости от погодных условий и для поддерживания необходимой температуры окружающей среды во всех помещениях по отдельности.
Виды электронагревателей
Так как все нагреватели являются, по существу, трансформаторами в тепловую, то отличия между ними заключаются исключительно в способе этого изменения. На нынешнем рынке предлагаются такие варианты отопительных котлов на электричестве:
- котлы прямого сжигания, нагревающие тепловой носитель при помощи Нагревательных элементов трубчатого типа;
- электродные водогрееи;
- электромеханические электрические бойлеры.
В этом списке установки для отопления показаны в порядке возрастания стоимости.
Электрические бойлеры с Нагревательными элементами трубчатого типа
Тепловой электрический нагреватель (Трубчатый нагреватель) собой представляет железную трубку, заполненную кварцем или остальным керамическим материалом для изоляции. В середине проходит спираль из вольфрама либо нихрома, концы которой приварены к железным контактам для подсоединения проводов. Традиционный Трубчатый нагреватель сделан в форме латинской U, провода подсоединяются к двум контактам на концах устройства. Очень современные изделия производятся в виде стержня с одним контактом, материал трубки – нержавейка. Вторым контактом служит корпус самого Трубчатого нагревателя.
Трубчатый нагреватель для электро котла
Рабочая часть котла собой представляет бачок для теплового носителя, в который погружены несколько Нагревательных элементов трубчатого типа, их кол-во зависит от расчетной мощности установки. Бачок может находиться в вертикальном или вертикальном положении, рабочий принцип электрического отопительного котла от этого не меняется. Основное, чтобы Трубчатые нагреватели были полностью покрыты водой, иначе они быстренько перегреются и поломаются. В основном, сегодняшние котлы оснащены блоком управления, следящим за температурой и давлением воды в бачке при помощи датчиков. Дополнительно установка может быть оборудована своим циркулярным насосом. Все это оборудование находится в железном ящике, имеющем симпатичный красивый вид.
Приспособление электро котла теплоснабжения
При запуске и прогреве системы контроллер включает все Трубчатые нагреватели одновременно, энергопотребление в данное время наиболее высокое. При достижении температуры, выставленной терморегулятором или на экране, нагрев заканчивается и дальше температура воды может поддерживаться включением одного или 2-ух Нагревательных элементов трубчатого типа. Чтобы увеличить их ресурс, в системе обогрева лучше применять обессоленную или дистиллированную воду. Тогда на поверхности для работы трубок окажется меньшей отложений.
Бытовой электрический отопительный котел для дома с Нагревательными элементами трубчатого типа имеет эти недостатки:
- Продолжительный водонагрев вызван тем, что тепло от спирали поступает не напрямую к воде, а через материал изоляции и стенки трубок.
- Слой отложений соли на трубках намного больше тормозит процесс нагрева. Отложения рекомендуется удалять не реже 1 раза в течении года, если конструкция котла позволяет это сделать.
- Раскаленная вольфрамовая проволока очень быстро уменьшается в диаметре и перегорает. Долговечность работы подобных котлов невелика (лет 10).
- Наиболее дешевые модели агрегатов собой представляют бачок, покрыт тепловой изоляцией и имеющий минимум автоматики. Его необходимо будет доукомплектовать своими силами.
- Среди всех электробойлеров этот вид имеет самые большие размеры.
Положительные качества отопительного агрегата заключаются в привлекательной цене и высокой ремонтопригодности. Благодаря этому его нередко применяют как электрокотел для обогрева дачи. Если в конструкции применены нагреватели стержневого типа, то они будут служить очень долго обыкновенных, а сменить сгоревший Трубчатый нагреватель не представляет высокой сложности.
Котлы электродного типа
Любой человек хотя бы раз в жизни видел рукодельный кипятильник, выполненный из 2-ух лезвий. Рабочий принцип построен на проводимости простой воды благодаря присутствию в ней солей различных металлов. Такой же метод нагрева теплового носителя применяется в электродных установках. Благодаря этому в отопительных системах, нагреваемых подобными котлами, нельзя применять дистиллированную или обессоленную воду, она владеет невысокой проводимостью.
Установка состоит из резервуара в виде трубы из металла, покрытой слоем изоляции. В середине находится стальной электрод, к которому прикрепляется фазный провод электрической сети. Нулевой провод подсоединяется к корпусу, он служит вторым электродом. При включении вода между корпусом и основным электродом активно нагревается. Данное устройство электрического отопительного котла обусловливает его небольшие размеры.
Есть и трехфазные электробойлеры для дома, в их корпус вводится не один электрод, а три. Вода попадает в середину через боковой отрезок трубы, а выходит через верхний. Быстроту нагрева зависит от химического состава воды, благодаря этому большинство производителей в инструкции по эксплуатированию изделия указывают заданные параметры теплового носителя. Отдельные из них даже дают рекомендации по насыщению теплового носителя солевыми растворами, если их концентрация в исходной воде невысокая. Чтобы установить эту концентрацию, понадобится сделать химический анализ воды.
Если при помощи одного котла не получается достичь необходимой температуры теплового носителя, то вставляется второй и 3-ий, включая их постепенно друг за другом. Во всяком случае понадобится приобрести набор автоматики для контроля и поддержания температуры. Тут и прячется основной минус: мощностью котельной управлять невозможно, она все время работает на максимуме. Температура воды изменяется включением / выключением котла, а данную операцию по команде управляющего блока исполняют электротехнические устройства.
