Что лучше тэновый или электродный котел: В чём отличия тэновых котлов от электродных

В чём отличия тэновых котлов от электродных

    Представить себе систему отопления или нагрева воды без котла практически невозможно. Перед потребителями чаще всего встает выбор между тэновыми и электродными моделями. Однако далеко не каждому человеку, тем более далекому от технической сферы, известно о том, чем отличаются эти виды оборудования друг от друга. Между тем, разобраться в данном вопросе достаточно просто.

    Эти котлы характеризуются высоким КПД и производительностью. В этом нет ничего удивительного, учитывая принцип их работы. Дело в том, что нагрев теплоносителя происходит напрямую, без какого-либо посредника. Электрический ток воздействует на специальный состав, в основе которого лежит соляной раствор. В нем находится множество различно заряженных ионов. Под влиянием электричества создается электромагнитное поле. Ионы начинают перемещаться, нагревая раствор.

    Благодаря этому тепло начинает выделяться практически моментально, что выгодно отличает такие котлы. Обычно поступление горячей воды в систему происходит всего через 1-2 минуты. По показателю КПД электродные модели превосходят тэновые почти на 50%. Однако следует учитывать, что у них имеются свои особенности эксплуатации. Дело в том, что в процессе работы в системе неизбежно скапливается электролизный газ. Он может повлиять на качество работы оборудования, поэтому следует регулярно стравливать воздух из каналов.

    При выборе электродного котла обращайте особое внимание на стержень электрода. Он должен быть изготовлен из материала, устойчивого к накипи, а также имеющего долгий срок службы. Бюджетные модели оснащаются графитовыми и стальными деталями. А в более дорогих установлен титановый стержень.

    В отличие от электродных, они нагревают теплоноситель опосредованно. По принципу работы они схожи с чайниками и бойлерами. Внутри тэновых котлов установлена спираль, которая по мере нагрева повышает температуру теплоносителя. Поскольку прямого воздействия нет, этот процесс постепенный. В большинстве случаев поступление горячей воды в систему начинается не ранее, чем через 5-10 минут. Это зависит от мощности котла.

    ТЭНы различаются по материалу изготовления. Наиболее распространенными и доступными являются детали, произведенные из металла. Как правило, используются сплавы из нихрома и мельхиора. Но все большую популярность набирают керамические ТЭНы. Их главным достоинством является устойчивость к коррозии Благодаря этому они служат гораздо дольше металлических, которым требуется замена уже через 5-6 лет.

    Главным недостатком тэновых моделей является то, что из-за принципа опосредованного нагрева они имеют такого же КПД, как электродные. Зато маломощные котлы (до 8-10 кВт) не требуют специально выделенной сети напряжения, так как ничем не отличаются от обычных нагревательных приборов. Кроме того, им не нужен особый теплоноситель, как электродным: в таком качестве может выступать простая вода.

    Таким образом, эти виды котлов имеют существенные различия. Перед принятием решения о покупке следует учесть их ключевые особенности. Это позволит подобрать модель, удовлетворяющую вашим требованиям. При желании купить котлы можно на нашем сайте.

Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus.

Какой электрокотел выбрать – электродный и ТЭНовый


Современные электродные и ТЭНовые котлы, все чаще заменяют твердотопливные агрегаты. Преимущество электрокотлов – это полная автономность работы, высокая безопасность. Инновационные технологии, сократили расход электроэнергии, что сделало электрокотлы одним из наиболее экономичных видов котельного оборудования.

Для бытового применения, предусмотрено два типа электрокотлов: ТЭНовые и электродные. У каждого устройства, есть свои достоинства и недостатки. Отличается принцип работы, эксплуатационные и теплотехнические характеристики.

Электродный электрический котел

Электродные электрические отопительные котлы, отличаются высокой производительностью и экономичностью. Нагрев теплоносителя, происходит практически моментально. Горячая вода, в систему отопления, начинает поступать уже спустя несколько минут после включения электрокотла.

КПД электрокотлов электродного типа, практически на 50% больше, чем у ТЭНовых аналогов. Существуют и недостатки, связанные с внутренним устройством и принципом работы.

Устройство и принцип работы электродного котла

Принцип работы электродного электрокотла, связан с прямым воздействием электрического тока на теплоноситель. Нагревательные электроды, являются положительно и отрицательно заряженными. Создается электромагнитное поле, под воздействием которого, ионы начинают хаотичное движение, с интенсивностью не менее 50 колебаний в секунду.

В процессе нагрева теплоносителя, образуется электролизный газ, поэтому, время от времени, придется стравливать воздух из системы отопления.

Преимущество электродного котла, состоит в высокой экономичности нагрева теплоносителя, по причине отсутствия посредников в передаче тепла. Есть и свои ограничения. Теплоносители, на которых работают электродные электрокотлы, имеют высокое содержание соли. Сделать солевой раствор можно и самостоятельного, но, как показывает практика, лучше воспользоваться уже готовыми смесями.

Материал, из которого состоит электрод в котле, должен быть нейтральным к образованию накипи, иметь хорошую пропускную способность и длительный срок эксплуатации. Производители используют три типа материалов. Бюджетные электрокотлы, оснащены электродами из графита и нержавеющей стали. Котлы премиум класса, оснащены титановыми стержнями.

ТЭНовый электрический котел

Электрические ТЭНовые отопительные котлы, используют принцип косвенного нагрева. Таким же образом, происходит разогрев воды в электрочайнике или бойлере. Посредством замыкания, спираль электрокотла нагревается и передает тепло циркулирующему теплоносителю. Нагрев осуществляется постепенно. Горячая вода начинает поступать в систему отопления не быстрее, чем через десять минут после включения электрокотла.

ТЭНы изготавливаются из различных материалов, влияющих на срок эксплуатации электрокотла и его стоимость. Потребителю предлагают:

  • Металлические сплавы, состоящие из мельхиора и нихрома.
  • Керамические ТЭНы.
  • Композитные нагреватели.


Дороже всего обойдется, электрокотел с керамическим трубчатым нагревателем, имеющим максимальный срок эксплуатации, за счет коррозионной устойчивости. Обычные металлические ТЭНы, быстро выходят из строя. В условиях отечественной эксплуатации, обслуживание электрокотла с заменой нагревательного элемента, понадобится уже через 5-6 лет.

Конструкция и принцип действия ТЭНового котла

Косвенный принцип нагрева в ТЭНовом котле, снижает теплоэффективность отопителя. Преимущество оборудования, это отсутствие необходимости в выделении отдельной сети напряжения, для отопителей с мощностью до 8 кВт. Электрокотел расценивается как обычный водонагревательный прибор. Заполнить систему отопления, можно любым видом доступных теплоносителей.

Недостаток – энергопотери, связанные с принципом работы. При нагреве теплоносителя, теряется от 15-30% тепловой энергии. ТЭНы подвергаются коррозии, что зачастую приводит к выходу нагревательного прибора из строя и, соответственно, к дорогостоящему ремонту.

Сравнение потребления электричества – ТЭНы и электроды

Сравнение электродных и ТЭНовых электрокотлов, показывает явное превосходство в сторону первых. Даже приблизительные расчеты покажут, что расход электроэнергии в электродных моделях, будет ниже, приблизительно на 40%. Но, при этом ТЭНовые котлы, выигрывают в других параметрах:

  • При запуске электродного котла, наблюдается сильная нагрузка на проводку, что требует выделения отдельной линии электроснабжения, за счет хозяина дома или квартиры. Регистрация и монтажные работы, обойдутся в значительную сумму.
    В расчет энергопотребления ТЭНовым котлом, следует включить разницу в оформлении необходимых документов на установку и затраты на ввод в эксплуатацию.
  • Котлы с непосредственным нагревом теплоносителя, не могут работать при подключении к низкотемпературным системам отопления или в энергосберегающем режиме, поэтому, не подходят для подключения к теплым полам (при установке узла подмеса, допускается подключение водяного пола), а предназначены исключительно для двухтрубных систем отопления классического типа.

Разница в потреблении электричества, между электродными и ТЭНовыми электрокотлами, очевидна. Но, первые, имеют ограничения в сфере применения, дороже обходятся при установке и требуют использования специального теплоносителя.

Какой котел лучше – с электродами или с ТЭНами

После перечисления плюсов и минусов электродных и ТЭНовых электрокотлов в автономном отоплении, связанных с особенностями их эксплуатации, напрашивается вывод о том, что каждый тип имеет право на существование. Подбор выполняется в каждом отдельном случае. Помощь в вопросе выбора, окажут реальные отзывы об электрических электродных и ТЭНовых котлах.

При подборе подходящей модели по принципу работы, ориентируются на следующие особенности эксплуатации:

  • Условия установки – ТЭНовый котел не требует получения специальных разрешений на подключение. Электродный аналог однофазного и трехфазного типа, подключается к отдельной ветке напряжения.
  • Электрическая и тепловая мощность – ТЭНовое отопительное оборудование, в этом отношении, существенно проигрывают электродным. Последние, выходят на рабочую мощность в течение нескольких секунд и эффективно поддерживают необходимую температуру теплоносителя.
  • Технологические жидкости – систему отопления с электродным отопителем, заполняют исключительно специализированными составами. Время от времени, потребуется удалять газ из водяного контура. ТЭНовый нагреватель, работает при любом теплоносителе, включая антифриз.
  • Простота обслуживания – при решении, какие электрокотлы лучше, электродные или ТЭНовые, легкость эксплуатации системы отопления, немаловажный момент. Чтобы создать необходимое при электродном нагреве электромагнитное поле, потребуется, чтобы в теплоносителе было определенное содержание солей, определяемое специальным инструментом.
    Время от времени, придется проверять состав и при необходимости, менять теплоноситель. В случае ТЭНового отопителя, для работы, оптимально подойдет любая дистиллированная вода.


Отзывы о котлах электродного и ТЭНового типа, показывают, что выбор зависит от условий эксплуатации, скорости, с которой необходимо запустить агрегат, а также, других теплотехнических характеристик здания. На данный момент, производители (в том числе и европейские), видя постоянный спрос, изготавливают теплогенераторы каждого типа.

  • Электродные модели предлагаются следующими марками: Галан – серий ОЧАГ, ГЕЙЗЕР, ВУЛКАН.
  • ТЭНовые аналоги, доступные отечественному потребителю:
    • Buderus Logamax E213,
    • Vaillant eloBLOCK VE,
    • MORA-TOP Electra,
    • Теплотех ЭВП.


Все электрокотлы, полностью соответствуют стандартам безопасности и имеют многоуровневую защиту, о чем свидетельствует сертификат качества и лицензия Ростехнадзора.

Выбираем электродный или индукционный электрокотел

Целесообразность использования оборудования данного типа в жидкостных системах отопления часто подвергается сомнению. Скепсис объясняется высокими тарифами на эл/энергию и их постоянным ростом. Насколько верны подобные суждения? Не говоря уже о ряде простых (и вполне законных) способах снизить уровень энергопотребления, есть и еще один, мало кем принимаемый во внимание – грамотный выбор разновидности отопительной установки. Кроме котлов с ТЭН, на рынок поставляются и иные модификации: электродные, индукционные. Зная специфику их функционирования, несложно определить, что лучше приобрести для своего дома.

Электродный котел

Устройство оборудования данной группы простое и мало чем отличается от аналогов с ТЭН. Основная разница – в виде нагревательных элементов. В таких котлах вместо привычной спирали в «колбе» установлен блок электродов, помещенный в теплоизолированный корпус (бак водогрейного котла).

Принцип действия основан на преобразовании кинетической энергии ионов солей, растворенных в жидкости, в тепловую; чем с большей скоростью они перемещаются, тем выше степень ее нагрева. Она зависит не только от постоянной смены полюсов (~U 50 Гц), но и регулирования процесса подаваемым на электроды котла напряжением; изменяя его значение, пользователь выбирает приемлемую температуру теплоносителя на выходе отопительной установки. Принципиальное отличие от работы ТЭНового котла в том, что вода является частью электрической схемы; ток проходит через нее.

Что это означает? Эл/сопротивление жидкости напрямую связано с температурой. Поднимая ее, удается достичь более рационального расходования эл/энергии (75 0С – оптимальный режим). А специфика процесса, протекающего в баке котла, исключает теплопотери.

Плюсы электродных моделей

  • Большой сортамент. Выбор по способу подключения (1 или 3 фазы) и мощности (в диапазоне 2–50 кВт).
  • Проект для установки электродного котла, в отличие от газового оборудования, не требуется.
  • Высокий КПД – до 98%.
  • Компактность.
  • Инертность к перепадам пром/напряжения. Его нестабильность на работе установки не отражается.
  • Инерционность электродного котла нулевая. Вся тепловая энергия тратится на повышение температуры воды, а не предварительный разогрев ТЭН.
  • Универсальность эксплуатации. В схемах отопления с электродными котлами может использоваться вода или «незамерзайка».
  • Надежность. Все устройство – бак + металлические штыри; ломаться нечему.
  • Удобство монтажа. Электродному, как и любому иному эл/котлу, дымоход не нужен; ограничений по месту установки практически нет.
  • Возможность автоматизации. Хотя дорогие модели изначально оснащены всем необходимым.
  • Электродные котлы способны работать в каскадных схемах. А это увеличение мощности + резервирование.
  • Для обслуживания, замены электродов вызывать специалиста не обязательно.
  • Демократичные цены на оборудование.

Минусы

  • Требования к режиму. При превышении температуры теплоносителя значения в 75 0С растет энергопотребление. Для отопительных систем с большой протяженностью труб сложно выбрать котел соответствующей мощности. Причины: лимит поставки эн/ресурса для частного сектора, повышенная нагрузка на линию.
  • Чувствительность к качеству жидкости. Как и на ТЭН, на электродах постепенно откладываются солевые образования; необходима регулярная очистка.
  • Неуклонное снижение мощности. Связано с естественным «истончением» электродов. Их нужно регулярно менять, как и ТЭН в традиционных моделях.
  • Надежное заземление. В квартире организовать сложно, но это обязательное условие монтажа оборудования. Ток в баке проходит сквозь теплоноситель, и, эксплуатируя незаземленный электродный котел, пользователь рискует ощутить удар даже при легком прикосновении к радиатору отопления.
  • Одно из условий экономичной эксплуатации – качественная автоматика. А она стоит дорого.

Как недостаток в ряде источников указывается, что электродные котлы подключаются только к сети переменного напряжения; при U= происходит ионизация теплоносителя. У каждого хорошего хозяина имеется резервный агрегат (дизельный или бензиновый), значит, данный минус неактуален.

Примечание. Для повышения эффективности электродного котла нужно грамотно готовить теплоноситель, добиваясь оптимального удельного сопротивления току. Используются вещества, имеющиеся в каждом доме (к примеру, пищевая сода) и дистиллированная вода. Но не все препараты пригодны для этого; некоторые инициируют коррозию металла. Нужно еще и грамотно определить концентрацию «раствора», иначе мощность отопительной установки резко снизится. Без консультации с профессионалом лучше не практиковать!

Индукционный котел

Устройство отопительной установки этой разновидности иное. Теплообменник является сердечником катушки индуктивности, на обмотку которой подается напряжение. Разогрев корпуса, а значит, и циркулирующей внутри воды, производится наведенными токами.

