Как выбрать электрический котел

, , Комментировать

Электрический отопительный котел — это возможность использования экологически чистого источника, не загрязняющего окружающую среду вредными отработанными веществами, в качестве источника тепла в различных системах прямого, аккумулированного и смешанного нагрева, а также совместно с накопительными баками. Электрический котел может использоваться для приготовления горячей воды в баках косвенного нагрева, а также может служить резервным источником тепла.

Основными элементами электрического котла являются — теплообменник, состоящий из бака с укрепленными в нем электронагревателями (ТЭНами), блока управления и регулирования. Электрические котлы могут поставляются уже скомплектованными: циркуляционным насосом, программатором, расширительным баком, предохранительным клапаном и фильтром.

Предназначены электрические котлы для отопления любых помещений: квартир, индивидуальных домов, коттеджей, дач, различных объектов торговли будь то магазинов, кафе, офисных помещений или производственных предприятий.

24806268671

Плюсы электрических котлов

Применение – электрические котлы выпускаются в широком диапазоне мощностей, начиная от 2 кВт и заканчивая свыше 60 кВт. Модели до 20 кВт прекрасно подойдут для систем индивидуального отопления, а модели свыше 30 кВт для промышленных и коммерческих объектов. Использование электрических котлов в качестве источника тепла, позволяет смонтировать каскадную систему отопления с использованием нескольких котлов в связке, что обеспечит высокую надежность и продуктивность отопительной системы.

Энергоэффективность и экономичность — несмотря на большую критику электрических котлов в их неэкономичности они обладают самым высоким уровнем КПД 99% и современные электрические котлы обладают ступенчатым уровнем мощности, что обеспечивает высокую экономию электроэнергии при эксплуатации электрического котла.

Экологичность – электрические котлы обеспечивают наивысшую степень экологичности благодаря отсутствию выбросов продуктов сгорания. Немаловажный аспект, так как для эксплуатации электрических агрегатов нет необходимости в дополнительном помещении и установки дымоходов каминного или турбированного (коаксиального) типа, что позволяет сэкономить на площади, так и монтаже дымохода, особенно актуально для объектов торговли.

Комфортное управление – полностью автоматическая работа благодаря регулированию терморегуляторами и возможностью подключения комнатных и уличных термостатов или программаторов, которые обеспечивают не только комфорт, но и позволяют работать котлу в более экономном режиме.

Нагрев воды — электрические котлы кроме функции отопления могут выполнять функцию горячего водоснабжения. Подготовка горячей воды производится с помощью внешнего накопительного бойлера необходимого объема.

Удобство — простота в эксплуатации, бесшумность работы, надежность, долговечность и невысокая цена дополняют список перечисленных выше достоинств электрических котлов.

Минусы электрических котлов

Высокая стоимость электроэнергии. Все удобства использования электрического котла перечеркиваются стоимостью потребляемой им электроэнергии. Использование электрического котла обходится потребителям дороже, чем использование газовых котлов или котлов на твердом топливе. Выходом из данной ситуации является использование аккумулирующих емкостей (тепло-аккумуляторов) избыточного тепла, которые существенно позволяют сэкономить на потребление электроэнергии.

Полная зависимость от электроэнергии. При выборе электрического котла необходимо понимать, что его работа полностью зависит от электроэнергии, отключение или перебои с поставкой электроэнергии произведут к остановке в работе котла и всей отопительной системы, чего нельзя допускать в зимний период времени. При использовании электрического котла, как основного котла отопительной системы, желательно использовать альтернативный источник энергии, для предотвращения остывания здания. Альтернативным источником энергии может послужить котел на твердом топливе, а для небольших домов дровяной камин.

Наличие необходимой электропроводки. В зависимости от мощности отопительного прибора он может быть рассчитан на однофазное или трехфазное питание. В случае же вновь строящегося здания можно учесть электрическую проводку здания под эксплуатацию электрического котла нужной мощности, а вот в случае уже построенного здания, могут возникнуть трудности с подбором отопительного прибора к уже имеющимся возможностям местной электросети.

