Котли опалення на електриці – види та особливості застосування

Наскільки осмислена така можливість, як застосування електричних котлів опалення для будинку? Яке харчування необхідно для них? Як їх правильно підключати? Які заходи безпеки потрібно дотримуватися в процесі монтажу і експлуатації? Як бачите, питань чимало, і це ще не все. В даний час прості споживачі намагаються жити добре в плані затишку і комфорту, а значить, ставлення до нагрівальних котлів стає самим вимогливим. Ніхто вже не хоче возитися з обслуговуванням – всім хочеться встановити, підключити і забути.

Зміст:

Види електричних котлів

У першу чергу необхідно відзначити, що електричні котли для опалення, виходячи зі своєї назви, працюють безпосередньо від мережі електричного струму. Тобто відбувається нагрів теплоносія в контакті через опалювальні елементи. Звідси і класифікація, в основі якої лежать різні нагрівальні прилади і пристосування.

Котли з ТЕНами

Принцип роботи такого нагрівального агрегату простий і надійний. Конструкція складається з ємності, в яку вмонтовано кілька ТЕНів. Вода, потрапляючи в ємність, нагрівається безпосередньо від даних елементів. Кількість необхідних ТЕНів залежить від потужності самого котла. Можна навести приклад. Якщо вам потрібен котел потужністю дванадцять кіловат, то в його конструкції обов’язково повинно знаходитися шість тенів. При цьому потужність кожного повинна становити два кіловати.

Зазвичай такі котли укомплектовуються хорошою системою автоматики, яка стежить за ефективною роботою приладу в цілому. При охолодженні теплоносія вона включає стільки ТЕНів, скільки необхідно в даний конкретний момент, щоб підняти температуру до заданої. Всі операції за завданням режиму експлуатації виробляються на панелі управління.

В даний час виробники пропонують два види обладнання – одноконтурні та двоконтурні котли опалення на електриці. Цікава конструкція і принцип роботи двоконтурного аналога. Це звичайний одноконтурний котел з додатково встановленими бойлером. Працює дана установка за наступним принципом. Якщо відбувається тільки обігрів приміщення, то включаються Тени в системі котла. Якщо з’являється необхідність в гарячій воді для господарських потреб, то нагрівальні елементи котла відключаються, а в бойлері включаються. Тобто робота відбувається поперемінно.

До переваг такого нагрівального агрегату можна віднести простоту конструкції, її дешевизну, легкість установки та підключення. У ній немає якихось складних вузлів і конструктивних елементів. В якості теплоносія можна використовувати всі відомі на сьогоднішній день рідини, застосовувані в системах опалення.

Недоліки теж є. По-перше, великі розміри. Адже, щоб опалення добре працювало, необхідно нагріти велику кількість води. По-друге, це утворення накипу, якщо в якості теплоносія використовується звичайна вода.

Електродні котли

Почнемо з того, що вода є електролітом, тобто провідником електричного струму. Ця властивість їй надають розчинені в ній солі. Але в кожному разі, там, де є щільна середовище (а вода такою і є), обов’язково присутній опір. Йдемо далі. Де є опір, значить, обов’язково буде виникати тепло, яке виділяється при подоланні даного опору. Ось такі закони фізики.

Тепер про сам котлі. У ньому встановлюється два електроди, на яких створюється різниця потенціалів. Вода, будучи електролітом, починає пропускати через себе струм, який і нагріває її. Зверніть увагу на те, що ток всередині теплоносія теж буде змінним.

До переваг таких моделей можна віднести компактність конструкції. Для них немає необхідності у великих обсягах води і, відповідно, об’ємного бака. Їх часто використовують у відкритих системах опалення – без циркуляційного насоса вони прекрасно справляються з покладеними на них обов’язками. Додамо простоту і дешевизну конструкції – в ній немає ніяких складних вузлів і деталей.

У тому випадку, якщо відбудеться витік теплоносія, і котел залишиться без води, нічого страшного не трапиться. Ні провідника – немає і струму. У цьому плані ТеНові котли поступаються по безпеці. У їх комплектації встановлено термореле, яке відповідає за відключення нагрівальних елементів. Якщо воно не спрацює, а такі ситуації вже були, то мінімум, що може трапитися – це коротке замикання. Максимум – пожежа. Не хочеться нікого лякати і зменшувати якісні характеристики ТЕНових агрегатів, але кожну ситуацію необхідно розглядати з усіх боків.

Так як електродні нагрівальні установки працюють за принципом нагріву теплоносія за допомогою прямого впливу електричного струму, то в якості теплоносія тут може бути використана тільки вода. Але вона повинна бути звичайною водопровідною, тому що в ній присутні солі, що роблять її електролітом. Дистильована вода в даному випадку не підійде. І останній недолік – електроди поступово у воді розчиняються, а значить, їх доведеться періодично купувати і міняти.

Індукційні котли

Даний вид електричного опалювального котла являє собою циліндричний корпус, в якому встановлена труба з діелектрика, на яку, в свою чергу, намотана котушка. У трубу вставлений металевий сердечник. Принцип дії такої системи полягає в тому, що рухається по котушці електричний струм створює електромагнітне поле. Завдяки електромагнітної індукції електричний струм з’являється в самому стрижні. Але цікаво те, що в осерді току текти нікуди, а значить, починає створюватися різниця потенціалів (про неї ми вже говорили в розділі про електродних котлах). Відбувається міграція заряджених частинок усередині металу, з якого виготовлений сердечник. Це призводить до того, що останній починає грітися. Ось вам і теплова енергія.