Принцип работы несложно понять, вспомнив школьные уроки физики. Кратко процесс описывается так: при протекании тока по обмотке образуется эл/магнитное поле, повышающее температуру теплообменника. В результате происходит нагрев воды контура ОВ.

Плюсы индукционных котлов

Практически все достоинства электродных аналогов относятся и к отопительным установкам этой группы. Но имеется и ряд характерных особенностей.

  • Высочайшая степень надежности. Обмотка не контактирует с теплоносителем. Межвитковое замыкание исключено: намотка медной проволоки не плотная, а с шагом + дополнительная изоляция компаундом. Ни одной трущейся детали – ломаться в принципе нечему. Долговечность определяется лишь устойчивостью «сердечника» к жидкости. Но его разрушение столь мизерное, что лет 35–40 индукционному котлу ремонт не понадобится.
  • Регулярность определяется электрической схемой, в которой используются мощные полупроводники (транзисторы). Именно от них зависит, как долго проработает индукционный котел.

  • Мощность не меняется в течение всего эксплуатационного периода. Объяснение простое – отсутствуют ТЭН или электроды, и накипи откладывать попросту негде. Внутренние стенки теплообменника также не зарастают по причине постоянной его вибрации в процессе работы; любые взвеси тотчас уносятся водой дальше, в магистраль.
  • Компактность. Этим индукционные котлы выгодно отличаются от моделей иных групп.
  • Полная безопасность. Но при условии качественной автоматики.

Минусы

  • Самостоятельный ремонт невозможен; его стоимость высокая.
  • Некоторые индукционные котлы (характерно для недорогих в своем классе моделей) шумят. Монтировать в доме нецелесообразно.
  • Цены на индукционные отопительные установки превышают стоимость электродных аналогов примерно раза в два. При том, что сравнительный анализ основных параметров (экономичность, КПД) показывает – существенной разницы нет.

Не зная особенностей дальнейшей эксплуатации котла, утверждать, какая из модификаций (электродная или индукционная) лучше, нельзя. Выбор делать покупателю, но консультация профессионала лишней точно не будет. Только специалист способен оценить нюансы использования оборудования применительно к конкретному строению.

Совет. Если приобретать электрокотел, то только брендовый. Некоторые производители (дилеры), пользуясь неосведомленностью покупателя, позиционируют электродные, индукционные модели как очередной «прорыв», повышающий КПД до 100% и более. Этим и объясняют высокие цены.

В чем лукавство?

  • Закон сохранения энергии действует независимо от чьих-то изобретений.
  • Все, что реализовано в таких котлах, давно и успешно используется в различных сферах. Например, в металлургии (сталеплавильные печи).
  • Индукционные, электродные модели действительно позволяют снизить расходы на отопление, но при условии их оснащенности качественной автоматикой. И вот здесь репутация производителя – фактор определяющий.

Не можете понять, какой электрический котел купить? Обратитесь в компанию «АЛЬФАТЭП»; вы не только сэкономите деньги и время, но и сделаете оптимальное приобретение. На сайте alfatep.ru отопительные установки всех типов, в большом сортаменте.

Мы гарантируем:

  • Высокое качество котельного оборудования и приемлемые цены – прямые поставки от производителей с безупречной репутацией.
  • Оперативность. Быстрая отгрузка, доставка товара по всем регионам.
  • Профессиональное консультирование, помощь в выборе котла; телефон «горячей линии» 8 (495) 109 00 95.

Мы предлагаем:

  • Взаимовыгодное сотрудничество, постоянным клиентам – существенные скидки и льготные условия.
  • Жителям Подмосковья комплекс услуг: проектирование отопительных систем, монтаж оборудования с обвязкой котла, пуск в эксплуатацию, сервисная поддержка (обслуживание + ремонт).

8 советов, какой электрический котел отопления лучше выбрать: мощность, производители

Содержание статьи

Компактные, надежные и простые в управлении электрические котлы отопления, конечно же, уступают аналогам в плане экономичности, но в определенных условиях будут незаменимыми. Их можно использовать повсеместно, устанавливать в квартирах и частных домах, офисах и промышленных помещениях – везде, где есть доступ к электричеству. Часто электрические котлы используются в качестве резервного источника отопления. Многочисленные преимущества подобных агрегатов привели к росту их популярности и появлению массы модификаций. Попробуем разобраться, какой электрический котел отопления лучше выбрать для частного дома и квартиры, какая мощность понадобится для создания комфортных условий, и на что важно обратить внимание при покупке.

№1. Преимущества и недостатки

Электрический котел отопления работает предельно просто. В нем электрическая энергия преобразуется в тепловую. Нагревательные элементы при включении котла нагревают теплоноситель. Последний по системе труб и радиаторов попадает в жилое помещение и нагревает воздух в нем. В самом простом и распространенном варианте в качестве нагревательного элемента используется привычный ТЭН, но есть еще индукционные и электродные котлы, в которых нагрев осуществляется несколько иначе. Неизменным остается только источник питания – электричество. Многие модели котлов оснащаются механизмом контроля и управления.

Несмотря на то, что электрические котлы трудно назвать экономичным источником тепла, они пользуются большой популярностью, и причин на то множество. К преимуществам электрических котлов отопления можно отнести:

  • универсальность. Агрегат можно установить везде, где есть электричество, никакие разрешения от органов технадзора не нужны. Сегодня электрические котлы используются как в частных домах, так и в квартирах, а также в коммерческих и производственных помещениях;
  • невысокая стоимость в сравнении с газовыми и твердотопливными котлами;
  • высокий КПД, который достигает 95-99%;
  • простота монтажа. Электрические котлы обладают небольшими габаритами, а при их подключении нет необходимости сооружать дымоход;
  • простота эксплуатации и регулировки температуры. Большинство моделей оснащаются удобными системами управления и терморегуляторами, поэтому пользователю стоит буквально нажать несколько кнопок или повернуть рычаг – постоянно бегать к котлу, контролировать его работу или, чего хуже, подбрасывать топливо не придется. Так как котел прекрасно контролирует свою работу, повышается его экономичность;
  • безопасность. В электрических котлах нет открытого огня, да и легковоспламеняющееся топливо не используется. Плюс ко всему, применяется продуманная автоматика, поэтому вероятность внештатных ситуаций по сравнению с другими видами котлов, резко снижается, если, конечно же, установка была проведена правильно;
  • компактность, поэтому установка подобного агрегата возможна даже в самых миниатюрных помещениях;
  • экологичность, ведь при работе котла не образуются вредные выбросы;
  • бесшумность;
  • отсутствие необходимости постоянного контроля работы (можно оставлять котел без присмотра) и частого обслуживания. Твердотопливные котлы, например, требуют постоянного ухода и чистки;
  • широкий ассортимент. На рынке представлены модели с разной мощностью (от 2 до 60 кВт и более) и функционалом (одноконтурные и двухконтурные).

Недостатки также есть:

  • высокая стоимость эксплуатации. Несмотря на продвинутую автоматику и системы энергосбережения, электрические котлы все равно достаточно дорого обходятся в эксплуатации. Для отопления больших помещений их, в большинстве случаев, использовать невыгодно. Часто такие котлы находят применение в качестве резервного источника тепла;
  • зависимость от наличия электричества. Если в регионе наблюдаются частые перебои с электричеством, то подобный вариант отопления не подходит;
  • необходимость специальной трехфазной проводки, если используется котел мощностью более 12 кВт. Некоторые специалисты рекомендуют использовать линию с тремя фазами даже при подключении котла от 6-7 кВт.

Несмотря на существующие минусы, электрические котлы находят своих покупателей. Более того, если тщательно проанализировать условия на объекте, где требуется создать отопительную систему, и правильно выбрать электрический котел, то можно будет по максимуму наслаждаться положительными качествами данных устройств.

№2. Виды электрических котлов по типу нагревательного элемента

В зависимости от того, каким образом проходит нагрев воды, все котлы делятся на ТЭНовые, электродные и индукционные.

ТЭНовые котлы

Это самый популярный вариант исполнения, причем настолько популярный, что говоря об электрических котлах, как правило, имеют в виду именно конструкции с ТЭНом. Работает такой агрегат по принципу кипятильника. Электричество подается к трубчатому электронагревателю (ТЭН), он нагревается и передает тепло воде, которая используется в качестве теплоносителя. ТЭН состоит из нихромовой спирали и прочной оболочки из стали, алюминия или титана. Пространство между спиралью и оболочкой заполняет кварцевый песок или другой диэлектрический наполнитель.

Номинальная мощность в таких котлах достигается скачкообразно, примерно через 10-15 минут после включения. ТЭНовые котлы работают в проточном режиме, могут быть одноконтурными и двухконтурными. Как правило, в бак котла помещено несколько ТЭНов.

Так как прямой контакт нагревающейся спирали с водой отсутствует (диэлектрик играет роль разделителя), короткого замыкания можно не бояться. Главная проблема подобных котлов заключается в другом. Поверхность ТЭНа контактирует с водой, на ней относительно быстро появляется накипь, которая может постепенно вывести котел из строя. Чтобы замедлить этот процесс или даже полностью его избежать, лучше использовать в системе дистиллированную воду. Также иногда применяются специальные жидкости. От перегрева теплоносителя котлы защищены термическим регулятором, но если произошла утечка, то агрегат рискует перегреться и выйти из строя.

Электродные (ионные) котлы

Конструкция данного котла предполагает наличие двух электродов, погруженных в теплообменник. На них подается электрическая энергия, за счет чего создается разность потенциалов. Благодаря наличию в теплоносителе солей он превращается в проводник тока. Электричество, проходя сквозь электролит с высоким сопротивлением, вызывает его нагрев. Достаточно буквально пары минут, чтобы котел достиг номинальной мощности. В качестве электролита (теплоносителя) берут специально подготовленную воду или жидкость на основе этиленгликоля.

В работе котлы такого типа достаточно экономичны, а для обеспечения той же тепловой мощности, что и ТЭНовый котел, потребляют почти в два раза меньше электричества. Такие агрегаты, как правило, имеют надежную продуманную автоматику, редко выходят из строя, так как ломаться тут, по сути, нечему. Если в системе случится протечка, то перегрева не случится – электролита ведь нет. Хорошо себя показывают электродные котлы и в условиях нестабильного напряжения. Если оно упадет вплоть до 180 В, агрегат будет продолжать работать и вырабатывать тепло.

Из минусов только стоимость оборудования и необходимость использовать специально подготовленный теплоноситель. От его состава будет зависеть, сколько энергии будет тратить котел на нагревание. Еще один нюанс – необходимость надежного заземления. Электроды придется периодически менять.

Индукционный котел

Котлы данного типа начали использоваться еще в 80-х годах прошлого века, но сначала устанавливались только на производстве. Выпуск бытовых моделей начался только к концу 90-х годов. Принцип работы у них достаточно сложный и напоминает трансформатор. Сердце агрегата – индукционная катушка, которая преобразует электрическую энергию в магнитное поле, направляя его на сердечник. Последний представляет собой систему стальных труб с теплоносителем внутри.

Система показала себя неплохо. Индукционные котлы экономичны и очень компактны, долговечны (срок службы 30 лет и более) и пожаробезопасны, да и проблема накипи с ними не страшна. Строгих требований к теплоносителю, как в двух предыдущих типах котлов, нет – заливать можно даже очищенные нефтепродукты.

Главный минус – высокая цена. К тому же, весят индукционные котлы прилично, несмотря на свои миниатюрные габариты. Найти модель легче 20 кг не получится.

Какой котел лучше выбрать, зависит от бюджета и выдвигаемых требований – в продаже можно найти все три вида.

№3. Тип подключения

Перед покупкой котла определенной мощности необходимо выяснить особенности электропроводки в доме. Среди котлов мощностью до 10-12 кВт можно найти модели, которые могут подключаться как к однофазной (220 В), так и к трехфазной сети (380 В). Более мощные котлы с однофазной сетью использовать не получится – необходимо будет подключить дом к трехфазной сети.

Для подключения котла к щитку лучше брать медный многожильный провод, который при более высокой проводимости будет меньше греться.

№4. Число контуров

Среди электрических котлов наибольшей популярностью пользуются одноконтурные модели. Они отвечают только за систему отопления. Чтобы обеспечить себе еще и горячее водоснабжение, необходимо дооснастить систему водонагревателем или взять двухконтурный котел. Последний имеет два независимых контура для нагрева воды. Двухконтурные электрические котлы потребляют очень много электроэнергии, поэтому используются достаточно редко.

№5. Расчет мощности электрического котла

Мощность электрических котлов колеблется от 2 до 60 кВт (для производств и коммерческих помещений есть даже модели на 400 кВт) и выбирается в зависимости от того, помещение какой площади необходимо отапливать, и есть ли необходимость греть воду для горячего водоснабжения. В идеале, для определения мощности необходимо проводить полный теплотехнический расчет, учитывая не только площадь помещения, но и высоту потолков, уровень теплоизоляции, количество окон, дверей и прочие факторы. Для этого лучше обратиться к профессионалам, но рассчитать приблизительную мощность можно и самостоятельно.

Проще всего воспользоваться пропорцией, согласно которой необходимо обеспечить 1 кВт мощности котла на каждые 10 м2 площади при условии достаточной теплоизоляции и при высоте потолков не более 3 м. Лучше накинуть еще немного запаса (10-15%), а если будет использовать двухконтурный котел, то к полученному значению прибавить еще 25%. Этот расчет достаточно условный, а для получения более точных результатов можно использовать другую, ненамного более сложную, формулу.

Мощность электрического котла можно рассчитать так:

  • W = (40*S*h+Qо+Qд)*k, где
  • 40 – средняя необходимая мощность котла на 1 м3, 40 Вт/м3;
  • S – площадь дома/квартиры;
  • h – высота потолков;
  • Qо – теплопотери через окна, 100 Вт на каждое;
  • Qд – теплопотери через двери, 200 Вт на каждую;
  • k – коэффициент, зависящий от региона, для южных регионов страны можно принять 0,7-0,9, центральной и европейской части – 1,2-1,4, для севера и дальнего востока – 1,8-2,0.

Если расчет ведется для частного дома, полученный результат умножают еще на 1,5.

Допустим, есть дом площадью 85 м2, высотой потолков 2,8 м, с 6 окнами и 2 дверями, он расположен в южной части страны. Необходимая мощность будет равняться W=(40*85*2,8+600+400)*0,8*1,5=12,6 кВт.

№6. Регулировка мощности и система управления котлом

В электрических котлах достаточно просто регулировать мощность и температуру теплоносителя. Собственно, эти два параметра взаимосвязаны, поэтому рассматривать их отдельно друг от друга невозможно.

Регулировка мощности котла осуществляется одним из следующих способов:

  • ступенчато – частый вариант в ТЭНовых котлах. В этом случае в конструкции предусмотрен один нагревательный элемент, который обеспечивает половину мощности, и два, которые дают по 25% нагрева. Получается, что котел может работать на 25, 50, 75 и 100% от максимальной мощности, более точную регулировку можно провести в каждой комнате благодаря вентилям на радиаторах;
  • плавная регулировка достигается за счет использования реостата. Это привилегия более дорогих моделей. В простых маломощных котлах может вовсе не быть никакой регулировки.

