Электрический котел отопления. Отличия различных схем. Электрический котел косвенного нагрева
Электрокотлы Эван - Официальный сайт - Российский производитель электрических котлов.
Водонагреватели косвенного нагрева
Бойлеры косвенного нагрева – это энергоэффективные приборы, использущие для нагрева воды мощность установленного отопительного оборудования, не потребляющие при этом никакой дополнительной энергии. Предназначены для обеспечения ГВС жилых, производственных, административно-хозяйственных и других помещений. Все модели бойлеров косвенного нагрева «ЭВАН» работают с любыми видами отопительных котлов, также в модельном ряду есть бойлеры для работы с тепловыми насосами и солнечными коллекторами.
В ассортименте косвенных водонагревателей «ЭВАН» представлены приборы двух видов: со стальными эмалированными баками среднего ценового сегмента и премиум-оборудование с баками из нержавеющей стали. В группу бойлеров со стальными внутренними баками входят серии водонагревателей косвенного нагрева Mega, Quattro и Spiro. Все они производятся на одном из заводов NIBE в Польше.
Spiro - это косвенные водонагреватели для бытового использования, выпускаются объемом 80, 100 и 120 литров. Для бесперебойного нагрева воды в случае отключения основного источника отопления комплектуются встроенным ТЭНом.
Mega - серия косвенных водонагревателей, выпускающаяся в широчайшем диапазоне объемов от 100 до 1000 литров. Подходит как для бытового, так и для промышленного использования. Исполняются в двух вариантах – с одним или двумя змеевиками. Опционально предусмотрено подключение ТЭНа.
Водонагреватели серии Quattro представлены в двух вариантах исполнения: со встроенным бесконтактным керамическим ТЭНом и без. Объем бака – от 60 до 200 литров. Большая площадь змеевика, установленного в водонагревателе, обеспечивает максимально быстрый нагрев воды. Возможность напольного и настенного монтажа и стильный дизайн позволяют легко вписать косвенный водонагреватель Quattro в интерьер.
Бойлеры серий Mega, Quattro и Spiro со стальными внутренними баками обладают дополнительной защитой от коррозии за счет специального термостойкого покрытия внутреннего резервуара и магниевого анода увеличенного сечения.
Бойлеры косвенного нагрева c резервуарами из нержавеющей стали в ассортименте «ЭВАН» представлены следующими моделями: VLM KS со змеевиком из гребенчатой меди и его модификация – бойлер VLM KS EM, оснащенный полной клапанной группой с термостатическим смесителем и предохранительным клапаном на 10 бар и резервным ТЭНом; VLM KS STAR, разработанный специально для работы с тепловым насосом; Solar X – водонагреватель косвенного нагрева, разработанный для обеспечения ГВС при помощи солнечной энергии, оснащенный двумя змеевиками и ТЭНом для эффективной работы в любых условиях.
Преимущества водонагревателей косвенного нагрева ЭВАН:
- Широкий модельный ряд бойлеров — от 60 до 1000 литров
- Работают со всеми видами отопительных котлов, тепловых насосов и солнечных коллекторов
- Позволяют питать несколько точек водопотребления
- Могут быть использованы для получения горячей воды в больших объемах, в том числе и для промышленных целей
- Нагревают воду за счет мощности работающего отопительного котла, не потребляя при этом никакой дополнительной энергии
- Бойлеры обеспечивают высокую скорость нагрева воды
- Минимизируют тепловые потери благодаря внутренней теплоизоляции
- Укомплектованы либо имеют возможность установки ТЭН — могут использоваться как накопительные бойлеры, когда нет необходимости включать отопительное оборудование
- Безопасны и надежны, что подтверждается специальными испытаниями внутреннего стального резервуара
- Защищены от коррозии – ЭВАН предлагает бойлеры либо с баком из нержавеющей стали, либо со специальным термостойким покрытием внутреннего резервуара и магниевым анодом увеличенного сечения, обеспечивающим защиту от коррозии.
evan-kotel.ru
Двухконтурные электрические котлы: особенности эксплуатации. Комбинированный бойлер
Принцип работы косвенного водонагревателя заключается в том, что нагреваемая среда (ГВС) забирает нужную температуру от встроенного в водонагреватель теплообменника, по которому, в свою очередь «бежит» теплоноситель системы отопления. От сюда и название - косвенный водонагреватель. Так как нагрев происходит не прямым путём (нагрев от горелки газ, дизель, или от электро ТЭНа), а косвенным, посредствам водо-водяного теплообменника.