Устройство и принцип действия электрического котла

Схема электрического котла DAKON DALINE PTE
Схема электрического котла DAKON DALINE PTE
  1. Электрошкаф с элементами питания
  2. Контрольные лампы эксплуатации
  3. Котловой термостат
  4. Термоманометр
  5. Выключатели ступеней нагрева
  6. Главный выключатель
  7. Расширительный бак
  8. Разъем силового кабеля
  9. Предохранительный клапан
  10. Насос
  11. Вход для возвратной воды системы отопления
  12. Соединитель цепи управления
  13. Аварийный термостат
  14. Предохранитель цепи управления
  15. Спускной клапан
  16. Изолированный корпус котла
  17. Датчик давления
  18. Нагревательные элементы (ТЭНы)
  19. Выход воды в систему отопления

Конструкция электрических котлов аналогична с конструкцией газовых настенных котлов. Их отличительной особенностью является различие в способе нагрева теплоносителя. Основными узлами электрического котла являются нагревательный блок ТЭНы, теплообменник и блок управления.

Принцип действия основан на преобразовании электрической энергии в тепловую энергию с помощью трубчатых электронагревателей – ТЭНов, вмонтированных в резервуар теплообменника. ТЭНы нагревают теплоноситель, циркуляция которого в системе отопления обеспечивает обогрев помещений здания.

Блок управления контролирует работу электрического котла. Электрическое отопление контролирует комнатный регулятор температуры, который реагирует на понижение температуры отапливаемого помещения сигналом для включения режима нагрева котла. Включение циркуляционного насоса обеспечивает достижение величины рабочего давления теплоносителя. Исходя из потребностей в тепле, внутренний датчик температуры поддерживает необходимую температуру теплоносителя. При достижении необходимой температуры в отапливаемом помещении режим нагрева котла выключается, а по истечении определенного промежутка времени происходит выключение циркуляционного насоса.

Как правило, на лицевой стороне корпуса электрического котла размещены ручка регулятора температуры теплоносителя, индикаторы включения питания и нагрева. Комнатный регулятор отслеживает изменение температуры отапливаемого помещения. Он позволяет экономить до 30% электроэнергии.

Циркуляция теплоносителя в отопительной системе обеспечивается циркуляционным насосом.

Современные электрические котлы монтируются предохранительными системами. Включение электрического котла происходит только при условии достижения рабочего давления теплоносителя, которое контролируется датчиком протока. При повышении допустимого давления теплоносителя в отопительной сети срабатывает клапан безопасности. Термический выключатель обеспечивает отключение электрического котла при перегреве нагревательного блока.

Электрические отопительные котлы подключаются к электросети обязательно через устройство защитного отключения и входного автоматического выключателя, которые обеспечивают отключение котла от сети, если ее напряжение выше допустимого уровня. Для присоединения электрического котла в отопительную систему предназначены верхний напорный и нижний обратный патрубки.

Критерии выбора электрического котла

  • Мощность
  • Расчет мощности электрического котла
  • Напряжение, Ток, Площадь сечения кабеля
  • Управление мощностью котла
  • Теплоаккумулирующая емкость для электрического котла
  • Производители электрических котлов

Мощность электрического котла

Мощность электрического котла обеспечивают электрические ТЭНы, которые находятся внутри теплообменника. Передача тепла происходит по средствам нагревания ТЭНами воды в теплообменнике и дальнейшем переносе теплой воды циркуляционным насосом.

Мощность электрических котлов, собственно как и всех отопительных агрегатов приведена в кВт, в данном случае, когда идет речь об электрических котлах подразумевается мощность электрических ТЭНов котла. Может быть установлен как один, так и два или три нагревательных элемента (ТЭНа). Мощность электрических котлов в основном составляет от 2 до 60 кВт.

Расчет мощности электрического котла

Электрический котел должен обладать такой тепловой мощностью, которой хватит для восполнения теплопотерь всех помещений, а так же обеспечить горячее водоснабжение.

Определение мощности зависит от множества разных факторов, которые должны быть учтены в теплотехническом расчете для дома, а также в расчете тепловой мощности для приготовления горячей воды.

Теплотехнический расчет позволит подобрать значение для восполнения всех теплопотерь. Выполняя такой расчет, учитывается общая площадь всех обогреваемых помещений в доме, а так же качество строения, его теплоизоляция. Теплопроводность дома при этом имеет немаловажное значение. Наибольшую роль среди всех теплопотерь здания играют окна и двери. Особенно это касается больших оконных проёмов и панорамных остеклений.