Пользователь задает котлу необходимую температуру теплоносителя для поддержания комфортных условий в доме, а котел включает нагрев и выключает его, когда теплоноситель достаточно нагрелся. Автоматика может работать с помощью механических и электронных терморегуляторов. Оба варианта позволяют сэкономить электроэнергию и поддержать комфортную температуру без постоянного контроля за котлом.

Механический терморегулятор перекрывает ток теплоносителя или размыкает электрическую сеть при достижении заданной пользователем температуры теплоносителя. Когда температура падает, котел снова включается. Это простой и дешевый способ, но не самый точный – температура теплоносителя на выходе из котла может на 2-30С отличаться от заданной. Электронные терморегуляторы более точные, они состоят из выносного датчика и блока управления. Датчик крепится к нагревательному элементу и передает информацию о его температуре на блок дистанционно или с помощью проводов. Естественно, обходятся такие котлы дороже.

№7. Тип установки

Электрические котлы могут быть:

  • настенными;
  • напольными.

Понятно, что настенные занимают меньше места и подойдут в тех случаях, когда это самое место сильно ограничено. Западные производители предпочитает именно подобный формат установки. В напольном исполнении, как правило, выпускаются более мощные котлы, которым необходимо подогревать большой объем теплоносителя.

№8. Лучшие производители электрических котлов

На рынке электрических котлов работают десятки производителей, как зарубежных, так и отечественных. Европейские котлы обычно получают плавную регулировку, собираются из более дорогих комплектующих. Наши котлы преимущественно получают ступенчатую регулировку, поэтому и стоят дешевле. Наверное, каждый из нас хорошо понимает, что на системе отопления лучше не экономить, поэтому доверять малоизвестным компаниям не стоит. Самые крупные, проверенные и надежные производители электрических котлов в мире и России:

  • Рrotherm – чешский производитель, который начинал именно с производства электрических котлов. Сегодня выпускаются и другие виды котлов отопления, а также бойлеры, терморегуляторы и т.д. Электрические котлы компании имеют настенное исполнение, мощность от 6 до 28 кВт, КПД 99,5%, выпускаются в одноконтурном исполнении. В 2001 году компания вошла в состав немецкой группы компаний Vaillant;
  • Vaillant выпускает чуть более дорогие котлы, чем Рrotherm, мощность до 28 кВт, все модели просты в обращении и надежны;
  • Buderus – крупная немецкая компания, выпускает электрические котлы для частных домов и коммерческих объектов, мощность настенных одноконтурных моделей 30-60 кВт;
  • Kospel – надежные польские электрические котлы, представленные в широком ассортименте. Мощность от 4 до 36 кВт, модели до 8 кВт представлены в двух вариантах, для работы с сетью 220 В и 380 В;
  • Bosch также выпускает электрические котлы, мощность от 4 до 24 кВт, исполнение настенное, с одним контуром, но есть возможность подключить бойлер косвенного нагрева. Можно купить как просто котел, так и котел в комплекте с расширительным баком и насосом;
  • Ferroli – качественные итальянские электрические котлы мощностью от 6 до 28 кВт с очень продуманной автоматикой и широким набором дополнительных функций. В котлах есть разъемы для подключения датчиков комнатной и уличной температуры, большой дисплей, возможность суточного программирования работы котла и даже управления котлом с помощью пульта;
  • ZOTA – отечественные котлы, которые отличаются максимально доступной ценой и достаточно качественным исполнением. Мощность от 3 до 400 кВт, котлы представлены в нескольких линейках, в качестве нагревателей используются ТЭНы;
  • РусНИТ – бюджетные хорошие котлы от рязанской компании, мощность от 3 до 99 кВт;
  • Эван – крупный отечественный производитель, входит в концерн NIBE, выпускает котлы в разных ценовых сегментах. Мощность от 2,5 до 480 кВт.

Также стоит отметить продукцию компаний Dakon, ACV и РЭКО, Интойс, Элвин, Ресурс.

В заключение

Такой фактор выбора, как КПД, для электрических котлов можно не учитывать – все модели работают с КПД выше 95%, часто этот показатель достигает 99%. Обращайте внимание на комплектацию. Если система отопления выстраивается с нуля, то выгоднее взять котел в максимальной комплектации с расширительным баком, насосом и прочими элементами.

Статья написана для сайта remstroiblog.ru.

Как выбрать тэновый котел для отопления частного дома?

Как работает электро котел

Электрические котлы бывают нескольких видов:

  • ТЭНовые – работают по принципу электрического чайника. Проходящий сквозь резервуар теплоноситель (вода или антифриз), нагревается, находящимся внутри него ТЭНом. Нагретый теплоноситель идет по трубам к радиаторам отопления, которые отдают полученное тепло помещению, нагревая воздух.

    Обычно устанавливается от одного до трех ТЭНов. Их суммарная мощность и указывается на самом котле. Теплоноситель, используемый для отопления, например, частного дома, движется при помощи циркуляционных насосов.

    В ТЭНовых нагревателях не стоит использовать проточную воду, так как бороться с неминуемо образовывающейся накипью будет сложно. Поэтому, рекомендуется использовать один и тот же теплоноситель, а «гонять» его по системе отопления при помощи насосов.
  • Электродные – в них вода нагревается за счет того, что сквозь нее проходит электрический ток. Электроды постепенно растворяются и их необходимо периодически менять. Кроме того, воду в таких котлах можно использовать только ту, которая подходит под «питьевую» по ГОСТу.
Электродный котел в системе отопления
  • Индукционные – диэлектрическая трубка, снаружи которой намотан провод, а внутри находится сердечник. Создаваемое, проходящим по проводу электрическим током электромагнитное поле, заставляет двигаться молекулы в сердечнике, нагревая его.
  • Какой котел лучше – тэновый или электродный?

    Выбирая между котлами, основанными на разных принципах действия, стоит обратить внимание на следующие характеристики:

    • Энергоэффективность;
    • Долговечность;
    • Процесс нагрева воды.

    Нельзя не отметить, что КПД при использовании ТЭНа, зачастую достигает 95-98%. То есть, электроэнергия, используемая для нагрева воздуха в помещении, используется почти без потерь.

    Долговечность же, выражается в том, что на ТЭНах и стенках бака со временем образуется слой накипи, который может привести к поломке прибора. В качестве профилактики нужно регулярно очищать его.

    Нагревание воды тоже происходит по-разному. ТЭНовые греют воду скачкообразно, поэтому требуемое значение достигается за 10-15 минут. Электродные же справляются с этой задачей быстрее, около одной минуты.

    При этом, ТЭНовые, потребляют в два раза больше электричества, чем электродные. Таким образом, выбирая, какой котел лучше, следует отметить преимущества каждого. Электродные работаю долго, имеют небольшие размеры, более экономичны, отличаются повышенной пожарной безопасностью.

    Тэновый котел Вулкан-турбо

    Ответ на вопрос о том, сколько стоит ТЭНовый котел, однозначный — намного дешевле, остальных, Они работают с различными теплоносителями, но в них образуется накипь, что приводит к повышению потребления электроэнергии и в итоге, к поломке.

    Если стоит вопрос как выбрать ТЭНовый котел, то решающее значение имеет цена и эффективность. Поскольку электроэнергия довольно дорога, то в качестве аварийного нагревателя вполне можно приобрести электродный, если позволяют средства.

    В качестве постоянного нагревателя, выгодней купить ТЭНовый, который обойдется гораздо дешевле, а ремонт и замена его все-таки не так ударит по бюджету, как покупка нового электродного. К тому же, его под силу сделать самостоятельно, что не повлечет значительных финансовых затрат.

    Делаем тэновый котел своими руками

    Материалы

    Чтобы сделать ТЭНовый котел своими руками, потребуется приобрести:

    • Листовую сталь – около 2мм толщиной
    • Стальную трубу – тут вариантов много, толщина ее зависит от диаметров, используемых в доме труб отопления. Длинна трубы составляет около полуметра
    • Переходники – для того, чтобы соединить ГВС или систему отопления с котлом
    • ТЭНы – обычно используют две штуки. Один меньшей мощности и обязательно с терморегулятором.

    Инструменты

    Из инструментов понадобятся:

    • Сварочный аппарат
    • Угловая шлифовальная машина (болгарка)
    • Мультиметр
    • Шлифовальная машина

    Инструкция по изготовлению котла

    1. Из заранее подготовленных труб нарезаем два патрубка – диаметром 40-50 миллиметров.
    2. Трубка большого диаметра будет служить непосредственно баком. На противоположных ее концах, сбоку, рядом с ее краями, необходимо вырезать по одному отверстию, а края аккуратно обработать УШМ, удалив заусенцы и неровности.
      Самодельный тэновый котел
    3. Подготовленные патрубки привариваем к вырезанным отверстиям. К ним впоследствии будет подключен контур системы отопления.
    4. Из листа стали вырезаем два круга, диаметром чуть больше внешнего диаметра бака-трубы.
    5. Привариваем первый круг к верхнему торцу трубы, а второй — к нижней. Предварительно, в первом круге вырезаем отверстие и привариваем в него гайку.

      Ее размер должен соответствовать гайке ТЭНа с терморегулятором. После этого, ровно обрезаем болгаркой края кругов и тщательно шлифуем.

    6. В днище делаем два отверстия, шлифуем и устанавливаем в них ТЭН.
    7. Подключаем прибор к системе отопления через патрубки.
    8. Монтируем второй ТЭН (у которого меньшая мощность), вкрутив его в гайку в верхнем торце котла.
    9. Конструкция готова. Теперь осталось заполнить систему теплоносителем, подключить котел к электрической сети и ждать выхода на рабочую мощность.

    После того, как нагреется система, нужно померить мультиметром температуру теплоносителя. Хорошо, если она будет около 70 градусов, не больше.

    Мультиметр с функцией замера температуры

    При необходимости, проведите регулировку, с помощью терморегулятора. Электрическую часть работы лучше поручить специалисту.

    Но в любом случае, в электрическом щитке обязательно должны присутствовать:

    • Автомат
    • Пускатель магнитного типа
    • Кнопки для управления котлом
    • Реле и тумблер
    • Предохранители
    • Термодатчики

    И конечно, электро котел необходимо обязательно заземлить. Подойдет металлический штырь, например, арматура и приваренный к нему железный болт. Эту конструкцию размещают под домом (или в другом удобном месте) и подключают к ней заземляющий провод, идущий от котла.

    Уход за котлом и мелкий ремонт

    За котлом, как и любым прибором, необходим уход и систематическая очистка. Периодически, при постоянном использовании, желательно один раз в год, вынимать ТЭН и очищать от образовавшейся накипи, как сам нагревательный элемент, так и бак изнутри.

    Чтобы избежать частых ремонтов, рекомендуется использовать в системе отопления очищенную воду. Это достигается применением фильтров для воды. Регулярно следует проверять внешне прибор, на предмет наличия протекания.

    При выходе из строя элемента нагревания – его следует заменить. Понять, что ТЭН испорчен легко, достаточно прозвонить ТЭН мультиметром. Испорченный нагревательный элемент крайне не рекомендуется использовать или пытаться починить самостоятельно.

    Видео о выборе электрического котла:

    Нужен ли вам электродный ионный котел?

    Если перед вами стоит четкая задача выбрать экономное электрическое отопление, то я могу с уверенностью сказать, что электродный ионный котел вы встречали в сети неоднократно. А кому-то «повезло» и на себе почувствовать все прелести «рассекреченной оборонной технологии с атомных подводных лодок».

    Принцип работы ионного котла

    Уж и не знаю, с чего маркетологи решили назвать принцип работы ионного котла «новаторским». Как по мне — те же самые 2 бритвенных лезвия в огуречном рассоле))). А если по-научному: ионы воды проходят между анодом и катодом котла и проходящий между этими элементами ток ускоряет движение ионов, увеличивая температуру. Еще проще: нагрев воды за счет протекания тока через эту самую воду.

    Прототип электродного котла

    Гениальная простота или посредственная примитивность?

    В теории работа электродного ионного котла сведена к бесхитростной схеме по известным каждому законам физики, но на практике… Эти агрегаты из «магазина на диване» подойдут фанату-электрику или любознательному сантехнику. Повесил и забыл — это не про ионные котлы. Не все так просто и гениально, как говорит нам вездесущая реклама. Самое интересное начинается с водоподготовки, а далее идет подбор радиаторов, особая разводка отопления и еще несколько занимательных моментов, о которых я расскажу ниже.

    Миф о заоблачном КПД электродных котлов

    Электроэнергия любого электрического котла преобразуется в тепловую с эффективностью, близкой к 100%. Способ преобразования энергии, к сожалению, никак не увеличивает энергию. Если моя квартира с учетом теплопотерь потребляет 6 кВт, то будь это электродный котел, ТЭНовый, газовый — она съест эти 6 кВт. А когда консультант уверяет, что 1 кВт электродного котла как 2 кВт от ТЭНа — я не знаю, плакать мне, или смеяться. Закон сохранения энергии все еще работает, и это тот потолок, о который бьются гениальные головы всех физиков мира.

    Есть мнение, что за счет медленного электролиза, КПД ионного котла даже несколько ниже альтернативных электрических котлов (например, ТЭНового).

    Водоподготовка и теплоноситель для электродных котлов

    Для ионных котлов существуют жесткие нормы к минерализации воды. Нужна миллиграммная точность, самостоятельно подобрать кислотность крайне сложно, долго и трудозатратно.

    Дистиллят работать просто так не будет, так как является диэлектриком: добавите много ионов (соли, соды, кислоты, щелочи) — «пробки выбьет», мало — котел не наберет мощности, не прогреет теплоноситель. Подгонку электролита до необходимой проводимости нужно делать с помощью кондуктометра. Кондуктометр вам понадобится неединожды. Да и вообще, на процедуру водоподготовки приезжает целая передвижная лаборатория.

    Перечисленные выше ионизирующие добавки потихоньку съедают систему. На чугун ставить электродные котлы даже производители не рекомендуют, а алюминиевые радиаторы с добавкой вторичного алюминия окисляются и убивают теплоноситель буквально за сутки работы при 50-60 градусах.

    Можно приобрести «родной» теплоноситель-антифриз, который продают производители котлов, средняя цена на который $23-25 за 10 литров. Но у антифриза, как у весьма текучей жидкости, есть очень неприятное свойство — находить малейшие огрехи в спайке труб и в разъемных соединениях, и подтекать.

    Даже со специальным, родным теплоносителем необходима водоподготовка и межесезонный лабораторный контроль ($26 за вызов). И ингибитор прикупить не забудьте, который рекомендуется для промывки бывшей в эксплуатации системы или для подготовки новых алюминиевых радиаторов, для чугуна он не просто рекомендуется, а обязателен ($7).

    Комплектующие для ионных котлов

    Помимо привязки к теплоносителю, придется раскошеливаться на комплектующие для ионных котлов: насос, расширительный бак, терморегуляторы, группу безопасности, кондуктометр. Ну и электроды.

    Электроды ионных котлов сверхчувствительны к накипи и всяческим налипаниям окисленного шлама. Практика показывает, что чистку электродов приходится проводить раз в 3-4 недели, например, наждаком. И в этот период котел потихоньку теряет мощность, а мотает больше.