Нагрев горячей воды (ГВС) бойлера косвенного нагрева происходит не постоянно, а только по сигналу термостата. Потребитель, посредствам терморегулятора выставляет требуемую температуру ГВС, например 45°С. При открытии водоразборного крана, вода входящая холодная, будет «выдавливать» горячую, нагретую воду имеющуюся внутри бойлера. Температура начнёт падать, сработает рабочий термостат, который даст сигнал на включение (в зависимости от концепции котельной), на циркуляционный (загрузочный) насос, сервопривод трёхходового смесительного клапана, или непосредственно на систему управления котла. В это время теплоноситель начинает циркулировать по теплообменнику бойлера, согревая внутренний объём бака. Тепловая мощность теплообменника очень высокая, к примеру у бытового накопительного электрического водонагревателя мощность ТЭНа 1,5-2 кВт, мощность теплообменника, как правило от 15-20 кВт, соответственно нагрев происходит практически в протоке. После достижения рабочей температуры, циркуляция теплоносителя прекращается. Вода внутри бойлера косвенного нагрева остаётся горячей на протяжении многих часов, за счёт наличия толстой теплоизоляции - эффект термоса.
Накопительный комбинированный бойлер водонагреватель с теплообменником. Принцип работы.
схема подключения бойлера:
Как правильно, и какой бойлер выбрать. Цена, отзывы владельцев, или технические характеристики.
Бойлеры косвенного нагрева конструктивно можно разделить на два основных вида, отличие заключается в типе теплообменника: витой (классический) и теплообменник «бак в баке». Витой представляет собой спиральную трубку находящуюся внутри водонагревателя и подключающуюся к источнику тепловой энергии (котёл, теплотрасса и т.д.). В отличие от классического теплообменника, конструкция «бак в баке» выполнена в виде двух емкостей, находящихся одна в другой, во внутренней находится нагреваемая вода (ГВС), которая омывается теплоносителем внешней ёмкости. Такую конструкцию иногда на русский манер называют - «кастрюля в кастрюле». Площадь теплообмена в этом случае как правило гораздо больше чем в витом теплообменнике, соответственно выше и мощность. Однако большая площадь теплообмена требует и большего объёма циркулирующего теплоносителя (более мощный циркуляционный насос). И в том и другом случае материал изготовления как теплообменника, так и основной ёмкости может быть как нержавеющая сталь, так и эмалированная сталь. Иногда в дополнение к основному теплообменнику производители устанавливают в водонагреватель дополнительный нагревательный элемент - ТЭН, он может быть встроенным, либо бойлер может иметь возможность подключения такого ТЭНа, таки приборы называются - комбинированный водонагреватель. Наличие дополнительного источника нагрева позволяет расширить диапазон используемых для нагрева энергоресурсов, или использовать как резервный нагрев, а при эксплуатации твердотопливного котла, зачастую как основной на летний период, когда котёл не используется.
При выборе бойлера косвенного нагрева необходимо учитывать множество факторов. Самое главное - это требуемая производительность, т.е. сколько бойлер должен «выдать» горячей воды в единицу времени. Как правило это часовая производительность (л/час) или пиковая производительность (л/10 мин). Часовая производительность рассчитывается по гипотетическому суммарному потреблению горячей воды определённого количества потребителей. Пиковая производительность - это конкретное количество открытых кранов в небольшой промежуток времени, и это наиболее правильный расчёт, ведь если в доме проживает 3 человека, и имеется 3 точки горячего водоснабжения, мало вероятно, что они будут открыты в течении часа (если только кто-нибудь не умер в душе…). Производительность напрямую зависит от мощности косвенного водонагревателя и его объёма. Чем мощнее теплообменник тем больше вероятность, что его объём будет меньше. И наоборот, зачастую мощности котла (а это прямая зависимость) не хватает для «загрузки» бойлера, в этом случае приходится увеличивать объём водонагревателя. Необходимо понимать исполнение бойлера - настенное или напольное, вертикальное или горизонтальное. Наличие дополнительного нагревательного элемента. Тип теплообменника. В любом случае для более правильного расчёта и подбора бойлера, а также во избежание ошибок при выборе, лучше обратиться в специализированную инжиниринговую компанию.
Косвенный бойлер с одним, двумя, тремя теплообменниками.
В зависимости от технологической задачи в бойлере косвенного нагрева могут быть установлены несколько теплообменников плюс электрический нагревательный элемент. Для чего это нужно? Во первых при неизменном объёме бойлера увеличивается площадь теплообмена и соответственно мощность и производительность. Во вторых при такой конфигурации можно подключить дополнительный источник энергии, например солнечный коллектор или котёл на другом виде энергоносителя. В третьих, иногда через дополнительный теплообменник решается вопрос реализации системы тёплых полов небольшой площади.