Чтобы произвести приблизительный расчет, отталкиваясь от объёма помещений (учитывая высоту потолков), то можно воспользоваться формулой:

  • W = S x Wуд / 10м2
  • W — мощность котла (кВт)
  • S — площадь помещения (м2)
  • Wуд – удельная мощность котла на 10 м2, устанавливаемая отдельно для каждого региона
  • Wуд – для холодных районов 1,2-2
  • Wуд – средней полосы 1 – 1,2
  • Wуд – южных регионов 0,7 – 0,9

К примеру для отопления помещения площадь 150 м2 в средней полосе понадобиться электрический котел мощностью 150 х 1 / 10= 16 кВт

Необходимое значение тепловой мощности для обеспечения ГВС.

Вторым значением, будет необходимая тепловая мощность для горячего водоснабжения дома. Необходимую мощность в этом варианте рассчитывают исходя из количества точек водоразбора, постоянных жильцов, общего количества потребляемой тёплой воды.

Для выбора объема емкостного водонагревателя можно воспользоваться формулой:

  • Vв = V (Т — Т’) : (Т» — Т’)
  • Vв – необходимый объем водонагревателя
  • V — требуемое количество теплой воды
  • Т — требуемая температура теплой воды
  • Т’ — температура воды, с которой смешивается горячая вода из нагревателя
  • Т»- температура нагретой воды в водонагревателе

К примеру, нам необходимо обеспечить в горячей воде 5 человек с потребность 70 литров на одного человека.

350 (40 — 10) / (60 — 10) = 200 л.

Для обеспечения в потребности воды нам понадобиться водонагреватель емкостью в 200 литров.

Формула для расчета времени нагрева воды от мощности котла и объема водонагревателя:

  • Т = m х CB х (t2 – t1) / P
  • T — время нагрева воды (с)
  • m — масса воды в бойлере (кг)
  • CB — удельная теплоемкость воды — 4,2 кДж/(кг х К)
  • t2 — температура, до которой должна быть нагрета вода (°С)
  • t1 — начальная температура воды в бойлере (°С)
  • Р — мощность котла (кВт)

Рассчитаем время нагрева воды, электрическим котлов мощность 16кВт, водонагревателя объемом в 200 литров.

200 х 4,2 х (60 -10) / 16 = 44 мин.

В случае частого разбора теплой воды, чтобы предотвратить остывания здания, можно увеличить мощность котла на 25%. Использую даже упрощенный расчет потребности тепла в здании, объема водонагревателя и время нагрева воды, можно подобрать электрический котел необходимой мощности.

Напряжение, Ток, Площадь сечения кабеля

Электрический ток, текущий в любых проводниках или средах, характеризуется двумя основными характеристиками: напряжением и силой тока. Необходимо заметить, что у тока гораздо больше параметров, но именно его сила и напряжение имеют важное практическое значение, так что чаще всего говорят именно о них.

Напряжение. В зависимости от того, какова мощность отопительного прибора, схема электрических котлов может предполагать необходимость наличия в здании либо однофазной сети с напряжением 200V (вольт), либо трехфазной электросети с напряжением 380V (вольт). Использование однофазной электросети предполагает только схема электрических котлов до 12 кВт. Установка котлов с мощностью свыше 12 кВт возможна только при наличии трехфазной электросети.

Сила тока — это количество заряда (или пропорциональное количество электронов), прошедшее через поперечное сечение проводника за определенное время. Единица силы тока – ампер (А).

Площадь сечения кабеля — под сечением провода понимают площадь его поперечного сечения. Если в жиле много проволочек, то сечением будет сумма сечений всех проволочек в данной жиле. Выбирается площадь сечения кабеля исходя из нагрузок планируемых на данный кабель, чем больше планируется использовать одновременно включенных приборов, тем большее сечение кабеля необходимо.

Ниже приведена таблица, показывающая мощность котла, силу тока, а также необходимое сечение кабеля в зависимости от мощности и силы тока.

823lpjzuyxbyao1

Теплоаккумулирующая емкость

Самым лучшим вариантом использования электрического котла является совместное применение с теплоаккумулирующей емкостью, включаемой между котлом и системой отопления.