    Благодаря термоядерному горячему «рассолу» металл в системе подвергается коррозии, шлам в системе «садится» на электроды и снижает электропроводность. Это чревато перегревом системы и выбиванию автомата — теплоноситель не прогревается до 40 градусов и автоматика не срабатывает.

    Электроды нередко выгорают, особенно при неточной водоподготовке (например, чуть больше соды или соли добавите) а купить электрод для ионного котла стоит не меньше $60.

    Заземление

    Принцип работы электродного котла подразумевает выработку статического электричества, поэтому необходимо заземление котла и всей системы отопления.

    Система отопления под ионный котел

    Электродные котлы лучше ставить в систему, спаянную специально под него, с другими видами котлов эта система работать не будет. Если планируется установка ионного котла в дом на несколько этажей, то придется ставить по котлу на этаж. Также, чтобы котел быстрее выходил на заданную мощность, контур должен быть теплоизолирован.

    Запустится котел только на теплоносителе, температура которого не ниже 14 градусов.

    Система с ионным котлом постепенно завоздушивается водородом, который медленно но верно выделяется при гидролизе. Завоздушивание провоцирует снижение эффективности и выгорают электроды. Кислород от гидролиза вызывает коррозию системы.

    Делаем выводы

    • Никакой заоблачной энергоэффективности и экономии от использования электродного котла нет. Ионы тоже подчиняются законам физики.
    • Расходы на профессиональное обслуживание, комплектующие и теплоноситель превышают цену самого котла не в один раз.
    • Система отопления под такие котлы не универсальна и накладывает ограничения в выборе радиаторов.
    • Уровень электробезопасности не годится для такого оборудования.

    Если нет альтернативы электрическому отоплению

    Есть несколько хороших вариантов электрического отопления, среди них:

    • Индивидуальные панельные обогреватели конвекторы.
    • Маслонаполненные электрические радиаторы.
    • ТЭНовые котлы.

    По системе отопления на конвекторах написал отдельный материал.

    Если не разводить систему отопления, то экономится куча денег, самоустраняется масса проблем с протечками, теплоносителями, сервисами на дому. О различных энергоэффективных видах электрических обогревателей поговорим в следующих статьях.

    Поделиться с друзьями

    Похожее

    Похожие записи

    виды и особенности конструкции. Как выбрать электрокотлы. Какой котел лучше импортный или российский. Видео

    Электрические котлы отопления. Какой выбрать?


    Невозможно переоценить удобство использования, надежность и комфорт, которые дает отопление коттеджей и загородных домов с помощью электричества. Этот вид энергии позволяет полностью автоматизировать процесс обогрева, к тому же электроэнергия доступна в любом жилищном массиве и самом удаленном поселке, имеет высокую экологичность и безопасность использования.

    Электрический котел отопления — Фото 01

    Выбирая электрический котел отопления, не стоит руководствоваться только его внешним видом. Прежде чем сделать правильный выбор, необходимо определиться с типом котла, его мощностью, способом подключения к электросети, необходимыми функциями, а также производителем. От этого будет зависеть не только удобство использования, но и надежность устройства, а также эффективность обогрева помещений.

    Особенности электрических отопительных котлов


    Несмотря на всяческие ухищрения маркетологов, необходимо уяснить, что все котлы электрические, используемые для отопления дома, являются устройствами прямого нагрева, с КПД, приближающемся к 100%. Это говорит об использовании всей потраченной энергии на нагрев помещения. Даже если особенности конструкции котла допускают некоторые потери энергии при нагревании теплоносителя, то все равно она пойдет на нагрев воздуха в помещении посредством излучения и конвекции.

    Высокий КПД практически уравнивает экономичность котлов различных типов, поэтому в процессе выбора лучше обратить внимание на функциональность, удобство и безопасность использования, а также надежность конструкции.

    Преимущества и недостатки использования электрокотлов


    Используя электрический котел для отопления частного дома, мы будем иметь целый ряд преимуществ в сравнении с традиционными газовыми, жидко- или твердотопливными отопительными агрегатами:

    • Высокая энергоэффективность. При использовании устройств данного типа практически нет потерь энергии.
    • Невысокая стоимость устройства.
    • Несопоставимо малые габариты при высокой тепловой мощности котла.
    • Бесшумность и экологичность.
    • Нет необходимости в периодическом обслуживании, а также наблюдении за работой котла.
    • Возможность монтажа устройства в любых помещениях без необходимости согласования с надзорными органами.
    • Отличная функциональность, возможность автоматической работы, комфортность управления.

    Все эти преимущества нередко бывают перечеркнуты огромным минусом – высокой стоимостью электроэнергии. Используя электрокотел для отопления, следует быть готовым к высоким счетам за электричество. Стоимость отопления данного типа намного выше твердого и газообразного топлива, поэтому его использование может быть оправдано лишь при отсутствии других альтернатив, а также при невозможности контролировать процесс обогрева.

    При подключении электрокотла необходимо учитывать высокую стоимость электроэнергии — Фото 02

    Другим негативным фактором является полная зависимость от поставок электричества. В-третьих, при установке котла требуемой мощности может возникнуть потребность в замене электропроводки, что может быть проблематичным в зданиях с уже проведенным ремонтом.

    Конечно же, стоимость отопления можно снизить за счет установки тепловых аккумуляторов, а зависимость от поставок уменьшить, установив солнечные панели или подключив твердотопливный котел в качестве резервного. Однако это приведет к увеличению общей стоимости всей отопительной системы и лишит ее существенных преимуществ.

    Конструкция и принцип действия


    Все электрокотлы, независимо от принципа действия, имеют нагревательный блок, теплообменник, а также блок контроля и индикации. Встроенный в емкость с теплообменником блок нагревателей осуществляет подогрев теплоносителя, который, циркулируя в отопительной системе, нагревает воздух в помещении.

    Блок контроля и индикации позволяет осуществлять автоматическую регулировку температуры теплоносителя в зависимости от степени нагрева помещения. К тому же регулировка может осуществляться и изменением подачи теплоносителя с помощью циркуляционного насоса. Такая схема позволяет более тонко подходить к процессу обогрева, экономя до 30% электроэнергии.

    Устройство электрических котлов — Фото 03

    Кроме схем контроля температуры, все современные электрокотлы для отопления имеют устройства защитного отключения (УЗО) и узел защиты от перенапряжения.

    В некоторые модели встроен второй контур, позволяющий производить подогрев воды для нужд горячего водоснабжения.

    Типы электрокотлов


    Для того чтобы определить для себя, какой электрический котел лучше, необходимо знать, что в настоящее время промышленность выпускает котлы нескольких типов. Все они кардинально различаются по способу нагрева теплоносителя, и, соответственно, конструкцией нагревательного блока. При этом стоимость и надежность котла напрямую зависят от способа нагрева воды, который предусмотрен его конструкцией.

    ТЭНовый элетрокотел


    Такой тепловой агрегат представляет собой емкость, в которую установлено несколько ТЭНов. Каждый трубчатый электронагреватель имеет мощность от 1 до 2 кВт. Сила нагрева может регулироваться ступенчато, включением определенного количества ТЭНов в работу. Теплоноситель перемещается с помощью циркуляционного насоса, который может быть как отдельно установленным, так и встроенным в конструкцию котла. Преимуществом ТЭНовых электрокотлов является их низкая стоимость и высокая ремонтопригодность.

    ТЭНовый элетрокотел
    ТЭНовый элетрокотел — устройство
    Электрокотел ТЭНовый напольный

    Вместе с тем, котлы, использующие для нагрева ТЭНы, подвержены всем болезням, которые присущи трубчатым электронагревателям – в системах с замещением теплоносителя ТЭНы покрываются накипью и требуют регулярного обслуживание, иначе перегреваются и могут выйти из строя. В закрытых системах с неизменным составом теплоносителя этой проблемы не существует. Вторым минусом является то, что при утечке теплоносителя ТЭНы неизбежно перегреваются и выходят из строя, поэтому при эксплуатации таких отопительных агрегатов крайне важна четкая работа регулирующей автоматики и устройств защиты.

      Несмотря на некоторые негативные моменты, ТЭНовые котлы, ввиду своей доступности, заслужили огромную популярность среди пользователей.

    Котел с индукционным нагревом


    Принцип действия такого котла основан на физическом явлении электромагнитной индукции – при помещении внутрь электромагнитного поля проводника с замкнутым контуром в нем возникает электрический ток, приводящий к нагреву этого проводника.

    Конструкция котла имеет нагревательный блок, состоящий из катушки, в которую помещена труба из диэлектрика с сердечником внутри. При работе котла по трубе циркулирует теплоноситель, нагреваясь от металлического сердечника.

    Электрические индукционные котлы
    Самодельный индукционный нагревательный элемент
    Схема индукционного котла

    Бесспорным преимуществом агрегатов с индукционным нагревом можно считать их компактность и надежность. Выйти из строя может разве что блок управления и контроля.

    Недостатком можно назвать довольно высокую, ничем не оправданную стоимость: сложность изготовления нагревателей данного типа не намного выше, чем ТЭНовых, а их управляющие системы и блоки безопасности практически одинаковы. Разница лишь в исполнении – практически не существует моделей индукционных котлов с встроенным циркуляционным насосом. Их, как и группу безопасности, устанавливают за пределами корпуса.

    Электродный отопительный котел


    Принцип действия электродных электрических котлов основан на склонности воды определенного состава к пропусканию электрического тока. При этом вода в такой системе является, по сути, электролитом, и сильно нагревается.

    В конструкции такого отопительного прибора присутствуют два помещенных в теплоноситель электрода. Несомненным преимуществом электродных котлов есть их высокая надежность – даже при полном вытекании воды котел не сломается. Просто прекратится нагрев ввиду отсутствия третьего элемента нагревательного блока, а именно теплоносителя. В процессе нагрева происходит разрушение электродов, поэтому требуется их периодическая замена.

    Электродные котлы
    Принцип работы электродного котла
    Схема модификаций электродного котла

      Такой котел нельзя применять в загородных домах с частым отсутствием владельцев вследствие того, что в нем можно использовать только воду, причем соответствующую ГОСТ. В случае длительного отсутствия электричества, замораживание теплоносителя выведет из строя всю отопительную систему.

    Невозможен однозначный ответ на вопрос о том, какой электрический котел лучше. В каждом конкретном случае следует исходить из соображений безопасности, специфики использования, стоимости, а также мощности вашей отопительной системы.

    Расчет необходимой мощности и напряжения


    Поставив перед собой вопрос, какой выбрать электрический котел, не забывайте о его необходимой тепловой мощности, а также требуемом для его эффективной работы напряжении.

    Расчет мощности отопительного агрегата


    Для расчета номинальной электрической мощности котла исходят из необходимой тепловой мощности, необходимой для обогрева помещений (следует вспомнить о КПД, стремящемся к 100%). При этом используют такие параметры для расчета:

    • На 1 куб. м объема отапливаемых помещений необходимо не менее 40 Вт мощности.
    • При наличии проемов, добавьте 100Вт на каждое окно и 200Вт – на дверь.
    • При проживании в частном доме применяйте коэффициент 1.5 (на потери тепла через потолок и пол).
    • Регион проживания также может повлиять на требуемую тепловую мощность. Так, для регионов на Юге применяется коэффициент 0.7-0.9. Если вы проживаете в европейской части, то умножьте показатель на 1.2-1.3, в дальневосточном регионе или на Севере – применяйте величину коэффициента 1.5-2.0.

    Схема потерь тепла в доме — Фото 13

      Следует помнить, что этот расчет довольно приблизительный, поэтому можно дополнительно проконсультироваться у специалистов, работающих в вашем районе.

    Напряжение и экономичность использования электрокотлов


    Прежде чем выбрать электрический котел требуемой мощности, решите вопрос, как вы его будете подключать. Дело в том, что двухфазная электросеть напряжением 220В предполагает установку электрических установок мощностью не более 12 кВт. Более мощные агрегаты требуют трехфазного подключения (напряжение 380В) при помощи кабеля большего сечения.

    Для повышения экономичности электрокотла можно установить в систему аккумулирующую емкость. Особенно это актуально жителям регионов с разной стоимостью электричества в зависимости от времени суток. Тогда ночью, когда цена электроэнергии наиболее низкая, производится нагрев теплоаккумулятора. Днем же котел можно отключать, используя циркуляционный насос для перекачки теплоносителя. Аккумулирующие емкости большого объема способны поддерживать температуру в помещении на протяжении суток.

    Интеграция электрокотла в схему отопления — Фото 14

    При расчете объема теплоаккумулятора следует исходить из величины не менее 25 литров на 1 киловатт тепловой мощности котла. В межсезонье отопительный агрегат лучше вообще отключать, используя кондиционер, работающий в режиме теплового насоса. Пара современных инверторных кондиционеров, используемых в районах с теплым климатом, способны полностью замещать отопительную систему.

    Лучшие российские производители электрических котлов отопления


    Одним из самых известных отечественных производителей электрокотлов является рязанский завод «Красное Знамя». Агрегаты, выпускаемые под маркой «РусНИТ» зарекомендовали себя как надежное, функциональное, недорогое решение для покупателя со средним достатком. Котлы «РусНИТ» позволяют осуществлять регулировку мощности и контроль температуры, имеют отличный блок безопасности и предполагают установку циркуляционных насосов.

    Электрокотел РусНИТ
    Электрокотел Zota
    Электрокотел Интойс

    Если вы никак не решите, какой электрокотел выбрать, то обратите внимание и на хорошее качество отопительных котлов компаний Эван и Интойс, многие модели которых имеют полную автоматизацию. А котлы компании Zota ко всему прочему, комплектуются еще и модулем GSM, который позволяет управлять работой котла практически из любой точки земного шара.

    Производители импортных отопительных агрегатов


    Среди иностранных производителей лидируют компании Bosch и Dakon, на протяжении многих лет удерживающие первенство в данном сегменте рынка. Не менее популярными являются и агрегаты торговых марок «Protherm», «Kospel» и «Eleko». Необходимо отметить, что все модели являются высокотехнологичными устройствами, буквально напичканными электроникой, призванной повысить комфортность и безопасность при их использовании.

    Преимущества электрокотлов марок Bosch и Dakon


    Электрокотлы марок Bosch и Dakon предназначены для работы в закрытых отопительных системах с использованием циркуляционных насосов. Конструкция котлов допускает их применение совместно с аккумулятором тепла и бойлером.

    Компании выпускают модели разнообразной мощности – от небольших 2-18 киловаттных, до мощных моделей 22-60кВт, предназначенных для больших отопительных систем.

    Электрокотел Bosch
    Электрокотел Bosch
    Электрокотел Dakon
    Электрокотел Dakon

    Регулировка мощности – ступенчатого типа. Причем, первой ступенью управляет терморегулятор (встроенный или комнатный), а вторую или третью необходимо включать исходя из потребностей в более высокой мощности. Блок нагревателей установлен внизу, что исключает его перегрев при завоздушивании котла.

    Характерные особенности электрокотлов Protherm и Kospel


    Агрегаты компании Protherm, без преувеличения, являются одними из самых оснащенных моделей. В своей конструкции они содержат расширительный бак и гидроблок с установленным циркуляционным насосом, а также арматурой безопасности и датчиком давления. К тому же, все они имеют автоматическую систему управления и защиты и рассчитаны как на двух-, так и трехфазное подключение.