В нашем магазине представлен широкий ассортимент водонагревательных бойлеров, продукции для конура ГВС, нагрева горячей воды. У нас вы можете купить бойлеры косвенного нагрева воды от котла отопления следующих производителей: Аристон (Ariston), Дражице (Drazice), Горенье (Gorenje), Протерм (Protherm), Рефлекс (Reflex), OSO, Nibe, Лапеса (Lapesa), Бош (Bosch), Austria Email, ACV.
В отличие от многоквартирных жилых домов обеспечение частного коттеджа горячим водоснабжением всегда было заботой самого домовладельца. Сейчас для этой цели приобретаются и устанавливаются водонагреватели различных типов, в том числе и электрические. Последние очень популярны, так как относительно недороги, надежны и просты в подключении. Но если вы задумали принять электроэнергию как дополнител
Электрический котел отопления. Отличия различных схем.
Здравствуйте, дорогие друзья! Знаете ли вы, что такое электрический котел отопления, какие котлы сегодня встречаются, какие элементы должна включать в себя обвязка? Сегодня мы подробно и максимально доступно ответим вам на эти вопросы и подскажем, какая схема позволит вам обогреть свой дом с минимальными затратами.
Для обогрева индивидуального жилого дома все большее применение получают системы, использующие перекачку жидкого теплоносителя по трубопроводам к батареям отопления, в которых происходит отдача тепла окружающему воздуху и возвращение охлажденной жидкости назад для последующего нагрева.
При этом под котлом обычно понимают герметичный металлический сосуд, в котором производится нагрев теплоносителя, а термин электрический определяет вид используемой энергии.
По принципу применения электроэнергии котлы бывают:
- косвенного нагрева
- прямого действия
- индукционного типа
Они имеют совершенно разную конструкцию, отличаются по степеням безопасности, требуют различного отношения при подключении к электросети.
Электрический котел косвенного действия
Термин «косвенное действие» обозначает непрямой нагрев, осуществляемый электрическим током, проходящим по нагревательному элементу с чисто резистивным сопротивлением. В результате этого явления по закону Джоуля—Ленца повышается температура проводника, специально помещенного в жидкость.
Электрический котел отопления косвенного действия
Выделяемое на сопротивлении тепло отводится теплоносителем. Тепловые нагревательные элементы, или как их сокращенно называют ТЭНы, выпускаются разной мощности для работы в цепях переменного или постоянного тока с различным напряжением.
Конструктивные особенности котла косвенного нагрева
Внутрь металлического корпуса котла вмонтированы электронагревательные элементы, омываемые теплоносителем.
Они состоят из герметичного металлического корпуса трубчатой формы с вмонтированной внутри нитью нихромового сплава, обладающей определенным электрическим сопротивлением и способной выдерживать расчетную мощность нагрева.
Принцип работы ТЭНа в электрическом котле
Эта нить своими обеими концами смонтирована внутри металлической трубки и подключена к выводным разъемам, изготовленным винтовой резьбой для соединения электрических проводов.
Полость между корпусом трубки и нихромовой нитью отделена слоем теплопроводящего материала с высокими диэлектрическими свойствами — специального сорта песка. Концы элемента герметизированы и оборудованы наконечниками для крепления на крышке котла.
Исправный ТЭН, таким образом, обладает определенным электрическим сопротивлением, которое можно замерить обыкновенным омметром или тестером либо вычислить по приведенной на корпусе величине мощности.
Например, ТЭН в 1 кВт потребляет при работе под напряжением 220 вольт ток I=1000/220=4,54 Ампера и имеет электрическое сопротивление R=220/4,54=48,5 Ома.
Вторым параметром исправности ТЭНа является качество сопротивления изоляции между токопроводящей нихромовой нитью и корпусом. Для его замера необходимо воспользоваться специальным прибором — мегаомметром.
Для бытового обогрева обычно используют модели на 220 вольт с мощностью нагрузки порядка одного киловатта. Когда требуется бо́льшая величина тепла, то ТЭНы собирают параллельными цепочками в однофазной сети или подключают одинаковыми группами в трехфазной.
Принцип работы ТЭНа в электрическом котле
В котле сделаны два фланца для сообщения с магистралями теплоносителя:
- в нижний ввод поток холодной воды нагнетается насосом
- с верхнего вывода уходит нагретая жидкость
При прохождении тока через сопротивление ТЭНа выделяется теплота, которая передается сквозь слой изоляции металлическому корпусу и отводится с нагревательного элемента потоком теплоносителя. За счет этого при работе создается баланс между теплотой, выделяемой электрической энергией и отводимой, прокачиваемой через котел жидкостью.
