Электрические котлы используются для нагрева воды или других жидкостей с помощью электрической энергии. Это современное и эффективное решение для обогрева домов, квартир, офисов и других зданий. В отличие от газовых котлов, электрические котлы не требуют подключения к газопроводу и не производят выбросов, что делает их более безопасными и экологически чистыми. Они могут быть установлены как автономные устройства или быть частью системы центрального отопления.
Электрические котлы
В отличие от всех других типов котлов электрические котлы не производят выбросов, что делает их более безопасными и экологически чистыми. Они могут быть установлены как автономные устройства или быть частью системы центрального отопления.
Электрические котлы не требуют дорогостоящего монтажа и подключения к газо- или мазутной сети, а также регулярных проверок и текущего обслуживания.
Безопасность. Отсутствие открытого огня и токсичных выделений делает электрические котлы безопасными для использования в жилых помещениях.
Компактность и мобильность. Электрические котлы имеют относительно небольшие размеры и могут быть легко перемещены из одного места в другое.
Высокий КПД. Электрические котлы имеют высокий коэффициент полезного действия (КПД), который может достигать 99%.
Удобство в управлении. Электрические котлы оснащены электронными системами управления. Большинство современных моделей оснащаются функцией дистанционного контроля мощности и других показателей с экрана смартфона.
Известны три основные типа электрических котлов: ТЭНовые, электродные и индикационные.
ТЭНовые котлы
Внутреннее устройство электрического котла отопления с ТЭНовыми нагревателями отличается наличием следующих конструктивных элементов:
корпус со стенками в виде сэндвича, включающим эффективный утеплитель для снижения теплопотерь;
ТЭН (один или несколько);
датчик температуры, передающий данные о нагреве теплоносителя на реле, посылающее сигнал размыкателю.
Всё это оснащается микросхемой, отвечающей за слаженную работу устройства, панелью управления и информационным жидкокристаллическим дисплеем. Вода подводится и отводится по патрубкам. Котёл включается в электрическую сеть соответственной мощности.
ТЭНовые котлы (рис.1) отличаются повышенной ремонтопригодностью. Замена ТЭНа может производиться в домашних условиях своими руками в соответствии с простым алгоритмом и инструкцией по эксплуатации.
Преимуществом ТЭНового котла в том, что в нем нет прямого контакта теплоносителя с нагревательным элементом, они отделены друг от друга диэлектриком, что сводит возможность короткого замыкания к минимуму. От перегрева котел защищен термическим регулятором. ТЭН в случае неисправности легко поменять в домашних условиях.
Недостаток ТЭНовых котлов — образование накипи, которая может привести к поломке оборудования. Чтобы избежать этого, рекомендуется в качестве теплоносителя использовать дистиллированную воду или специальные жидкости. В случае утечки теплоносителя котел способен перегреться и полностью выйти из строя.
Электродные котлы
Электрокотел электродного типа отличается от классических ТЭНовых установок конструкцией и размерами. Ему присущи небольшие габариты и он может монтироваться в любом помещении.
На корпусе электрокотла электродного типа замыкается нулевой электрод для обеспечения неразрывности цепи и исключения пробоя. Противоположная часть корпуса подключается к заземляющему кабелю. Вместо нагревательного элемента в центре проточного резервуара основной части котла устанавливается фазный электрод, через который проходит электрический ток. Подводящий патрубок монтируется с боковой части оборудования, а отводящий располагается на противоположной стороне, прямо по центру торца.
После монтажа, настройки и заполнение системы водой, электродный котёл включают в сеть, и он почти моментально нагревает небольшое количество жидкости, проходящее через проточный резервуар прибора.
При его включении (рис. 2) начинается процесс электролиза между расположенными на определённом расстоянии друг от друга электродами. Под действием переменного тока катоды начинают концентрировать вокруг себя положительно заряженные ионы в частичках жидкой среды. Аноды притягивают отрицательно заряженные частицы. Под действием колебаний переменного тока полярность меняется с частотой до 40–60 раз каждую секунду в такт частотности тока 50 – 60 Гц. Ионы воды находятся в стремительном движении. Это вызывает их быстрый нагрев под действием кинетической энергии. Водная среда обладает повышенной вязкостью и, соответственно, сопротивлением, что образует силу трения. Эффект позволяет моментально нагреть поток воды, во время его прохождения через резервуар котла.
Преимущество электродных котлов — надежность, поскольку в них практически нечему выходить из строя. Например, при утечке теплоносителя, котел выключится, поскольку токи упадут до нуля. Такие котлы особенно удобно использовать в помещениях с нестабильным напряжением. Даже при снижении его до 180 В электродный котел не отключается.