    Электрокотел Protherm
    Электрокотел Protherm
    Электрокотел Protherm

    Электрические котлы отопления марки «Kospel» выпускаются различных модификаций, поэтому перед тем, как выбрать ту или иную модель, определитесь с необходимостью использования блока автоматического или ручного управления, возможности совместной работы с циркуляционным насосом, а также применяемого теплоносителя.

    Электрокотлы Kospel
    Устройство электрокотла Kospel
    Электрокотлы Kospel

    Модели с автоматическим регулированием оснащены микропроцессорной схемой управления режимом нагрева теплоносителя и работой циркуляционного насоса.

    Безопасность работы электрокотлов обеспечивают многочисленные датчики и устройства защиты.

    Некоторые модели котлов отечественного и импортного производства заслуживают более подробного описания, возможно, это поможет вам выбрать лучший электрокотел.

    Описания моделей электрокотлов


    Электрокотёл Галан


    Широко распространенные на российском рынке устройства, имеющие различные модификации с мощностью от 2 до 50кВт. Представленные модели имеют ТЭНовый или электродный нагрев теплоносителя,  оснащение системами автоматического управления и контроля. Данные изделия занимают лидирующие позиции по соотношению качество/стоимость в данном сегменте рынка.


    Электрокотёл Эван


    Продукция компании Эван давно зарекомендовала себя как производителя недорогих качественных отопительных агрегатов. Продукция компании выпускается в следующих сериях:

    • Warmos – трехступенчатые электрокотлы для коттеджей, административных зданий и цехов.
    • Warmos QX – также трехступенчатые агрегаты премиум-исполнения.
    • С1 – недорогая одноступенчатая модель для частных владельцев.

    Все модели оснащаются системой автоматического контроля и безопасности.


    Электрокотёл Протерм


    Особенностью данных устройств является повышенная антишумовая защита, встроенный гидроблок и  цилиндрический теплообменник. Регулировка мощности нагрева осуществляется ступенчатым подключением необходимого количества ТЭНов, при этом задержка включения до 20 секунд позволяет избежать пиковых импульсов, защищая электронику котла.

    Электрокотёл Zota


    Красноярский з-д выпускает электрокотлы в пяти исполнениях, мощностью, достаточной для отопления жилых домов площадью от 30 кв. м до производственных площадей в 4 тыс.кв.м.

    Конфигурацию котла можно заказать индивидуально, снабдив его необходимыми устройствами автоматики и управления.

    Электрокотел Руснит


    Мощность котлов марки Руснит составляет от 3 до 100 кВт, что позволяет охватить практически любые запросы частных лиц, компаний и организаций. Особенностью изделий компании является материал элементов котла – нержавеющая сталь. Поэтому продукция Руснит отличается высокой антикоррозионной стойкостью, нетребовательностью к составу теплоносителя, а также малым весом. Все котлы оснащены датчиками температуры, давления и уровня теплоносителя и имеют автоматическую систему управления циркуляционным насосом.

    Электрокотёл Невский


    Электрокотел Невский разрабатывался для применения в условиях сурового климата. Управление котла организовано с помощью контроллера «Невский» и системы дистанционного контроля. К схеме управления можно подключить погодозависимый контроллер, изменяющий температуру помещения в зависимости от погодных условий, что позволяет экономить электроэнергию. Данные опции устанавливаются по желанию потребителя.


    Выбрать из всего многообразия электрокотлов тот, единственный, который сможет надежно и эффективно обогревать ваш дом, очень непросто. Какой электрический котел лучше, каждый решит для себя сам, исходя из множества факторов, большинство из которых рассмотрено в данной статье. Главное, чтобы отопительный агрегат обеспечил необходимый комфорт, был несложным в управлении и приносил удовольствие от его использования.

    Электродные котлы и энергопереход


    Электродный котел, котел с электрическим приводом, в котором вода, которая должна быть нагрета, сама используется в качестве электрического сопротивления, обеспечивает надежный и надежный способ преобразования энергии в тепло, способный напрямую использовать напряжения до 24 кВ без ступенек. понижающие трансформаторы и достижение очень высоких скоростей разгона (чему способствовало отсутствие поверхностей нагрева и трубопроводов котла). Эта технология существует уже несколько лет, но вновь вызвала интерес как средство, помогающее поддерживать стабильность в сетях с высоким процентом возобновляемых источников энергии, и как экономичный вариант преобразования энергии в тепло.Мартин Лёвланд, технический директор, PARAT Halvorsen, Норвегия


    В электродном котле переменный ток течет в воде между тремя или более электродами. Электрическое сопротивление воды напрямую генерирует тепло. Тепло можно использовать для обеспечения горячей водой системы отопления или для производства пара для промышленных процессов.

    Электродный котел используется в Европе более 70 лет. Он был очень популярен в 1960-х годах, особенно в странах со значительными гидроэнергетическими ресурсами (например, в Норвегии).До того, как электрические сети в Европе были подключены, электродные котлы давали возможность использовать дешевую избыточную энергию, вырабатываемую гидроэлектростанциями в периоды перепроизводства, и использовать ее для производства горячей воды или пара.

    В 1980-х годах с улучшением сетевых соединений между странами и ростом цен на электроэнергию накопление тепловой энергии стало менее привлекательным, а популярность электрических котлов снизилась даже в Норвегии.

    Тем не менее, несмотря на спад на рынке, норвежская компания PARAT Halvorsen AS приняла решение продолжать предлагать технологию и поддерживать ее как можно более современную, предлагая ее для нишевых приложений, например, для больниц, которым требовалось электрическое котел в качестве резервного для дополнения к масляному котлу.

    Компания также поставила оффшорную версию для приложения FPSO (соответствует требованиям для зоны опасности «EX»).

    Появляются новые рынки

    Впоследствии, примерно в 2010 году, появился новый рынок для электродных котлов: регулирование сетей, справляющееся с растущей долей непостоянной ветровой генерации. Первые запросы поступили от датских муниципальных ТЭЦ, от которых регулирующий орган Дании потребовал установить аккумуляторы тепла, чтобы помочь предотвратить потенциальную нестабильность сети, возникающую из-за значительной ветровой мощности в сети.

    В Дании электродный котел PARAT Halvorsen использовался преимущественно для регулирования первичной сети. В этом приложении вся мощность котла выставляется на отрицательное регулирование сети. Это означает, что когда в сети слишком много мощности, котел автоматически регулируется, достигая полной тепловой мощности за 30 секунд, помогая стабилизировать частоту сети. Электродный котел с минимальным количеством трубопроводов и без поверхностей нагрева особенно подходит для такого типа быстрого нарастания температуры.

    В других странах, особенно в Германии, рынок электродных котлов развивался в приложениях с отрицательным вторичным регулированием, т. Е. С потреблением энергии из сети, но в течение более длительных периодов времени.

    Другой рынок - ТЭЦ, которые сталкиваются с ситуацией, когда поставка тепла для централизованного теплоснабжения приносит больше доходов, чем продажа электроэнергии. Они могут использовать электродный котел для преобразования своей энергии в тепло вместо того, чтобы поставлять дешевую электроэнергию в сеть.

    Электродный котел также может использоваться для регулирования внутренней нагрузки в многоблочных ТЭЦ при запуске или остановке агрегата, что позволяет поддерживать нагрузку на поршневые двигатели или газовые турбины на оптимальном уровне.

    Кроме того, некоторые пользователи считают, что электродный котел может стать важной частью резервного плана на случай отказа газоснабжения или других частей инфраструктуры. В таких условиях электродный котел может подавать центральное отопление или пар критически важным клиентам. Электродный котел может выйти на полную нагрузку из холодных условий за 5-10 минут, что является преимуществом для резервного котла.

    В Норвегии пользователи используют электродный котел, поскольку в качестве источника тепла электроэнергия может конкурировать с нефтью и газом.Использование электричества также улучшает экологические показатели.

    Принципы и преимущества электродного котла

    Электродный котел PARAT состоит из внешнего и внутреннего резервуаров. Электроды подвешены внутри внутреннего контейнера, который электрически изолирован от внешней оболочки.

    Вода и внутренний контейнер образуют изолированную нулевую точку в звездообразном соединении между электродами.

    Циркуляционный насос подает воду в емкость с электродом.Мощность котла пропорциональна уровню воды на электродах.

    Для традиционного топочного котла необходима камера сгорания и секция трубы для передачи тепла от пламени воде. Это приводит к большому, тяжелому и дорогостоящему строительству. В электродном котле тепло выделяется непосредственно в компактном водяном объеме между электродами.

    Электродный котел работает на среднее напряжение в диапазоне 6-24 кВ. В отличие от типичного низковольтного нагревателя, ему не нужен трансформатор низкого напряжения, что позволяет избежать затрат, связанных с трансформатором, кабелями и низковольтным распределительным устройством.

    Технология электродного котла хорошо отработана и хорошо изучена на основе многолетнего опыта.

    Используемая в настоящее время высоконадежная электродная система была разработана PARAT Halvorsen в 1993 году в сотрудничестве с Университетом Тронхейма. Ранее использовавшиеся электроды, как правило, изнашивались из-за сильноточных потоков, и их приходилось часто заменять. На основе практических экспериментов и компьютерного моделирования была разработана концепция симметричного электрода PARAT.Потоки тока были снижены до уровня, при котором электроды больше не изнашивались.

    В ответ на рост возобновляемых источников энергии, которые становятся важной частью производства электроэнергии, электродные котлы постоянно совершенствуются. Вариант на 24 кВ был разработан в 2015 году и сейчас успешно эксплуатируется на четырех заводах. Система управления котлом также была улучшена, а время отклика уменьшено, чтобы котел мог выполнять сложную задачу первичного регулирования.

    Диапазон мощности электродного котла ПАРАТ 5-60 МВт.

    Опыт реализации проекта

    PARAT Halvorsen AS была первой компанией в мире, которая применила паровой электродный котел для регулирования сети. В настоящее время в Германии в этом приложении задействовано более 250 МВт паровых котлов PARAT.

    Проект на площадке под управлением Currenta в Леверкузене, Германия (см. Рисунок слева вверху), является хорошим примером того, как электродный котел мощностью 7 МВт может быть интегрирован в паровую сеть промышленного парка.Котел претендует на вторичное регулирование, и когда он работает, для производства пара можно использовать меньше газа и угля. Электродный котел в Леверкузене подает насыщенный пар под давлением 32 бар, а пароперегреватель низкого напряжения обеспечивает температуру пара до 380 ° C.

    Также на фотографии (вверху справа) показан электродный котел мощностью 15 МВт, используемый в проекте по преобразованию электроэнергии в тепло на электростанции ŠKO-ENERGO в Млада-Болеславе. В этом случае электродный котел PARAT соединен с теплообменником, который подает вырабатываемое тепло в существующую систему централизованного теплоснабжения, обеспечивая буфер во время пиковых нагрузок в электросети общего пользования.

    Электростанция была спроектирована совместно ŠKO-ENERGO и E.ON Czech Republic.

    Еще одна недавняя установка (см. Справа) - это высоковольтный электродный котел PARAT Halvorsen мощностью 10 МВт для A2A Calore e Servizi, крупнейшей компании централизованного теплоснабжения Италии. Котел был введен в эксплуатацию в начале 2018 года и будет использоваться для пиковых нагрузок и регулирования сети в Милане.

    Мысли о будущем

    PARAT Halvorsen всегда ищет инновационные пути развития электродных котлов.Недавняя награда от Statoil, например, предусматривает поставку системы отопления с электродными котлами мощностью 2 x 12 МВт 11 кВ (смонтированная на салазках) для месторождения Johan Sverdrup Phase 2. Морское месторождение будет полностью эксплуатироваться на возобновляемых источниках энергии, передаваемых с материковой части Норвегии, а не на обычных электростанциях, установленных на платформе.

    Мы также считаем, что бизнес возобновляемых источников энергии в настоящее время сталкивается с проблемой, в решении которой могут помочь электродные котлы. С момента выхода на рынок регулирования энергосистем в 2010 году мы наблюдаем значительный рост возобновляемых источников энергии в европейской энергосистеме.Однако, путешествуя, мы замечаем, что многие ветряные турбины не работают даже в ветреную погоду. Причиной этого в основном являются устаревшие налоговые структуры, препятствующие использованию электроэнергии в качестве источника тепла, или высокие сетевые тарифы, даже если сеть не загружена. По этим причинам много ГВтч возобновляемой энергии теряется каждый день, поскольку она никогда не производится. Поэтому мы обращаемся к политикам с таким же вызовом, чтобы они работали над созданием подходящей основы для использования возобновляемой энергии так же усердно, как они делали это над внедрением технологий возобновляемой генерации.

    Сравнение электрического отопления, котлов и печей

    Сравнение электрического отопления, котлов и печей

    Среди способов отопления среди потребителей выделяются три: электронагреватели, гидронные системы (котлы) и топки с принудительной подачей воздуха. У каждой из этих систем есть свои плюсы и минусы. Мы составили это руководство, чтобы помочь вам сравнить эти методы нагрева, чтобы вы могли понять их различия, их преимущества и их недостатки.

    Электронагреватели выделяют тепло при прохождении электрического тока через элемент. Этот элемент состоит из материала, устойчивого к проходящему через него электричеству. Когда электричество проходит через этот материал, оно превращается в тепло.

    Хотя электрические обогреватели чаще используются в районах с мягким климатом, они все же распространены в Индиане. В отличие от котлов и печей, которые нагревают воду или воздух в центре, электрические обогреватели производят тепло в каждой комнате с плинтусами или радиаторами.(Централизованные электрические обогреватели существуют, но они редко встречаются.)

    Плюсы электрического отопления

    Самым большим преимуществом электрических обогревателей является то, что они дешевле, чем другие методы обогрева. Для электрического отопления не требуется централизованная установка, и эти обогреватели не требуют специалиста по HVAC для установки системы вентиляции. Электрическое отопление также не требует, чтобы владелец дома или предприятия устанавливал трубы для природного газа или резервуар для хранения нефти - двух распространенных источников топлива для отопления.Это преимущество также заметно для зданий и домов в сельской местности, где нет природного газа.

    Электрические обогреватели также экономят на расходах на техническое обслуживание. В отличие от нефтегазовых печей, которые требуют ежегодной настройки и другого технического обслуживания для эффективной работы, электрические нагреватели практически не требуют внимания. Кроме того, они служат дольше, чем печи. Электрические обогреватели со средним сроком службы от 20 до 30 лет.

    Другие преимущества электронагревателей включают бесшумную работу и отсутствие выбросов и оксида углерода (который выделяется в печах и котлах.

    Минусы электрического отопления

    Хотя электрическое отопление стоит меньше, чем другие методы обогрева в установке и обслуживании, оно обычно дороже в эксплуатации. Это связано с тем, что затраты на электроэнергию в США намного выше, чем затраты на природный газ и нефть. Домовладелец, полагающийся на электрическое отопление, может легко ежемесячно оплачивать счета за электроэнергию в два раза больше, чем тот, кто полагается на природный газ в доме такого же размера. Стоит также отметить, что цены на электроэнергию продолжают расти, а цены на природный газ падают.