Каждый ТЭН своей рабочей частью должен быть полностью погружен в жидкость для того, чтобы теплосъем проходил эффективно и равномерно. Если это нарушить, например, из-за образования воздушной пробки или утечки жидкости, повлекшей снижение ее уровня в котле, то возможно прогорание нити, изоляции или корпуса ТЭНа и его разрушение.
Простой самодельный электрический котел отопления на видео:
Схема подключения к гидравлической системе
Электрический котел косвенного нагрева изготавливается на заводе в красивом современном корпусе, который можно:
- устанавливать на пол помещения
- подвешивать на стену
После его плотного закрепления на строительной конструкции здания собирается гидравлическая схема системы отопления жилища.
Гидравлическая схема установки электрического котла косвенного действия
Для нее используют:
- радиаторы отопления, подключаемые параллельными цепочками между напорной и сливной (обратной) магистралями транспортировки теплоносителя
- расширительный бачок, предназначенный для отвода воздушных пузырьков из прокачиваемой жидкости
- запорную арматуру, позволяющую переключать гидравлическую схему в различные режимы эксплуатации
- циркуляционный насос, перекачивающий теплоноситель по замкнутому контуру
- клапана: обратного давления, предохранительные, перепускные
- датчики системы контроля основных технологических процессов
- аппаратуру автоматики, логики управления и защит
Если исключить из работы циркуляционный насос, то схема может функционировать за счет естественной циркуляции, когда холодный теплоноситель опускается вниз, а нагретый поднимается к верху. Однако, для этого потребуется сложный гидравлический и тепловой расчет, который, кроме того, потребует дополнительной наладки оборудования.
Насос же всегда обеспечивает быструю прокачку теплоносителя по магистралям и повышает эффективность обогрева.
Электрический котел отопления прямого действия
Под термином «прямое действие» понимается то, что для обеспечения нагрева создается путь прохождения электрического тока непосредственно через жидкий теплоноситель минуя любые промежуточные элементы.
Электрический котел отопления прямого действия
Для этого электроды подвода фазы и рабочего нуля вмонтированы непосредственно в магистраль прокачиваемой через корпус котла воды. Поскольку ее удельное сопротивление сильно зависит от концентрации растворенных солей, то степень чистоты теплоносителя влияет на величину проходящего электрического тока и степень нагрева.
Конструктивные особенности котла прямого действия
Устройства прямого действия по своей форме и габаритам значительно отличаются от классического определения слова «котел». Их корпус выполняют в форме отрезка обыкновенной трубы, снабженной:
- патрубками для соединения с напорной и обратной магистралями
- разъемами фазы и рабочего нуля для подключения к электродам электрической схемы
За счет этого габариты устройства имеют довольно маленький размер и вес, чем значительно экономят место в котельной по сравнению с аналогами косвенного действия.
Электрический ток, пропускаемый по теплоносителю через электроды, ограничивается только сопротивлением рассола, зависящего от ряда эксплуатационных характеристик, и может в определенный момент превысить номинальную величину.
Поскольку тепло, вырабатываемое электроэнергией, непосредственно выделяется в теплоносителе без потерь на передачу через другие, дополнительные среды, то снижение мощности у рассматриваемой схемы меньше, чем у предыдущей, а коэффициент полезного действия получается выше.
Принцип работы электрического котла прямого действия
За счет простоты механических конструкций такие устройства стоят довольно дешево, что является их преимуществом. При этом один из электродов приходится размещать прямо на корпусе трубопровода, а второй встраивать внутрь потока теплоносителя.
Электродный метод нагрева жидкости требует создания специальной среды для прохождения электрического тока — рассола. При его использовании в бытовых устройствах проявляются следующие недостатки:
- теплоноситель в виде жидких растворов вступает в электрохимические процессы со всеми металлическими материалами. При использовании алюминия корпус радиатора разъедается за несколько лет, а чугунные конструкции служат чуть дольше, но тоже постоянно забиваются и требуют очистки
- циркуляционные насосы для систем отопления создаются для работы в среде чистой воды либо антифриза с различными антикоррозионными присадками. Испытания их конструкций на длительную работу в среде рассола не проводились
Схема подключения котла прямого действия
Принципиально гидравлическая система обогрева котла прямого действия ничем не отличается от схемы с косвенным нагревом. Так же, как и ранее на подводящий патрубок монтируется магистраль холодной воды, а на отходящий — напорная горячей.
