Какво трябва да знаете, за да изберете правилния електрически котел

Електрическите котли са един от видовете отоплителни устройства, предназначени за организиране на отоплителни и водоснабдителни системи. Принципът на работа на стандартните електрически котли за топла вода се основава на превръщането на електрическата енергия в топлина.

Видове електрически котли

Електрическите котли могат да бъдат разделени на два основни типа в зависимост от начина на отопление - непряко или директно действие. В индиректните котли електрически нагревателен елемент (тръбен електрически нагревател) действа като нагревателен елемент, през който се нагрява водата. Може да се приложи и принципът на електромагнитната индукция, като в този случай под въздействието на електромагнитното поле металната сърцевина се загрява, което отделя излишната топлина на охлаждащата течност. При директно нагряване самата охлаждаща течност се загрява директно, действайки като проводник на електрически ток между електродите.

В зависимост от мощността на котела (повечето котли се произвеждат в диапазона от 3 kW до 50 kW), мощността се подава от еднофазна (220 W) или трифазна (380 W) електрическа мрежа с честота 50 Hz. Изборът на котела се извършва не само въз основа на нуждите от потребление, но и като се вземе предвид максимално допустимото натоварване на електрическата мрежа.

Котли до 60 kW могат да бъдат подходящи за монтаж на стена, от 60 kW и повече - само на пода. Произвеждат се едноконтурни котли, предназначени само за отопление, и двуконтурни - осигуряващи както отопление, така и подготовка на топла вода за битови нужди.

електрод

Нагревателни елементи котли

Нагревателните елементи електрически котли могат да бъдат отнесени към класическия и най-често срещания тип бойлери. Електрическата енергия се преобразува в топлинна с помощта на нагревателен елемент (тръбен електрически нагревател). Дизайнът на нагревателния елемент е доста прост и в същото време безопасен. Черупката е направена от тънкостенна метална тръба, вътре има телена спирала, изработена от материал с високо съпротивление, който се загрява при преминаване на електрически ток. Свободното пространство се запълва с пълнител с добри диелектрични свойства и висока топлопроводимост, например кристален магнезиев оксид (периклаза). Топлината на нагрятата спирала се предава към пълнителя и след това към обвивката на нагревателния елемент, който се намира директно в охлаждащата среда и го загрява. Този дизайн е абсолютно безопасен и напълно елиминира възможността от токов удар за потребителя.

Вътрешно, повечето котли с нагревателни елементи включват всички елементи, необходими за ефективна работа:
1. Меден резервоар с поставени вътре нагревателни елементи действа като топлообменник.
2. Циркулационната помпа допринася за равномерното разпределение на топлината в отоплителната система.
3. Разширителният резервоар компенсира излишната вода при нагряване.
4. Предпазен клапан, отдушник и манометър предотвратяват повреда на котела в случай на въздух или свръхналягане.
5. Електронният контролен панел ви позволява да настроите работата на котела в необходимия режим, често оборудван с програмист, който ви позволява да регулирате параметрите на котела в зависимост от времето на деня или деня от седмицата. Благодарение на използването на електронна система за управление с възможност за програмиране на различни режими на работа, можете значително да намалите консумацията на енергия.
6. Захранващият блок осигурява тиха и надеждна работа на котела.
7. Термичен превключвател предпазва котела от аварийно прегряване.

Технологията за производство на отоплителни елементи котли е усъвършенствана повече от десетилетие и днес те имат привлекателен външен вид, достъпна цена и са максимално удобни в експлоатация. Въпреки това те имат редица недостатъци:
- образуването на котлен камък върху нагревателните елементи намалява производителността на котела;
- нагревателната намотка изгаря с течение на времето и нагревателният елемент изисква подмяна;
- в случай на изтичане на охлаждаща течност, нагревателният елемент също прегрява и се повреди;
- голям брой резбови, запоени и терминални връзки влияят отрицателно върху надеждността на котела.

Работата на котлите с нагревателни елементи е донякъде инерционна: от момента на включване и до достигане на зададените параметри отнема около 10-15 минути.