    Еще одним недостатком электрического обогрева является то, что он плохо распределяет тепло. Поскольку тепло, выделяемое плинтусами и радиаторами, не уносится от своего источника, в комнатах с такими обогревателями обычно бывает теплее с одной стороны, чем с другой. По этой причине электрические обогреватели могут иметь более трудное время для обогрева больших помещений, чем методы централизованного отопления.

    Еще одним недостатком является то, что эти обогреватели не нагревают помещения так быстро, как печи, и, хотя они не производят загрязнения на месте, они полагаются на электричество, производимое на электростанциях, большинство из которых сжигает уголь.Угольные предприятия производят электроэнергию с КПД около 33 процентов и выделяют ряд вредных загрязнителей.

    Системы водяного отопления, или бойлеры, работают за счет нагрева воды с последующим ее распределением по всему дому по трубопроводам, по которым тепло воды излучается и нагревает воздух. Гидравлические системы обычно используют природный газ или нефть в качестве источника топлива, хотя некоторые модели полагаются на электричество или древесину / пеллеты.

    Есть два типа систем водяного отопления: паровые и водяные.Из этих двух пар менее распространен, потому что система подачи пара менее эффективно передает тепло, хотя высокоэффективные паровые системы все же существуют. В паровой системе бойлер нагревает воду до тех пор, пока она не испарится. Затем пар проходит по трубам и конденсируется в паровых радиаторах, которые передают тепло воздуху.

    Как и электрические обогреватели, эти паровые радиаторы имеют недостаток - неравномерное отопление помещений. Они также имеют тенденцию к утечкам, что является еще одной причиной, по которой они не так распространены, как гидравлические системы с горячей водой, и почему системы радиаторного типа в целом менее распространены, чем в прошлом.

    Гидравлические системы с горячей водой также могут полагаться на радиаторы для передачи тепла, но их использование в значительной степени прекращено. На их месте конвекция и лучистое отопление стали стандартом. Системы горячего водоснабжения, как и паровые, начинаются с бойлера, который нагревает воду. Затем насосы перемещают воду по дому по трубам в полу (так называемые лучистые полы с подогревом) или к плинтусам или конвекторам.

    С настоящего момента и до 2021 года Электротехнический кодекс федеральных правил требует минимального КПД 82% для новых газовых водогрейных котлов, 80% для газовых паровых котлов, 84% для водогрейных котлов, работающих на жидком топливе, и 82%. процентов для паровых котлов, работающих на жидком топливе.После 2021 года кодекс требует, чтобы все новые котлы повышали свой КПД на 2 процента, за исключением паровых котлов, работающих на жидком топливе, которые должны повысить свой КПД на 3 процента.

    Плюсы водяного отопления

    У жидкостных систем отопления много преимуществ. Во-первых, они обычно ежемесячно потребляют меньше энергии, что позволяет сэкономить на счетах за отопление. Будет ли получена экономия, зависит, конечно, от типа топлива, используемого для нагрева воды, и рейтинга эффективности отдельных сравниваемых систем.Например, газовые печи могут достигать КПД 98,5%.

    Второе преимущество водяного отопления заключается в том, что они обеспечивают в целом больший комфорт, чем печи с принудительной подачей воздуха. Гидравлические системы можно устанавливать под половыми досками и производить теплые полы. Эти системы лучистого тепла также имеют тенденцию к тщательному обогреву помещений, потому что они не создают сквозняков и потому, что тепло поднимается с нижнего уровня каждой комнаты, заполняя пространство. С другой стороны, системы принудительной подачи воздуха обычно выдувают воздух около потолка, что создает динамику, при которой воздух в верхней части комнаты теплее, чем воздух у пола.

    Дополнительным удобством, обеспечиваемым гидравлическими системами, является то, что с этими системами легче устанавливать зонные термостаты и, таким образом, лучше обогревать отдельные помещения.

    Дополнительные преимущества включают бесшумное распределение тепла, поскольку в гидравлических системах не используются вентиляторы. Они также чище, чем принудительный воздух, поскольку не продувают пыль и аллергены и требуют меньшего обслуживания, чем системы принудительного воздуха. Например, нет необходимости в замене воздушного фильтра. Наконец, гидравлические системы, как правило, имеют очень долгий срок службы, от 20 до 50+ лет.

    Минусы гидравлических систем

    Системы

    Hydronic не лишены недостатков. Главный недостаток этих систем - их стоимость. Гидравлические системы являются одними из самых дорогих в установке методов отопления. Необходимо установить не только котел, но и трубопровод. Стоимость установки трубопроводов может значительно возрасти, если установщикам придется разорвать пол и стены. Запасные части для котлов также обычно стоят дороже, чем запчасти для печей с принудительной подачей воздуха.

    Еще одним недостатком гидравлических систем является то, что при использовании лучистого отопления они ограничивают выбор пола.Ковры и коврики могут утеплить пол и предотвратить попадание тепла воды в комнату.

    Среди других недостатков - не обогрев помещений так быстро, как приточный воздух (хотя системы горячего водоснабжения, как правило, поддерживают более постоянную температуру), и риск замерзания водопроводных труб в местах с экстремально низкими температурами.

    В топках с принудительной подачей воздуха топливо смешивается с воздухом и затем сжигается. Тепло, образующееся в результате этого процесса, нагревает воздух, который затем распределяется по дому с помощью воздуходувок (вентиляторов).

    Печи с принудительной подачей воздуха - одни из самых популярных печей в США. Среди вариантов отопления они очень эффективны и обеспечивают наилучший компромисс между стоимостью установки и потреблением энергии.

    Плюсы печей с принудительным воздухом

    Хотя первоначальные затраты на новую печь могут составлять несколько тысяч долларов, их установка обходится дешевле, чем гидравлические системы. Их эксплуатационные расходы также невысоки из-за их эффективности и низких цен на природный газ.В Индиане цены на природный газ одни из самых низких в стране.

    Еще одним преимуществом этих систем является их быстрое время отклика. Когда температура падает, эти печи могут поднять ее всего за несколько минут. По этой причине легко регулировать температуру в доме с помощью программируемого термостата, чтобы снизить потребление энергии в то время, когда тепло не требуется. Таким образом, домовладельцы могут еще больше сэкономить на счетах за электроэнергию.

    Принудительный воздух также хорошо работает с централизованным кондиционированием воздуха, поскольку они оба могут использовать одну и ту же систему вентиляции.Блоки фильтрации воздуха и увлажнители воздуха для всего дома также могут работать с этой системой вентиляции, чтобы повысить комфорт в доме.

    Использование существующей системы вентиляции означает, что в доме не нужно устанавливать дополнительные трубы, радиаторы или другое оборудование. Конечно, если в доме нет централизованной вентиляции, добавление системы вентиляции увеличит расходы на установку.

    Минусы газовых печей

    Основная жалоба на печи с принудительной подачей воздуха заключается в том, что они могут создавать холодные пятна или сквозняки в помещениях, когда они продувают воздух.Кроме того, печи не поддерживают такую ​​постоянную температуру, как гидравлические системы, если только печь не является топовой моделью.

    Цена, как преимущество, так и недостаток. Хотя печи стоят дешевле, чем котлы, устанавливать их должен профессионал, да и недорогие модели стоят недешево. По данным Home Advisor, средняя стоимость покупки и установки печи составляет чуть менее 4200 долларов.

    Печи с принудительным воздухом также имеют тенденцию быть шумными, их срок службы меньше, чем у электрических нагревателей или котлов (их срок службы составляет от 10 до 20 лет, в зависимости от технического обслуживания), и они выделяют окись углерода, опасный газ.Конструкция печи строго регламентирована, поэтому риск отравления угарным газом минимален. Однако неправильная установка или повреждение могут привести к утечке. По этой причине важно, чтобы в доме был установлен детектор угарного газа. Это также причина, по которой лицензированный специалист по HVAC должен установить печь.

    Наконец, в старых домах может быть труднее равномерно обогреть комнаты с использованием принудительного воздуха, чем с другими методами отопления. В большинстве старых домов нет обратных каналов в каждой комнате.Итак, чтобы холодный воздух циркулировал обратно в топку, дверцы должны быть подрезаны, чтобы воздух мог поступать. Если поднутрения не используются, необходимо установить переходные каналы между стенами. Эти функции могут нарушить конфиденциальность и позволить нежелательному шуму распространяться по дому.

    Для нового строительства мы предлагаем газовые печи с приточным воздухом, а не другие системы отопления. Их низкие эксплуатационные расходы и преимущество централизованной системы кондиционирования воздуха, которую домовладельцы могут использовать вместе с кондиционерами, увлажнителями и фильтрами, делают эти печи в целом лучшим выбором.Для более старых домов, переходящих на централизованную систему кондиционирования воздуха, эти блоки также имеют смысл, так как полы не нужно разрушать, как в случае с водяным отоплением, и не нужно устанавливать радиаторы, что займет место и ограничит размещение мебели. , как с электрическим обогревом.

    Если вы планируете новую газовую печь, тепловой насос или гибридную систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, обратитесь в компанию Patriot Heating and Air Conditioning во Франклине, штат Индиана. Наши лицензированные квалифицированные специалисты HVAC уделяют первоочередное внимание пониманию ваших потребностей и помогут выбрать лучшую модель и размер для вашего дома или бизнеса.

    Сравнение электрообогрева и парового обогрева

    Это горячая тема в котельных ... электрообогрев или паровой обогрев?

    Не нужно волноваться по этому поводу, но если вам интересно, что такое паровая трассировка или как решить, какой маршрут будет наиболее эффективным для вашего предприятия, мы можем помочь с этим.

    Что такое процесс обогрева котлов?

    Обогрев - это процесс, который поддерживает температуру трубы во время движения жидкости через нее, чтобы предотвратить затвердевание жидкости.Это можно сделать с помощью электричества или пара.

    Преимущества и недостатки электрообогрева

    В электрообогреве используется электрический нагревательный элемент, который проходит по длине трубы. Нагревательный элемент используется для поддержания высоких температур внутри трубы, чтобы жидкости оставались в жидкой форме. Этот процесс выгоден для предприятий, не имеющих доступа к пару, которые могут требовать меньших начальных вложений, чем установка котельной системы. Системы электрообогрева предлагают большее разнообразие температурных диапазонов, чем системы парового обогрева, имеют более низкие затраты на техническое обслуживание, чем системы парового обогрева, и могут контролироваться дистанционно.Эти системы просты в установке и позволяют эффективно использовать энергию. В некоторых ситуациях, когда присутствуют легковоспламеняющиеся вещества, использование системы электрического отопления может оказаться невозможным, поскольку Национальным электрическим кодексом они считаются небезопасными для использования в определенных областях или на заводах. При отсутствии тщательного контроля эти системы также могут перегреваться и вызывать повреждение системы.

    Преимущества и недостатки парового обогрева

    В паровом обогревателе используется труба, содержащая пар низкого давления, прикрепленная к трубе, содержащей жидкость, и изолированная от нее.Тепло от паровой трубы используется для нагрева другой трубы и жидкости внутри нее. Этот тип системы выгоден для установки, у которой уже есть доступ к пару через бойлер. Включение системы парового обогрева в этой системе не так дорого, потому что пар, используемый для выработки тепла, уже присутствует в результате конденсации в процессах котла установки. Там, где пар уже присутствует из-за наличия бойлерной системы, паровое отопление обходится гораздо дешевле. Системы парового обогрева также менее склонны к отказу системы, чем системы электрообогрева.Они также нагреваются быстрее, чем системы электрообогрева, и считаются безопасным вариантом. Конденсат, образующийся в системе обогрева, можно повторно использовать в котле, что также является преимуществом.

    Недостаток системы парового обогрева заключается в том, что она требует больше труда для установки, а также требует более регулярного обслуживания, чем электрическая система, и лучше всего работает при использовании на небольших расстояниях.

    WARE может помочь вам оценить и выбрать систему, которая будет лучше всего работать на вашем предприятии.Чтобы получить помощь в выборе системы обогрева или дополнительную информацию о котельных, позвоните нам сегодня по телефону 1-800-228-8861.

    Engineering: Электрический паровой котел - HandWiki

    Электрический паровой котел на учебном корабле Golden Bear

    Электрический паровой котел - это тип котла, в котором пар вырабатывается с использованием электричества, а не путем сжигания источника топлива. Такие котлы используются для производства пара для технологических целей во многих местах, например, в прачечных, на предприятиях пищевой промышленности и в больницах.Хотя они дороже в эксплуатации, чем газовые или мазутные котлы, они популярны благодаря своей простоте и простоте использования. Из-за того, что требуются большие токи, они обычно работают от трехфазной электросети. Они преобразуют электрическую энергию в тепловую с почти 100% -ным КПД, но общий тепловой КПД варьируется в зависимости от эффективности, с которой вырабатывается электричество.

    Производство пара электрокотлом

    Процесс создания пара с помощью электрокотла довольно прост.Электричество проходит через нагревательный элемент, который действует как резистор, создавая тепло через сопротивление. Затем вода из системы или сборного резервуара течет над этим горячим элементом в трубе или резервуаре или рядом с ним, нагревая воду до подходящей температуры, а затем доводя воду до кипения и превращая ее в насыщенный пар, [1] при котором В точке насыщенный пар транспортируется в нужное место по паропроводам, выходящим из корпуса электрокотла. Электрические паровые котлы работают так же, как и пожарные котлы, за исключением того, что нагревает воду.

    Преимущества

    Некоторые специалисты, ежедневно работающие с котлами, считают, что электрические котлы на самом деле превосходят котлы с топливным обогревом в нескольких отношениях. Эти эксперты говорят [2] , что использование электрических котлов на самом деле может быть дешевле, чем использование котла с подогревом топлива, но при этом, возможно, будет намного более экологически чистым. Электрические котлы также требуют меньше оборудования для установки, чем традиционный котел, что помогает снизить высокие затраты на установку, которые будут связаны с котлом с подогревом топлива.Электрические котлы могут поместиться на меньших площадях из-за способа их конструкции и отсутствия необходимых деталей, необходимых для работы котла с топливным обогревом. [2]

    Безопасность эксплуатации электрокотлов над топливными котлами

    Традиционным котлам, работающим на топливе, для успешной работы обычно требуется несколько различных частей. Напротив, электрические котлы - относительно простые устройства. Кроме того, поскольку электрические котлы не используют сложные формы теплообмена, электрические котлы не содержат многих потенциальных опасностей, которые обычно присутствуют в котлах с топливным обогревом.Электрические котлы также, как правило, легче обслуживать, потому что они не нуждаются в замене труб, что часто требуется для котлов с подогревом топлива из-за сажи и остатков топлива, или любого другого противопожарного обслуживания, необходимого для котла с подогревом топлива. [3] Электрические котлы также имеют меньший углеродный след, чем их традиционные собратья, паровые котлы, работающие на топливе, и в целом занимают меньше места. [4] делает их хорошим выбором для небольших предприятий, где требуется бойлер.

    Прочие пособия

    Некоторые другие возможные преимущества, которые следует учитывать, - это устойчивость из-за низких требований к техническому обслуживанию; товарность, за счет того, что «зеленый» лучше; [3] и безопасность, потому что он не так опасен в эксплуатации, как традиционный пожарный котел.