Принцип действия теплового аккумулятора заключается в том, что в процессе работы котла часть его энергии направляется на нагревание дополнительного объёма теплоносителя, находящегося в большой по объёму ёмкости. При работе электрического котла с теплоаккумулятором, основное время работы электрического котла – ночное время. Электроэнергия расходуется по льготному ночному тарифу. Что позволяет существенно экономить на электроэнергии.

Теплоаккумулирующая емкость Drazice NADO с резервуаром для нагрева воды
Теплоаккумулирующая емкость Drazice NADO с резервуаром для нагрева воды

Накопительная емкость имеет хорошую теплоизоляцию с очень малыми теплопотерями. После того, как электрокотел прекратит работать, и помещение начнёт охлаждаться, датчик температуры воздуха (или температуры воды в системе отопления) включает циркуляционный насос, который подаёт горячую воду из бака аккумулятора в систему отопления. Температура воздуха (воды) повышается до установленного значения, и датчик выключает насос. Температура воды в баке немного уменьшается, но из-за хорошей теплоизоляции продолжает оставаться достаточно высокой. Циклы включения и выключения насоса продолжаются до тех пор, пока температура воды в баке будет оставаться выше, чем в системе отопления.

В зависимости от объём аккумулирующей емкости, теплопотерь помещения, температуры наружного воздуха и заданной температуры воздуха в доме, теплоаккумулирующая емкость может обеспечить комфортное тепло в доме от нескольких часов до 1,5 — 2 суток при неработающем котле. При отсутствии в доме людей термостат (датчик) можно настроить на минимальную температуру обогрева, тогда запасённой энергии хватит на ещё больший период времени.

Теплоаккумулирующие емкости кроме сохранения тепла в системе отопления, позволяют производить нагрев или предварительный подогрев хозяйственной воды во внутренней емкости. Подогрев воды происходит в специальном резервуаре объемом (50-100 литров) расположенном внутри буферной емкости. Этот резервуар полностью окружен горячей водой, которая предопределяет быструю передачу тепла к питьевой воде. Здесь возникает достоверность размножения легионел, что требует дополнительных затрат на технические средства защиты. Альтернативным вариантом является применение теплообменника, изготовленного из пищевой нержавеющей стали. В таком случае бак-аккумулятор тепла работает как проточный водонагреватель. В теплообменнике находится минимальный объем воды, которая снижает достоверность образования легионел. Малый объем не означает низкой производительности. Большая площадь нагрева и запас тепла в аккумуляторе позволяют мгновенно нагреть поток холодной воды к необходимой температуре.

Преимущество теплоаккумулирующей емкости:

  • Аккумуляция избыточного тепла от отопительного прибора, позволяет работать электрическому котлу в экономном режиме;
  • Защита системы отопления от перегрева котла, так как поглощает весь перегретый теплоноситель, смешивая его с большим запасом теплой воды;
  • Позволяет легко увязать различные отопительные котлы (твердотопливный котел, газовый котел, электрический котел) в единую систему, согласовав их с системой отопления;
  • Удобное приготовление горячей воды для хозяйственных потребностей.

Недостаток теплоаккумулирующей емкости:

  • Стоимость емкости. Для установки аккумулирующей емкости необходимо экономическое обоснование применения такой установки;
  • Большой занимаемый объем. Как правило, объем буферной емкости составляет от 300 – 2000 л. Для установки емкости такого объема необходимо учитывать особенности дома, и наличие специально отведенного под емкость помещения.

Объем буферной емкости должен быть не менее 25-30 литров на 1 кВт мощности электрического котла. Чем мощнее котел, тем больше объем буфера. Чем меньше система отопления при неизменной мощности котла, тем больше объем буфера (так как система отопления может поглотить меньше тепла и его избыток будет больше).

Производители электрических котлов

Рынок электрических котлов представлен множеством производителей с широким модельным рядом и ценовым диапазоном. Рассмотрим предлагаемые электрические котлы от следующих производителей:

  • BOSCH (Германия)
  • Dakon (Чехия)
  • Protherm (Словакия)
  • Kospel (Польша)
Begrensning narkotika: CialisNorge.org
 

Ответить