Гидравлическая схема установки
Остальные элементы схемы, в зависимости от местных задач обогрева, могут полностью копировать предыдущую конструкцию.
На обеих картинках показано наиболее простое, типичное расположение элементов гидравлической схемы. У реальной конструкции, создаваемой под конкретные условия обогрева помещений, всегда будут какие-то отклонения и дополнения.
Довольно часто применяется не одноконтурная приведенная схема, а минимум состоящая из двух групп с независимыми исполнительными и управляющим органами. Простым примером может служить добавочный контур, выдающий горячую воду для бытовых целей, например, в ванную и кухню.
Эксплуатация котлов прямого и косвенного действия
При сравнении принципа работы ТЭНа с электрическим разрядом тока в теплоносителе создаются различные условия их применения, когда у всех видов котлов корпус выполнен из металла и заполнен токопроводящей жидкостью.
При использовании ТЭНа ток проходит по нихромовой нити, изолирован от корпуса слоем диэлектрика, который не позволяет потенциалу фазы пройти на корпус.
У котла прямого нагрева ток создается в теплоносителе, соприкасающемся с поверхностью корпуса котла. В результате на нем присутствует потенциал фазы, что нарушает определенные правила безопасности, создает предпосылку для получения человеком электротравмы.
Вопросы проектирования быстродействующих электрических защит для подобных конструкций в настоящее время еще не решены. Применение обычных конструкций УЗО или дифавтоматов, контролирующих появление токов утечек в схеме, не имеет смысла, ибо они будут постоянно срабатывать, блокируя подачу потенциала фазы на корпус.
В конструкциях же котлов косвенного действия применение УЗО вполне обоснованно и уместно. Оно не допустит попадание человека под действие потенциала фазы.
При нормальном рабочем режиме эксплуатации ток проходит исключительно по внутреннему контуру, изолированному от корпуса.
При пробое изоляции электрического котла с косвенным нагревом ток утечки через корпус проникнет на РЕ-проводник и по нему на контур заземления. Уставка УЗО выставлена так, что устройство защитного отключения сработает и своими силовыми контактами снимет напряжение питания со схемы, чем исключит поражение человека.
Таким образом, по условиям безопасного применения котлы прямого нагрева значительно проигрывают. При механическом нарушении их конструкции по любой причине создается разрыв цепи для протекания тока, который оставит опасный потенциал фазы на корпусе.
Электрический котел отопления индукционного типа
Индукционный котел, это электрический аппарат для отопления помещений и горячего водоснабжения, работа которого основана на принципе индукции.
Котлы индукционного типа
Для нагрева теплоносителя в этой конструкции используются вихревые токи Фуко, наводимые в специальном нагревательном элементе — индукторе.
Конструктивные особенности котлов индукционного типа
Напряжение питания подается на обмотку катушки, выполненной из изолированного электрического провода. За счет явления индукции в магнитопроводе сердечника наводятся индукционные токи, проходящие по замкнутому контуру. При этом происходит нагрев металла индуктора.
Принцип работы индукционного котла
Жидкий теплоноситель постоянно прокачивается через это пространство и отводит тепло в гидравлическую систему.
Эксплуатация котлов индукционного типа
Электрический котел отопления индукционного типа потребляют электроэнергии значительно меньше, чем другие котлы и имеют КПД 99% на протяжении всего срока эксплуатации.
Устанавливаются в любом помещении, не требуют переоборудования электрической сети и старой системы отопления. При правильном профессиональном подходе каждый индукционный котел интегрируется в существующую систему отопления.
Индукционное отопление является достаточно экономичным средством и более долговечными по сравнению с традиционными электрическими устройствами. Кроме того, оно имеет высокую степень безопасности и не требует обслуживания. В случае частного дома бесперебойная надежная работа индукционного котла позволит даже и в отсутствие жильцов поддерживать заданную температуру помещения сколь угодно долго.
По примерным подсчетам электрический котел отопления индукционного типа получается на 20% экономичнее котлов прямого и косвенного действия. При ТЭНовом нагреве, происходят теплопотери термо-переходных процессов.
На ТЭНах со временем образовывается накипь (особенно при использовании неподготовленной воды) и как следствие — теплопередача ухудшается, соответственно КПД со временем падает. Кто долгое время эксплуатирует ТЭНовые котлы, сталкивается с постоянной заменой ТЭНовой группы, примерно раз в 1.5-2 года.
Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!
powercoup.by