    Устойчивость

    Электрические паровые котлы более экологичны, чем их собратья, более традиционные котлы с огневым обогревом. Они более эффективны, потому что не требуют вложить в них столько энергии для эффективной работы на полной мощности. Это связано с тем, что при передаче тепла от нагревательного элемента к воде теряется не так много энергии, в отличие от традиционных котлов с огневым обогревом, где происходит значительная потеря энергии, потому что пламя должно постоянно гореть. [2] Товарность: Электрические паровые котлы легче продавать (чем обычные котлы) людям, которые будут использовать их для небольших применений, потому что они могут продаваться с мыслью, что они «зеленые» и, следовательно, намного лучше для окружающей среды, чем покупка и эксплуатация камина. котел. [3]

    Недостатки

    Некоторые эксперты иногда смотрят свысока на электрические котлы по нескольким причинам. Эти факторы связаны с тем, что электричество, которое используется для питания паровых электрических котлов, должно где-то производиться.Наряду с использованием электричества, это и его стоимость, особенно с учетом того, что большинству электрических котлов требуется много электроэнергии для работы на эффективной и полной мощности. Выработка энергии, необходимой для работы электрического котла, может создать столько же, если не больше, загрязнения / выбросов, чем сжигание топлива в традиционном котле. Электроэнергия стоит дорого, и с учетом ожидаемого роста цен на электроэнергию использование ее в электрических котлах будет дорого стоить. [3] Хотя есть аргумент, что в случае отключения электроэнергии или отключения котел станет непригодным для использования (по сравнению с газовыми котлами), на самом деле обеим системам для работы требуется внешний источник питания, например, для насосов и работа клапана и управление [5] .

    См. Также

    Список литературы

    1. ↑ Stultz, S.C. (1992). Steam: его создание и использование. (40 изд., Т. 1). Барбертон: Компания Бэбкок и Уилкокс.
    2. 2,0 2,1 2,2 Малек М. (2005). Дизайн котла. Проектирование, осмотр и ремонт энергетических котлов (). Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.
    3. 3,0 3,1 3,2 3,3 Юнге, С. (2009). Экономичные электрические котлы. Отопление / трубопроводы / кондиционирование воздуха, 81 (1), BSE22-BSE26.
    4. ↑ Blarke, M. (2012). «На пути к энергосистеме, не требующей прерывания работы: сравнение электрических котлов и тепловых насосов в распределенной когенерации». Прил. Энергия 91 (1): 349-365. DOI: 10.1016 / j.apenergy.2011.09.038.
    5. ↑ Юнге, С. (2009). Экономичные электрические котлы. Отопление / трубопроводы / кондиционирование воздуха, 81 (1), BSE22-BSE26

    Завод Инжиниринг | Когда использовать электрические паровые котлы

    Производители ископаемого топлива снова увеличивают количество тепла для промышленных и коммерческих операторов крупных паровых котлов, работающих на ископаемом топливе.Поскольку операторы котлов мало что могут сделать для контроля затрат на электроэнергию, очевидный ответ - найти способы контролировать потребление - без сокращения операций или снижения производительности процессов с паровым обогревом.

    К счастью, когда погода становится теплой, снижение спроса на отопление позволяет отключить большие центральные котлы. Но при этом операторы буквально «выпускают пар», когда тот же котел обеспечивает пар для технологических процессов. Как правило, даже при максимальном диапазоне регулирования котел производит больше пара, чем требуется технологическим процессам, и этот избыток сбрасывается в атмосферу.Потраченная впустую энергия представляет собой значительную стоимость топлива на стороне ввода.

    Комплектный паровой электрический котел может быть более экономичным решением (рис. 1). Он может поддерживать работу, потребляющую пар, на полной скорости, в то время как большой котел, работающий на ископаемом топливе, прерывается летом или нуждается в обслуживании или ремонте.

    Рис. 1. Комплектным паровым электрокотлам требуется только электричество и питательная вода.

    А как насчет затрат на электроэнергию?

    Хотя электроэнергетические компании являются одними из крупнейших операторов паровых котлов, работающих на ископаемом топливе, они меньше страдают от роста цен на нефть и газ из-за использования угля.Те, кто использует нефть и газ, имеют большее влияние на поставщиков из-за их размера и объема использования. Большинство операторов промышленных и коммерческих котлов, вероятно, платят больше за электроэнергию по сравнению с нефтью и газом за эквивалентные количества британских тепловых единиц. Сравнение общих затрат указывает на преимущества использования электрического парового котла для выработки технологического пара при снижении общей потребности предприятия в паре. (См. Таблицу 1.)

    Таблица 1. Эксплуатационные расходы котла1.

    Тип котла Стоимость топлива, $ / час
    Электрокотел на 10 л.с. (~ 100 кВт)
    150 л. С. 2фоссил Газ:
    Масло:

    Примечания:

    1.См. Пример ниже для предположений и расчетов, использованных для этих цифр.

    2. Котлы, работающие на ископаемом топливе, понижены до минимального рабочего коэффициента 0,2 или 30 л.с.

    Пример: окупаемость электрического котла

    Время, необходимое для окупаемости инвестиций в новый электрический котел, зависит от топлива, на котором работает существующий центральный котел, стоимости топлива, минимального рабочего уровня и того, как используются котлы. Расчеты для цифр в Таблице 1 предполагают, что для технологического нагрева требуется всего 10 лошадиных сил котла (л.с.), а номинальная мощность центрального котла составляет 150 л.с.Это выходная мощность котла при номинальной мощности, и одна л.с. эквивалентна 34,5 фунтам пара в час или 33 446 БТЕ / час (в среднем) при 212 ° F и выше.

    Полная мощность в 150 л.с. равна 5 017 000 БТЕ / час. При предполагаемом КПД 80% потребляемая мощность на полной мощности составляет 6 271 000 БТЕ / час. При снижении производительности до 20% установка будет выдавать 30 л.с. или 1 003 000 БТЕ / час при несколько более низком КПД, который предполагается равным 75%. При таком коэффициенте диапазона изменения и эффективности расход составит 1 338 000 БТЕ / час.Для газового котла потребляемая энергия составляет 1 000 000 британских тепловых единиц на 1 куб. М газа. Котел в Таблице 1 будет использовать 1,338 кубических футов в час для выработки 30 л.с., минимального рабочего уровня. Поскольку требуется всего 10 л.с., 20 л.с. пара попадают в дымовую трубу как потраченная впустую энергия.

    Для Таблицы 1 предполагается, что стоимость поставленного газа составляет 7,00 долларов США за куб. Фут. Стоимость эксплуатации центрального котла на 30 л.с. составляет 1,338 куб. М3 / час x 7,00 долл. США / тыс. Куб. Футов = 9,37 долл. США / час. Потери в трубопроводе не учитываются, поскольку котел имеет достаточную избыточную мощность, чтобы преодолеть эти потери при минимальном диапазоне изменения.

    Для котлов, работающих на жидком топливе, ситуация аналогичная - цены на топливо варьируются в зависимости от региона и поставщика и могут возрасти в будущем. В таблице 1 указана цена 1,40 доллара за галлон. и энергосодержание 138 000 БТЕ / галлон. Если разделить это на ввод 1,338,000 БТЕ / час (то же, что и газовый котел), котел потребляет 9,7 галлона / час. При цене 1,40 доллара за галлон эксплуатационные расходы составляют 13,58 доллара за час. Потери в трубопроводе не учитываются.

    Электрокотел работает на полную мощность, что для простоты предполагает обеспечение технологических требований и 3% потерь на коротком участке трубопровода между котлом и технологическим процессом.Предполагается, что стоимость электроэнергии составляет 0,05 доллара США / кВтч. Так как одна л.с. соответствует примерно 9,81 кВт, а преобразование электроэнергии в котле составляет около 98%, выходная мощность 10 л.с. требует 100 кВт на входе. Стоимость эксплуатации составляет 5 долларов США в час.

    Энергия на единицу топлива основана на диаграммах, опубликованных Институтом газовых технологий, Чикаго, Иллинойс.

    Как показано в Таблице 1, экономия затрат на топливо от использования электрического котла мощностью 10 л.с. по сравнению с продолжением эксплуатации основного котла мощностью 150 л.с. составляет не менее 4 долларов.37 в час в случае газового котла. Это означает, что стандартная стоимость установки этого электрического котла в размере 20 000 долларов может быть окупена менее чем за 4600 часов работы. Это соответствует 27 неделям круглосуточного обслуживания без выходных, или примерно двум летним периодам работы. Для мазутного котла срок окупаемости будет намного короче. Кроме того, сроки окупаемости обычно короче, если учесть затраты на техническое обслуживание.

    Приложения

    Предлагаются комплектные электрические паровые котлы для производства пара низкого и высокого давления мощностью не менее 165 л.с.Некоторые производители изготавливают электрические котлы большего размера по индивидуальному заказу в соответствии с конкретными требованиями к установке. Электрические котлы подходят для широкого спектра процессов, включая те, которые используются при производстве химикатов, красок, бумаги, текстиля, нефтепродуктов, фармацевтических препаратов, пластмасс и резины; а также производство продуктов питания и напитков и многие другие объекты, где требуется нагрев, увлажнение и стерилизация. Конкретные области применения включают подачу пара в резервуары для хранения и сосуды с рубашкой; реакционные и дистилляционные сосуды, реторты и автоклавы; нагревательные валки для покрытия бумаги, каландрирования, ламинирования, гофрирования и тиснения; плиты, штампы и формы, используемые при обработке пластмасс и эластомеров (рис.2).

    Рис. 2. Типовая котельная система с замкнутым контуром

    Хотя основной котел установки обычно подает пар и горячую воду для комфортного обогрева и увлажнения, могут быть случаи, когда установка электрического котла для локального обогрева при расширении установки может оказаться рентабельной. Точно так же электрические котлы являются идеальным выбором для новых технологических объектов, где большие котлы, работающие на ископаемом топливе, непрактичны или не требуются. При правильном размере электрического котла отсутствуют потери в дымовой трубе сгорания, дымовые трубы или выбросы в дымовую трубу.По сравнению с котлами, работающими на жидком топливе, здесь нет резервуаров для хранения топлива, которые нужно устанавливать, держать заполненными или беспокоиться об утечке. Кроме того, не требуется техническое обслуживание горелок и поверхностей теплообменников.

    Комплектные электрические котлы поставляются со всеми элементами управления и заказанными аксессуарами на месте и готовы к работе. С большинством электрических котлов может работать обслуживающий персонал, прошедший минимальную подготовку. Они запускаются быстро и выпускают пар в течение получаса. Это безопасные, компактные, бесшумные агрегаты, которые можно устанавливать рядом с местом потребления пара, что устраняет необходимость в длинных участках трубопровода и тепловых потерях, которые могут достигать 10%.Электрокотлы хорошо изолированы, поэтому они не добавляют значительного тепла в окружающую среду (рис. 3). Они работают от существующего распределительного напряжения, и единственным дополнительным требованием является подача питательной воды.

    Рис. 3. Типовая конструкция вертикального электрокотла.

    Техническое обслуживание электрокотлов минимально, помимо регулярных проверок уровня воды и ежемесячных проверок электропроводки. Как и все котлы, они требуют мер по борьбе с накипью и периодической продувки для поддержания эффективности.Замена нагревательного элемента при необходимости легко осуществляется через дверцу котла.

    Калибровка и подбор

    Поскольку комплектные электрические паровые котлы предварительно спроектированы и собраны, а требования к установке для большинства агрегатов схожи, определение размеров и выбор из списка стандартной продукции, как правило, является несложным процессом. В большинстве систем отопления требуется всего четыре шага для определения правильной мощности бойлера в БТЕ.

    1. Определите количество БТЕ / час, необходимое для доведения приложения до рабочей температуры за желаемое время, включая трубопроводы.

    2. Определите количество БТЕ / ч, необходимое для поддержания рабочей температуры технологического процесса и трубопроводов.

    3. Взяв наибольший результат из Шага 1 или Шага 2, преобразуйте БТЕ / час в фунты пара в час, используя стандартные данные по насыщенному пару (Таблица 2). Разделите БТЕ / час, необходимое для скрытой теплоты, в БТЕ / фунт при рабочем рабочем давлении или при манометрическом давлении.

    4. Переведите фунты пара в час в потребности котла в кВт. Поскольку таблицы насыщенного пара основаны на питательной воде с температурой 32 ° F, упрощенная таблица киловатт на фунт пара используется для определения поправочного коэффициента для питательной воды при более высокой температуре (таблица 3).Умножьте требуемые фунты пара в час из шага 3 на этот поправочный коэффициент.

    Таблица 2. Насыщенный пар - термодинамические свойства

    Манометрический пресс. (фунт / кв. дюйм)

    Темп. (° F)

    БТЕ / фунт. Сб. Пар (фут3 / фунт) Манометрический пресс. (фунт / кв. дюйм)

    Темп. (Ф)

    БТЕ / фунт. Сб. Пар, (фут3 / фунт)
    Жидкостное тепло Скрытое тепло Всего пара Жидкостное тепло Скрытое тепло Всего пара
    0212 180 970 1150 27.0 70 316 286 898 1184 5,2
    1 216 183 968 1151 25,0 75 320 290 895 1185 4,9
    2219 187 965 1152 24,0 80 324 294 892 1186 4.7
    3 222 190 964 1154 22,5 85 328 298 889 1187 4,4
    4 224 193 962 1155 21,0 90 331 302 886 1188 4,2
    5 227 195 961 1156 20.0 95 335 306 883 1189 4,0
    6 230 198 959 1157 19,5 100 338 309 881 1190 3,9
    7 232 201 957 1158 18,5 110 344 316 876 1192 3.6
    8 235 203 956 1159 18,0 120 350 322 871 1193 3,3
    9 237 206 954 1160 17,0 125 353 325 868 1193 3,2
    10 240 208 952 1160 16.5 130 356 328 866 1194 3,1
    15250218 945 1163 14,0 140 361 334 861 1195 2,9
    20 259 227 940 1167 12,0 150 366 339 857 1196 2.7
    25 267 236 934 1170 10,5 160 371 344 853 1197 2,6
    30 274 243 929 1172 9,5 170 375 348 849 1197 2,5
    35 281250 924 1174 8.5 180 380 353 845 1198 2,3
    40 287 256 920 1176 8,0 190 384 358 841 1199 2,2
    45 292 262 915 1177 7,0 200 388 362 837 1199 2.1
    50 298 267 912 1179 6,7 220 395 370 830 1200 2,0
    55 303 272 908 1180 6,2 240 403 378 823 1201 1,8
    60 307 277 905 1182 5.8250 406 381 820 1201 1,75
    65 312 282 901 1183 5,5 300 422 399 805 1204 1,48

    Таблица 3. Зависимость температуры питательной воды котла в киловаттах на фунт пара

    Питательная вода

    температура, (

    Манометрическое давление пара, фунт / кв. Дюйм изб.