Здавалося б, що така складна конструкція і многоступенчатость в освіті теплової енергії повинні привести до падіння коефіцієнта корисної дії. Але цього не відбувається. Чому?

По-перше, існує надійна зовнішня теплоізоляція приладу.
По-друге, незначне тепло, яке виділяється обмоткою котушки, теж іде на обігрів теплоносія.
По-третє, котушка випромінює тільки індукційні струми, які повністю поглинаються сердечником. Тобто ніяких енергетичних втрат.

Багато сучасних «кулібіни» навчилися виготовляти індукційні котли своїми руками. Для цього потрібно пятідесятімілліметровая труба зі зшитого поліетилену, дріт з обмотки будь-якого потужного трансформатора (у неї відмінна емалева ізоляція), металевий стрижень в якості сердечника (це може бути навіть арматура). Тут дуже важливо закріпити металевий пруток надійно, щоб він не торкався країв труби. Остання, в свою чергу, з двох сторін закривається прес-фітингами (заглушками).

Якщо говорити про достоїнства, то необхідно зазначити, що такий котел може працювати дуже довго. Його ресурс практично необмежений. Така товста обмотка котушки прослужить тривалий час, на стрижні не утворюється накип, і він не схильний перегріву. І якщо ви купуєте заводський виріб, то в якості гарантії проти витоків теплоносія виступає нероз’ємна його конструкція. І останній плюс – такого котла немає різниці, який теплоносій нагрівати, лише б він був рідким. А ось недолік у такої моделі один – це на сьогоднішній день дороге задоволення як в плані придбання, так і в плані експлуатації (споживає багато струму).

Загальні особливості

Всі сучасні опалювальні електрокотли мають ряд конструктивних і функціональних особливостей. Наприклад:

Обов’язкова установка системи автоматики, де головну роль грає термостат. Цей прилад стежить за температурою теплоносія і за перемиканнями режимів експлуатації. Сьогодні деякі моделі забезпечуються термодатчиками, які встановлені поза конструкції. Вони відповідають за контроль над температурою всередині приміщень.
У природі не існує електричних котлів потужністю менше 3,5 кіловат, тому будь-яка модель підключається тільки через розподільний електричний шафа або щит. Не можна ці установки включати в звичайну розетку – у них навіть вилки для цього немає. І не намагайтеся її встановити. До 7,0 кіловат котли підключаються до мережі змінного струму, агрегати більшої потужності зажадають наявності у вашому будинку струму з напругою 380 вольт.
Вся електрична енергія, використовувана для отримання тепла, йде тільки на нагрів теплоносія. За законами фізики це стовідсотковий процес. І якщо якийсь вид має коефіцієнт корисної дії нижче 100%, то не варто звинувачувати принцип роботи електричних котлів – все залежить від конструкції, теплоізоляції та інших показників.

Як правильно розрахувати потужність

Будь котел, призначений для системи опалення, розраховується по потужності по одному і тому ж принципу – один кіловат на десять квадратних метрів площі приміщення. Але не варто дивуватися і боятися одержані цифр, тому що це номінальна потужність.

Зазвичай котел набирає необхідне тепло, обігріває будинок, а після знижує оберти, тільки підтримуючи необхідну температуру. Тому витрати не будуть відповідати підрахованій потужності.

Як правильно підключити агрегат

Якщо розглядати електричний нагрівальний котел з точки зору пожежної безпеки, то він відповідає всім нормам і вимогам. Загорітися такий агрегат просто не зможе. Єдине, що може призвести до займання, це неправильно підібрана проводка в плані недостатнього перетину самого проводу. Якщо перетин невелике, то

існує велика ймовірність нагріву і загоряння. Щоб правильно вибрати провід, а точніше, його перетин, необхідно застосувати відоме всім електрикам правило – на один квадратний міліметр перетину має припадати вісім ампер струму.

Для прикладу можна підрахувати провід для котла потужністю шість кіловат. Зробимо кілька математичних викладок, а саме – 6000/220/8, отримуємо в кінцевому підсумку 3,4 мм2. Все просто.

Оптимальним рішенням для використання електричного котла є його підключення до системи «тепла підлога». Це пов’язано з тим, що серед усіх відомих джерел тепла електричні – найдорожчі. А тепла підлога не вимагає високих температур, тому тут можна непогано заощадити. У таких ситуаціях найчастіше використовують настінні електричні агрегати. Вони не тільки компактні, але і є своєрідними міні-котельнями, в конструкції яких вже закладені циркуляційний насос і розширювальний бак, якщо такий необхідний.

Взагалі електричний котел опалення з насосом на сьогоднішній день в своїй категорії є ефективною моделлю. Ефективність обумовлена рівномірним розподілом теплоносія по опалювальних приладів. А це дозволяє не тільки рівномірно розподілити тепло по кімнатах, але і заощадити на електроенергії, знижуючи температуру самого теплоносія.

Висновок по темі

В даний час для електричних котлів з’явилися альтернативні рішення. Приміром, інфрачервоні обігрівачі, плівкова тепла підлога, теплові насоси різних видів і груп. Все це стає досить серйозною перешкодою для підвищення позицій популярності. Альтернативні рішення простіше у всьому – в монтажі, в ціні, в обслуговуванні. Чи підуть електричні котли з ринку або залишаться? Все буде залежати від нових конструктивних рішень і технологій, які впроваджуватимуться в цей вид устаткування.