Когда отапливаемая площадь маленькая и используются электробойлеры небольшой мощности, их коммутируют безвучные тиристорные контакторы. Если например мощность большая, приспособление включается и отключается электромагнитным пускателем, он при срабатывании издает звучный щелчок, благодаря этому в помещении топочной придется выполнить шумоизоляцию. Кроме такого недостатка есть и иные:
- Воздействие химического состава воды на продуктивность работы. По истечению определенного времени тепловой носитель в системе теряет проводимость, так как соли в горячей воде поэтапно выпадают в виде осадка, который задерживается фильтром.
- Более трудная обвязка если сравнивать с идущим до этого котлом на Трубчатых нагревателях и надобность выбора и закупки комплекта автоматики.
- На электродах появляется накипь, которую необходимо удалять.
Электромеханические бойлеры
Данный тепловой источник декларируется торговыми представителями как более экономичный электрический отопительный котел. На самом деле в нем реализован только новый способ водонагрева электротоком, применяя давно открытый физический закон, экономии тут не происходит никакой. Как можно судить из наименования, для этого применяется принцип электромагнитной индукции. В катушку с конкретным количеством витков вводится металлический сердечник, который нагревается от появляющихся в ней вихревых токов. Дальше, тепло от сердечника подается тепловому носителю, циркулирующему около него.
Конструкция несколько напоминает электродного «собрата», только корпус котла имеет больший диаметр, так как в него по всей высоте встроена катушка. Мощность изменяется тиристорными контакторами, автоматику придется устанавливать отдельно.
Индукционный электрический нагреватель
Если сравнивать с предыдущими типами нагревателей индукционный котел имеет самый большой рабочий срок и требует очень маленького обслуживания. Если в системе использовать обессоленную воду, то о накипи на поверхности нагрева можно не вспоминать. В практических условиях аппарат работает с КПД 99%, скорость прогревания всей системы немножко меньше, чем у электродного аппарата. Также невелики и его размеры и габариты, разрешающие установить котел прямо на поверхность стены любой топочной. Индукционный способ нагрева дает возможность делать электробойлеры высокой мощности, линейка некоторых изготовителей может достигать значения 60 кВт. Из плохих качеств необходимо отметить самую высокую стоимость изделия относительно других и выполнение индивидуальной схемы автоматики и обвязки.
Хорошая публикация в тему: Как выполнить индукционный нагреватель
Рекомендации по подбору электрического теплового источника
Первое, что необходимо сделать, чтобы реализовать выбор электрического отопительного котла – определить кол-во тепла, уходящего через стены снаружи, кровлю и полы при заданной температурной разнице в помещении и на улице. В большинстве случаев температуру воздуха снаружи принимают как небольшую в самую холодную пятидневку, в середине помещений – в зависимости от их назначения. Высчитуют площадь каждой стены, отдельно площадь дверей и окон и находят теплопотери по формуле:
Q = 1/R х (tв – tн) х А, где:
- Q – кол-во тепла, уходящее через стенку или кровлю, Вт;
- R – значение сопротивления передаче тепла материала стены, м2 ?С / Вт;
- А – ее площадь, м2;
- tв – температура в середине дома;
- tн – температура воздуха снаружи.
Значение R требуется высчитать в зависимости от материала, из которого создана стенка:
R = ? / k
Тут ? (м) – толщина стеновой или кровельной конструкции ограждения, k – показатель теплопроводимости материала, Вт/(м · ?С). Значение k – величина справочная, ее можно найти в соответствующей литературе. Если конструкции ограждения состоят из нескольких материалов, то противодействие передаче тепла R надо будет найти для любого из них. Получившиеся значения Q для каждой стены, кровли и пола суммируют, это и будет искомое кол-во потерь тепла, которые должна возместить отопительная система. Для выбора электрического котла по мощности необходимо полученное кол-во тепла помножить на показатель запаса 1.2, это и будет необходимая мощность отопительной установки.
Чтобы организовать теплоснабжение дома за городом электробойлером конкретного типа, необходимо посмотреть на специфики каждого из них и принять к установке самый замечательный вариант. К примеру, электродные агрегаты будут вызывать скачки напряжения в сети во время срабатывания контакторов. Это оказаться может неудобным для вас или ваших соседей. Вполне может быть так, что вас устроит котел прямого сжигания с Нагревательными элементами трубчатого типа, который и по цене дешевле, и требует меньше вмешательства при работе. Необходимо учитывать, что поломанный Трубчатый нагреватель стержневого типа легко можно поменять на новый, некоторые конструкции бачка разрешают это сделать без опорожнения системы.
Электрический нагреватель активно применяется как добавление к ключевому, твердотопливному агрегату. Это выполняется с целью обогревания строения в ночное время, когда вставать и загружать дрова некомфортно, а тариф на электрическую энергию самый невысокий. Установка будет работать иногда, пару часов в день. Естественно, вы разберетесь, какой электрокотел прекрасно подходит для обогрева личного дома в ваших условиях, — покупать недорогой прибор с Нагревательными элементами трубчатого типа или все делать со всей серьезностью и ставить индукционный котел.
?
Заключение
Любой из перечисленных выше видов электрических систем отопления владеет собственными плюсами и минусами и каждый из них может применяться в конкретных условиях. К примеру, приняв электричество как ключевой носитель энергии для обогревания дома, имеет смысл приобрести долговечный и надежный котел, пускай и вдвое-втрое дороже. Для периодического протапливания может быть довольно и дешевого агрегата, тем более если в обвязке существующего твердотопливного котла задействована автоматика, которую можно связать с управлением нового электронагревателя.