Електродни котли

Такива котли се наричат ​​още йонни, електролизни или йонообменни котли. В електродните котли водата действа не само като топлоносител, но сама по себе си е елемент от електрическата система. Поради съдържащите се във водата солеви примеси тя действа като проводник на електрически ток. Промяна в полярността на тока 50 пъти в секунда причинява трептения на солевите йони, съдържащи се в охлаждащата течност, което води до освобождаване на топлинна енергия. Охлаждащата течност, използвана в електродни котли, трябва да отговаря на редица изисквания:
- специфичното електрическо съпротивление трябва да бъде 1500 Ohm * cm при 20 ° C;
- за намаляване на показателите за устойчивост е разрешено използването на сода за хляб, тъй като натриевият сулфат, трапезната сол и други могат да доведат до разрушаване на електродите;
- за да доведе устойчивостта до необходимите стойности, към охлаждащата течност се добавя сода за хляб за намаляване или дестилирана вода за увеличаване на стойностите на устойчивост.

Разрешено е да се използват специални охлаждащи течности без замръзване, които отговарят на изброените изисквания.
Мощността се регулира чрез промяна на разстоянието между електродите. Нагряването на охлаждащата течност в такива котли става постепенно, тъй като когато охлаждащата течност се нагрява, електрическото съпротивление намалява и текущата стойност се увеличава, а количеството генерирана топлина се увеличава съответно.

Предимствата на такива котли включват:
- компактен размер в сравнение с отоплителни елементи котли с подобна мощност;
- в случай на късо съединение, изтичане на охлаждаща течност или надвишаване на зададената температура, котелът автоматично се изключва, което гарантира безопасна работа;
- Ефективността може да достигне 96-98%;
- достъпна цена.

Индукционни котли

Индукционните водогрейни котли започват да се използват за промишлени цели още през 80-те години на миналия век, а в средата на 90-те се появяват първите модели за битова употреба. Работата на котела се основава на принципа на електромагнитната индукция. Основният елемент на системата е индуктивна намотка, която, използвайки ток от 50 Hz, създава променливо магнитно поле. Индуктивната намотка също е генератор, което се дължи на поставянето на проводника в магнитно поле, като по този начин се намалява нивото на консумация на електроенергия. Поради обръщането на намагнитването, системата от лабиринти, изработени от феромагнитен метал, се нагрява и топлинната енергия се прехвърля към охлаждащата течност практически без загуби.

Поради дизайна и метода на отопление използването на индукционни котли има няколко предимства:
- отсъствието на нагревателен елемент в директен контакт с охлаждащата течност решава проблема с образуването на котлен камък, което гарантира постоянството на ефективността и елиминира необходимостта от периодична подмяна на този елемент;
- висока ефективност (производителите декларират до 99,5%, обаче, трябва да се вземе предвид желанието на продавача да преувеличи донякъде достойнствата на своите стоки);
- стабилната работа на оборудването практически не зависи от околната температура, което намалява вероятността от повреда на котела до почти нула;
- практически няма фланцови и резбови връзки в конструкцията на котела, което му придава допълнителна надеждност и значително намалява вероятността от течове;
- поради използвания метод на нагряване, почти всяка течност (вода, масло, антифриз и други) може да действа като топлоносител, не се налагат специални изисквания към нея;
- трайност (най-малко 30 години) поради липсата на движещи се части;
- простота и безопасност на работа.

Недостатъците доста високата цена на такива котли, невъзможността за плавно регулиране на товара (само стъпаловидно) и голямото тегло в сравнение с други видове оборудване.

Избор на електрически котел

На съвременния пазар на отоплително оборудване има широка гама електрически котли, които се различават по цена, мощност, принцип на отопление, конфигурация, ефективност и други параметри. Когато избирате котел, трябва да обърнете внимание на следните характеристики:
1. Мощност на котела. Само топлотехник може точно да изчисли необходимата мощност на котела, но може да се направи предварително изчисление въз основа на съотношението 1 kW на 10 m² с височина на тавана до 3 метра. По-точното изчисление взема предвид степента на изолация на сградата, климатичните условия (минимални температури през зимата), качеството на прозорците с двоен стъклопакет, опциите за оформление на отоплението и вида на използваните радиатори (алуминий, стомана, биметални, чугун и други ).
2. Тип котел по нагревателен метод - електрод, нагревателен елемент или индукция.
3. Едно- или трифазни, като се вземат предвид възможностите на съществуващата електрическа мрежа.
4. Моно резервоар или много резервоар, както и многостепенен или едностепенен - ​​това ще определи начина за регулиране на мощността на котела.
5. Комплект котел. Повечето съвременни котли вече имат минимално необходимото оборудване.