    0

    2

    10

    15

    25

    40

    50

    75

    100

    125

    150

    40.3347,3355. 3375 .3388. 3406. 3422. 3431. 3447. 3458. 3464. 3470
    50,3318,3326,3345,3359. 3376. 3392. 3401. 3417. 3429. 3435. 3441
    60.3288. 3296,3316,3329,3347. 3363. 3372 .3388. 3400,3407. 3411
    70. 3259. 3267. 3287 .3300,3318 .3334,3343,3359,3370. 3376 .3382
    80.3229. 3238. 3278. 3271. 3288. 3305. 3313,3329,3341,3347,3353
    90. 3200. 3208. 3238. 3242. 3259. 3275. 3284 .3300. 3312,3318,3324
    100.3171 .3179,3199. 3212. 3229. 3246. 3255. 3271. 3283. 3288. 3294
    110 .3142. 3150,317,3183. 3200. 3217. 3225. 3242. 3253. 3259. 3265
    120.3112. 3210 .314,3154 .3171,3187,3196. 3212. 3224. 3230. 3236
    130. 3083. 3091 .3111 .3124 .3142. 3160,3167,3183,3195. 3200. 3206
    140.3054. 3062. 3082. 3095 .3113 .3129 .3137,3154,3165 .3171 .3177
    150. 3025. 3032. 3052. 3066. 3083. 3099 .3108 .3124 .3136 .3142 .3148
    160.2995. 3003. 3029. 3036. 3054. 3070. 3079. 3095 .3107 .3113 .3118
    170,2966,2974. 2994. 3001. 3025. 3041. 3050. 3066. 3077. 3083. 3089
    180.2937,2945,2964,2978. 2995. 3011. 3020. 3036. 3048. 3054. 3060
    190. 2907,2915,2935,2948,2966,2982,2981. 3007. 3019. 3025. 3030
    200.2878. 2886. 2906,2919,2937,2953,2962,2978,2989. 2995. 3001

    Давление пара должно быть наименьшим давлением, которое обеспечит требуемый выход при температуре выше, чем конечный желаемый продукт или температура процесса. Чтобы определить, является ли повышение температуры продукта или процесса достаточным, определите, имеется ли в теплообменнике достаточная площадь поверхности теплопередачи, чтобы удовлетворять формуле:

    Q = U x A x D T.

    Где:

    Q = Теплопередача, БТЕ / час

    U = Общий коэффициент теплопередачи для конкретного нагреваемого продукта, тип источника тепла [насыщенный пар; вода] и способ переноса [свободная конвекция; принудительная конвекция; зажим]

    A = Площадь теплообменной поверхности теплообменника, фут2

    D T = Изменение температуры, град F

    При необходимости

    D T может быть увеличен, если не превышаются максимальное номинальное давление котла и максимально допустимая температура поверхности теплопередающей поверхности, контактирующей с продуктом.

    Пример расчета котла

    Химическая компания использует кожухотрубный теплообменник для нагрева 10 галлонов воды в минуту от 140 F до 185 F для непрерывного процесса. В теплообменник подается пар под давлением 50 фунтов на квадратный дюйм от большого центрального котла, работающего на ископаемом топливе. Компания желает закрыть большой котел в летние месяцы. Электрокотел какого размера нужен для замены центрального пароснабжения при остановке? (Конденсат смешивается с питательной водой и возвращается в котел при температуре 50 ° F.)

    Тепловая энергия, необходимая для этого примера, может быть рассчитана по следующей формуле:

    Q = [(C) (C p ) (SG) (V) (D T) (K) x (SF)] / [H], где:

    Q = Требуемое количество тепла, кВт / час

    C = коэффициент преобразования для галлонов в минуту в фунт / час, 8,345

    (8,345 фунта / галлон x 60 мин / час) = 500 фунт-мин / галлон-час

    C p = Удельная теплоемкость воды, 1 БТЕ / фунт / фут

    SG = Удельный вес жидкости, 1 для воды

    V = Объемный расход жидкости, 10 галлонов в минуту

    D T = Изменение температуры жидкости, град F

    (185 ° F - 140 ° F) = 45 ° F

    K = кВт котла на фунт пара

    (при 50 фунтах на квадратный дюйм для питательной воды 50 F, из Таблицы 3) = 0.3401 кВт / фунт.

    H = Скрытая теплота пара при рабочем давлении 50 фунтов на кв. Дюйм (из таблицы 2) = 912 БТЕ / фунт

    SF = коэффициент безопасности 20% = 1,2 (при неизвестных тепловых потерях, потере конденсата из-за оплавления и т. Д.)

    Этот расчет можно разбить на следующие этапы:

    1. Перевести галлоны в минуту потока в фунты в час:

    10 галлонов / мин x 500 фунт-мин / галлон-час = 5000 фунтов / час

    2. Основываясь на фунтах в час, рассчитайте необходимое количество британских тепловых единиц, используя удельную теплоемкость воды и повышение температуры (D T):

    5000 фунтов / час x 1 британских тепловых единиц / фунт / фут x 45 F = 225000 британских тепловых единиц / час

    3.Используя скрытое теплосодержание при 50 фунтах на квадратный дюйм из таблицы 2, рассчитайте фунты пара в час, необходимые для доставки требуемых британских тепловых единиц:

    225000 БТЕ / час / 912,2 БТЕ / фунт = 246,66 фунта / час

    4. Преобразуйте фунты пара в час в кВт котла, используя коэффициент 0,3401 из таблицы 3:

    246,66 фунта / ч x 0,3401 кВт / фунт = 83,89 кВт

    Чтобы компенсировать неизвестные потери тепла и возможные потери нагретого конденсата из-за мгновенного испарения, при выборе размеров котла обычно применяется 20% -ный коэффициент безопасности.Расчетный размер котла:

    1,20 x 83,88 кВт = 100,67 кВт

    На основании этого расчета выберите электрический паровой котел. В зависимости от производителя такой котел может быть оснащен множеством дополнительных опций производительности, включая автоматическую продувку, продувочные сепараторы, где пар и горячая вода не могут быть сброшены непосредственно в канализацию, электронные регуляторы уровня воды и электронные регуляторы для установок с регулируемым давлением. .

    - Отредактировал Джозеф Л.Фощ, старший редактор,

    630-3320-7135, [email protected]

    Подробнее

    Автор готов ответить на вопросы по электрическим паровым котлам. С ним можно связаться по телефону 412-967-3886.

    Паровые котлы Collins Walker | Промышленные и коммерческие паровые, водогрейные и электрические котлы

    О нас

    Компания

    Collins Walker Limited была основана в 1972 году с целью зарекомендовать себя в качестве мирового лидера на рынке электрических котлов, предлагая индивидуальные решения для пара и горячей воды клиентам по всему миру.

    Наши клиенты

    У нас широкий круг клиентов как на национальном, так и на международном уровне.

    Наши рынки

    Решения Collins Walker для пара и горячей воды используются в широком спектре приложений и отраслей в Великобритании и во всем мире. Наша существующая клиентская база работает в различных секторах:

    • Химическая промышленность
    • Одежда и текстиль
    • Строительство
    • Инженерное дело
    • Финансовые услуги
    • Еда и напитки
    • Больницы
    • Отели
    • ИТ и телекоммуникации
    • Производство
    • Горное дело
    • Нефть и газ
    • Фармацевтические препараты
    • Электростанции
    • Государственный сектор
    • Транспорт
    • Университеты

    Зеленый вопрос

    Электрический паровой котел не выделяет загрязняющих веществ в месте использования, но он может быть ответственным за загрязнение за пределами объекта, в зависимости от источника электроэнергии.Это также неэффективный способ использования ископаемого топлива, поскольку тепловая электростанция обычно преобразует только около одной трети энергии ископаемого топлива в электричество.

    Однако, если источник энергии является возобновляемым и электричество вырабатывается с помощью ветряной турбины, солнечного отопления, гидроэлектростанции или атомной электростанции, то паровой электрический котел является единственным безуглеродным котлом, который существует в коммерческих и рынок промышленных котлов.

    Кроме того, правительство недавно ввело в эксплуатацию четыре электростанции по улавливанию и хранению углерода (CCS), что в конечном итоге приведет Соединенное Королевство к полностью безуглеродному источнику производства электроэнергии.В течение следующих 20 лет очевидно, что многие компании должны будут перейти на электрические котлы как единственное реальное решение для сокращения выбросов углерода в секторе промышленных котлов Великобритании.

    Электрические котлы по сравнению с газовыми или масляными котлами

    Электрические котлы

    Collins Walker имеют явные преимущества перед традиционными решениями, работающими на жидком топливе и газе. Ключевые преимущества для наших коммерческих и промышленных клиентов:

    • Отдельная котельная или дымовая труба не требуются
    • Экологичность и отсутствие загрязнения
    • Нет необходимости в хранении топлива
    • Никаких специальных противопожарных мер или мер предосторожности по охране труда
    • Мгновенное производство горячей воды и пара относительно газовых и мазутных котлов
    • Чисто и тихо
    • Компактный, простой в установке и может располагаться рядом с местом использования
    • Низкие эксплуатационные расходы и годы безотказной работы
    • Высокий КПД до 98% даже при частичной нагрузке

    Электродные котлы по сравнению с котлами с погружными элементами

    Существует два метода использования электроэнергии для выработки пара в электрическом котле или парогенераторе.Один из них - пропускать электрический ток через металлический резистивный нагревательный элемент, погруженный в воду. Металлический элемент сопротивляется прохождению тока и выделяет тепло, которое при контакте передается воде и, наконец, генерирует пар. Другой метод заключается в использовании самой воды в качестве элемента сопротивления, пропускающего переменный ток между твердыми металлическими электродами. Сопротивление воды прохождению тока вызывает внутреннее тепло, которое приводит к быстрому парообразованию.

    Collins Walker производит паровые котлы с электродом и погружным элементом, и каждый тип котла имеет разные преимущества.Котел, который выбирается для конкретного проекта, обычно зависит от конкретных требований заказчика. Электродные котлы имеют более простую конструкцию, имеют тенденцию быть более прочными и более простыми в обслуживании. Кроме того, они более устойчивы к колебаниям и скачкам напряжения в электросети, поэтому популярны в таких регионах, как Африка и Ближний Восток. Также можно производить значительно больше пара от того же электродного котла, используя более высокое напряжение электросети. Например, наш самый большой электродный котел ES240 будет вырабатывать 3520 кг / ч пара от трехфазного источника питания 415 вольт.Однако это может увеличиться до 6000 кг / ч, если используется источник питания 690 вольт.

    Котлы с погружными элементами представляют собой более современную конструкцию, которая с использованием элементов обеспечивает большую гибкость в ассортименте, поэтому котел может быть адаптирован специально для удовлетворения потребностей клиента в паре или горячей воде. Использование элементов также дает возможность модернизировать котлы той же модели, добавляя элементы во фланцевую сборку.

    Например, наш котел меньшего размера ELV может охватывать диапазон паропроизводительности от 19 кг / час до 200 кг / час просто за счет увеличения количества элементов (& ступеней) в котле.Котлы с иммерсионным элементом также предлагают более контролируемое регулирование электрической нагрузки, чем электродные котлы, которые могут быть дополнительно улучшены за счет использования тиристоров, а не ступенчатых контакторов.

    Нагреватели для производства пара в котлах

    Технологические предприятия вырабатывают большую часть энергии за счет котельных систем. Целью котельных систем обычно является производство пара или нагрев воды. В этой статье мы рассмотрим нагреватели котлов для производства пара.

    Преимущества парового отопления

    Паровое отопление - идеальный вариант для применимых процессов, поскольку он имеет ряд ключевых преимуществ, в том числе:

    • Низкая стоимость
    • Более эффективен, чем другие теплообменники
    • Низкие эксплуатационные расходы
    • Низкая токсичность
    • Простота транспортировки
    • Тепловое общество
    • Может быть оснащен термостатом для регулирования температуры и расхода пара
    • Простота установки

    Особенно выгодны электрические нагреватели котла

    .Использование электроэнергии вместо сжигания топлива означает, что они более эффективны. Они также более чистые, с нулевыми выбросами углерода, поэтому помогают соблюдать экологические стандарты.

    Кроме того, электрические нагреватели котлов предлагают бесшумное производство пара и снижение вибрации. Это помогает предотвратить повреждение системы.

    Типы парогенераторов

    Подогреватели котлов для производства пара бывают разных размеров и типов фланцев. Они подбираются индивидуально, чтобы соответствовать длине, мощности, напряжению и другим параметрам котла.Они доступны в системах низкого давления или котлах высокого давления до 1000 фунтов на квадратный дюйм.

    Циркуляционные нагреватели

    Циркуляционные нагреватели обычно используются в системах газового и парового отопления. Фланцевый погружной нагреватель установлен в изолированной камере и циркулирует, обеспечивая непрямое тепло.

    Одним из преимуществ использования циркуляционного нагревателя для нагрева пара является дренажный клапан. Клапан позволяет легко сливать воду из системы.Расположение клапана нестандартное.

    При выборе циркуляционного нагревателя для производства пара ключевыми элементами, которые следует учитывать, являются расход воды и характеристики нагревательного элемента в ваттах на площадь. Помимо этого, промышленность может выбирать между материалами оболочки, горизонтальным или вертикальным монтажом, термопарами и т. Д.

    Нагреватели с прямым впрыском пара

    Нагреватели с прямым впрыском пара - это встроенные нагреватели, которые нагнетают пар непосредственно в заданное место или оборудование.Его часто используют для очистки деталей машин. Они неподвижны, экономичны и не требуют особого обслуживания.

    Элементы управления

    позволяют осуществлять ручное или автоматическое регулирование температуры и расхода. Один смеситель объединяет холодную и горячую воду для мгновенного создания пара. Их установка проста в трубопроводах и резервуарах.

    Нагреватели с резьбовыми пробками

    Нагреватели с резьбовыми пробками - это высокоэффективные промышленные нагреватели жидкостей, газа и пара. Их характеристики превосходны в закрытых емкостях меньшего размера, таких как бойлеры.В тяжелых условиях нагрева идеально подходят нагреватели с никелевыми резьбовыми пробками.

    WATTCO может оснащать никелевые нагреватели с резьбовыми пробками сплавами Incoloy ™ / Inconel ™. Эти сплавы выдерживают сильную жару, до 1800 градусов. А также устойчивость к коррозии и давлению.

    Если стальные, нержавеющие или обычные никелевые оболочки не подходят для вашего процесса, стоит перейти на сплавы Incoloy ™ и Inconel ™.

    Промышленное применение парогенераторов

    Парогенераторы имеют решающее значение для ряда приложений промышленного нагрева.Пар предлагает нагрев, стерилизацию, движение, привод и распыление. Мы рассмотрим, как это применимо к некоторым из этих важных промышленных приложений.

    Детали чистящей машины

    Паровые котлы играют ключевую роль в очистке деталей машин и оборудования. Концентрированный высокотемпературный пар дезинфицирует детали, убирая мусор. Нагреватели с прямым впрыском пара обычно являются наиболее эффективным вариантом для этого.

    WATTCO использовала нагреватель с прямым впрыском пара, чтобы помочь крупному производителю автомобильных запчастей очистить детали на сборочной линии.Система давления пара теперь очищает компоненты от остатков измельчения и помола.

    В дополнение к очистке деталей на сборочной линии, эта система полезна для очистки деталей машин в активных машинах. Паровой обогрев сохраняет машины чистыми и эффективными.

    Пивоварни

    Пивоварни полагаются на паровое отопление. Многие ремесленные пивовары используют паровые котлы низкого давления, потому что они обеспечивают постоянный уровень пара. Последовательность и точность важны для производства пива.Это предотвращает порчу партий и обеспечивает стабильный продукт.

    На пивоваренных заводах лучше всего использовать автоматические регуляторы температуры.