Недостаток электродного котла — необходимость поддержания непрерывной циркуляции жидкости и высокая стоимость теплоносителя, поскольку обычную воду в них использовать невозможно.
Индукционные котлы
Первые индукционные котлы (рис. 3) появились еще 80-х годах ХХ века и использовались для промышленных нужд. Производство бытовых агрегатов началось примерно в конце 90-х годов. Индукционный котел работает по принципу трансформатора и состоит из первичной и вторичной обмоток: индукционной катушки, одновременно являющейся генератором, и сердечника — системы стальных труб с теплоносителем внутри. После запуска первичная обмотка преобразовывает электроэнергию в магнитное поле и направляет его на вторичную. Сердечник нагревается и передает тепло теплоносителю.
Плюсом индукционных котлов является их высокая эффективность, защита от накипи, экономичность, высокая степень пожаробезопасности. В котле нет элементов, подверженных механическому износу, так что срок работы у него может превышать 30 лет. По сравнению с ТЭНовыми котлами, индукционные имеют большую площадь теплоотдачи, а в качестве теплоносителя в них можно использовать практически любую жидкость, включая очищенные нефтепродукты.
Среди недостатков можно отметить высокую цену и большой вес при небольших размерах, даже самый слабый котел весит более 20 кг.
На что обратить внимание, выбирая электрический котёл
Тот кто собирается использовать котёл только для отопления, как дополнительное средство, имеет смысл приобретать одноконтурный котел, который отвечает только за нагрев теплоносителя в системе отопления. Если есть необходимость в горячей воде для бытовых нужд, то следует, либо изначально установить двухконтурный котел, либо дополнить систему водонагревателем.
Двухконтурные котлы имеют два независимо работающих контура, один из которых обеспечивает отопление, другой — горячее водоснабжение.
Также значение имеет мощность - один из главных параметров при выборе котла. Именно от этого зависит, будет ли котел справляться с обогревом помещения. Недостаточно мощный агрегат не сможет обеспечить необходимую температуру, а избыточно мощный приведет к неоправданным затратам на электроэнергию.
Электрические котлы выпускаются мощностью от 2,5 до 60 кВт (в зависимости от типа котла). Мощность для каждого помещения должна рассчитываться индивидуально, она зависит от отапливаемой площади, материалов стен и перекрытий, качества теплоизоляции, площади окон. Для того чтобы приблизительно рассчитать мощность котла, можно использовать формулу:
W= (S х Wуд) : 10,
где: W — мощность котла в кВт, S — площадь помещения.
Тип регулировки мощности тоже важен и зависит от устройства котла, может быть ступенчатым или плавным. Ступенчатая регулировка применяется в котлах, имеющих независимые нагревательные элементы. Чтобы отрегулировать расход энергии и температуры в помещении можно просто отключить некоторые из них.
От автоматики зависит комфорт и экономия, при её помощи поддерживается в помещении необходимая температура и создаётся возможность рационально использовать электроэнергию без постоянного контроля со стороны человека.
Плавная регулировка возможна только в тех котлах, в конструкции которых есть реостат. А в дешевых агрегатах небольшой мощности возможность регулировки вообще отсутствует.
Котлы мощностью до 6 кВт можно подключать к обычной однофазной сети на 220 В, но если предполагается установка более мощного устройства, то понадобится трехфазная линия 380 В.
От автоматики зависит комфорт и экономия, при её помощи поддерживается в помещении необходимая температура и создаётся возможность рационально использовать электроэнергию без постоянного контроля со стороны человека. Для этого существует два типа терморегуляторов – механические и электронные.
Механический терморегулятор работает либо на биметаллических пластинах, либо на жидкостно- или газозаполненных сильфонах. Когда температура достигает определенного уровня, такой терморегулятор или перекрывает ток теплоносителя, или размыкает электрическую цепь. При понижении температуры котел вновь начинает работать. Механическая автоматика имеет недостаточную чувствительность и способна отклоняться от заданного температурного диапазона на 2–3°С.
Электронные терморегуляторы состоят из блока управления и выносного датчика. Датчик подключается к нагревательному элементу дистанционно или с помощью проводов и передает информацию на блок управления, который при необходимости выключает котел.
Размеры тоже имеют значение. Самые компактные электрические котлы — электродные. Их можно крепить прямо на трубу, поскольку такой котёл представляет собой цилиндр длиной всего около 40 см. Индукционные котлы тоже не слишком велики, но при этом, как уже говорилось, имеют значительный вес. Практически все электрокотлы очень компактны и не требуют отдельного помещения для установки, в отличие от газовых или твердотопливных коллег.
И конечно цена. На стоимость котла влияет, прежде всего, его тип — ТЭНовый обойдется во много раз дешевле, чем индукционный, а также количество контуров, мощность, и наличие дополнительных опций.