Характеристики на монтажа на електрически котли

Едно от предимствата на електрическия котел е относително простата му инсталация в сравнение с аналозите на газ или твърдо гориво. Монтажът не изисква отделно помещение, няма нужда да се организира комин, а разнообразният дизайн на котлите ви позволява да изберете бойлер, който хармонично се вписва в съществуващия интериор.

Електрическият котел е свързан към мрежата с помощта на отделен кабел. Трябва да се има предвид, че за свързване на малки котли с капацитет до 6-7 kW е достатъчна еднофазна 220 V мрежа, за котли от 12 kW и повече е необходима трифазна мрежа от 380 V. В зависимост от консумацията на енергия, трябва да изберете кабел от съответния раздел. Обикновено 1 мм² е достатъчен за 8 ампера ток. За да се намали рискът от повреда на котела в случай на падане на напрежението, трябва да се инсталира устройство за остатъчен ток.

Инсталирането на дистанционни дистанционни сензори, които контролират температурата директно в помещенията, е напълно оправдано.
Повечето модели съвременни котли се произвеждат в комплект с необходимото оборудване. Циркулационната помпа е компактно разположена в един корпус (в двуконтурните котли могат да се използват две помпи - отделно за отоплението и подаването на топла вода), разширителен резервоар, предпазен клапан, отдушник, термоманометър, суха -реле за защита от движение, механичен или електронен регулатор на мощността и друго оборудване. По-пълният комплект осигурява правилния избор и добре координирана работа на всички елементи на системата, освен това намаляват разходите за инсталиране на всяко устройство поотделно.

От допълнителното, но необходимо оборудване, заслужава да се споменат резервоари за съхранение с добра топлоизолация. Такъв контейнер е инсталиран на изхода на топла вода от котела и изпълнява няколко функции едновременно:
- поддържа определено количество топла вода, дори когато котелът не работи от няколко часа до няколко дни. Водоснабдяването може да се използва както в отоплителната система, така и за захранване с топла вода;
- ви позволява да балансирате използването на различни източници на топлина (газ, котел на твърдо гориво и др.);
- предпазва котела и отоплителната система от прегряване;
- ви позволява да отоплявате определено количество вода с по-ниска (нощна) скорост.

Инсталирането на термостатични регулатори на всеки отоплителен радиатор ще ви позволи да регулирате по-точно температурата в отделните помещения и значително да намалите консумацията на енергия.

Предимства и недостатъци на електрическите котли

Електрическите котли имат широк спектър на приложение и могат да се използват за отопление и осигуряване на топла вода както за жилищни, така и за промишлени сгради. Предимствата на електрическите котли включват:
1. Достъпна цена - 1,5-2 пъти по-евтина от газовите или дизеловите котли с подобна мощност.
2. Ефективност - ефективността може да достигне 99,5%.
3. Лесно инсталиране. Няма нужда от коминно оборудване и допълнителна вентилация и почти всяко помещение е подходящо за монтаж.
4. Лесен за работа. Няма нужда да зареждате гориво и да почиствате котела, а високото ниво на автоматизация не изисква чести настройки и мониторинг на работните параметри.
5. Няма нужда от доставка и съхранение на гориво.
6. Екологичност - в резултат на работата на котела не се образуват вредни отпадъци и в атмосферата не се отделят отработени газове.
7. Безопасност - при правилен монтаж електрическият удар на човек е напълно изключен, а инсталирането на защитни устройства за изключване гарантира високо ниво на пожарна безопасност.
8. Безшумна работа на котела.
9. Възможност за използване като резервен или спомагателен източник на топлина при използване на котли на газ и твърдо гориво.

Има само няколко причини, ограничаващи широкото използване на електрически котли. Въпреки използването на многостепенни отоплителни системи, използването на нощни тарифи за плащане на електроенергия, оптимизиране на потреблението на топлина с помощта на програмисти и други начини за минимизиране на разходите, днес работата на електрическите котли е по-скъпа от аналозите на газ, дизел или твърдо гориво. Също така, използването на електрически котли може да бъде ограничено от възможностите на съществуващата окабеляване и електрическа мрежа. Трябва да се вземе предвид и пълната зависимост от външен източник на енергия, което напълно изключва възможността за използване на електрически котли като основен източник на топлина в район, където е възможно спиране на тока. Недостатъците на котлите с нагревателни елементи включват относително кратък живот на нагревателните елементи - средно 3-5 години.