Особенности и принцип работы электрокотлов разных типов. Принцип работы котла электрического

Особенности и принцип работы электрокотлов разных типов

Электрический котел отопления для дома позволяет быстро нагревать воду и, благодаря этому, обеспечивать теплом любые помещения. Электрокотел отопления отличается высоким качеством, долговечностью и легкостью установки. Однако перед покупкой такого оборудования нужно знать ряд особенностей, в соответствии с которыми должен осуществляться выбор электрокотла, чтобы он был эффективным и экономным. Несмотря на достаточно высокую стоимость электроэнергии, при отсутствии подключения дома к газопроводу обогрев электрическим котлом является достаточно хорошим решением для отопления частного дома. Достаточно часто электрический котел выбирают для отопления дачного дома. Более того, электрические котлы покупают и городские жители, проживающие в многоквартирных домах, для отопления своих квартир. В данном случае электрокотел используется как дополнительный источник тепла в случае отключения центрального отопления.

Электрический котел может быть оснащен отдельным шкафом для автоматики.

Особенности и принцип работы электрокотла для отопления дома

При меньшем энергопотреблении, электродный котел нагревается быстрее.

Чтобы правильно сделать выбор электрического котла и понять, на самом ли деле отопление при помощи электроэнергии выгоднее применения других приборов для отопления, нужно проанализировать существующий показатель КПД такого оборудования. Именно с помощью этого критерия можно понять, насколько электроэнергия способна трансформироваться в тепловую энергию и как данный процесс происходит.

Все производители, предлагающие электрические котлы для отопления дома, а также магазины, продающие их, в большинстве случаев указывают на высокий КПД своего оборудования. Следует отметить, что практически все электрические котлы для отопления дома имеют примерно одинаковый КПД, который составляет 95-98%. Поэтому не нужно верить утверждениям о том, что какой-либо компании-производителю удалось создать самый экономичный электрический котел для отопления дома, использовав современные технологии и уникальные разработки. Это просто маркетинговый ход, с помощью которого производители пытаются заставить вас выбрать именно их продукцию.

Пока что ни у кого не получилось обмануть закон сохранения энергии. Электроэнергия, с помощью которой работают электрические котлы отопления для дома, превращается в тепловую. Важным преимуществом электрокотла отопления для дома является то, что для него не нужно устраивать котельную (отдельное помещение, как для газовых и твердотопливных котлов отопления).

Все электрокотлы для отопления дома можно разделить на 3 основных типа, исходя из метода нагрева теплоносителя: индукционные, электродные и ТЭНовые электрические котлы.

Все они имеют ряд характеристик, благодаря которым их можно легко отличить друг от друга и выбрать подходящий электрокотел для отопления именно вашего дома. К примеру, существуют настенные и напольные агрегаты, однофазные и трехфазные, одноконтурное и двухконтурное оборудование.

Электрические котлы достаточно часто используются для создания систем горячего водоснабжения.

Особенности ТЭНового электрокотла

ТЭНовый котел содержит всю пускорегулирующую аппаратуру и не занимает много места.

Данный электрокотел для отопления дома работает по принципу электрочайника. Разогрев воды осуществляется с помощью ТЭНов. Этот нагревательный элемент имеет свою отличительную особенность: нагревание теплоносителя осуществляется при помощи проточного режима. С его же помощью обеспечивается нормальная циркуляция воды в системе отопления дома.

Многие специалисты будут советовать вам выбрать именно такой электрокотел, так как он обладает множеством преимуществ. Прежде всего выбрать такое оборудование стоит из-за его великолепного дизайна, благодаря которому агрегат можно повесить на стену и он не будет занимать много места. ТЭНовый электрокотел достаточно просто монтировать, он имеет в своем арсенале пусковую и терморегулирующую арматуру, которая дает возможность поддерживать нужную вам температуру воды в желаемом режиме.

В зависимости от конструкции, на этом оборудовании используются сразу 2 типа датчиков. Один из них позволяет поддерживать в помещении изначально заданный температурный режим, на основании того, до какой температуры нагрет системный теплоноситель. А при помощи другого датчика вы сможете сами выбрать и установить желаемую температуру воздуха в комнате.

Если вы ищете недорогое, качественное и универсальное оборудование, отдайте свой выбор в пользу ТЭНового электрокотла. Вы сможете отключать и включать определенные ТЭНы, регулируя тем самым употребляемую мощность.

Конечно же, у такой системы есть и определенные недостатки. Самый главный — появление накипи на нагревательных элементах, что приводит к постепенному уменьшению тепловой отдачи и увеличению употребления электроэнергии.

Электродные котлы: основные особенности

Электродные котлы имеют модификации для однофазной или трехфазной сети.

Перед тем как отдать свой выбор в пользу электродного котла, обязательно изучите его особенности и принципиальные отличия от оборудования других типов. Главным отличием в данном случае является то, как нагревается теплоноситель. Функции элементов, разогревающих агрегат, выполняют электроды, которые передают силу электрической энергии тепловому носителю, нагревающемуся от своего же сопротивления в момент, когда по ней проходит электрический ток. При помощи этого метода можно расщепить молекулы воды на ионы, которые затем направляются в сторону соответствующих электродов.

Нельзя оставить без внимания и тот факт, что перемещение ионов никак не провоцирует образование накипи на электродах, так как полярность данных элементов корректируется исходя из частоты, характерной для этой сети.

Среди главных преимуществ, на основании которых можно отдать выбор в пользу такого оборудования, можно отметить такие качества, как компактность, безопасность, небольшая стоимость и постепенный выход на основную мощность.

Среди недостатков, ограничивающих выбор подобного оборудования, нужно отметить обязательную водоподготовку. Помимо этого, здесь нельзя использовать незамерзающие жидкости как теплоноситель. Помимо этого, нужно поддерживать нормальную циркуляцию жидкости. В случае ее снижения вода в котле начнет попросту кипеть, а в случае увеличения агрегат может не запуститься.

Особенности и принцип работы индукционных электрокотлов

Отсутствие нагревательного элемента только повышает КПД котла.

Эта разновидность электрокотлов для отопления дома использует для работы такой метод, как электромагнитная индукция. Внешне такие котлы похожи на трансформатор, помещенный в предварительно подготовленный металлический корпус. Катушка установлена в специальном герметичном помещении, благодаря которому исключается возможное взаимодействие с теплоносителем, циркулирующем в корпусе этого отопительного оборудования.

Вторичная обмотка осуществляется при помощи сердечника, который самостоятельно нагревается и в то же время нагревает теплоноситель, циркулирующий в этой системе. Несмотря на тот факт, что в индукционном котле отопления нет нагревательного элемента, КПД оборудования от этого только возрастает. Самыми лучшими подтверждениями эффективности работы данных агрегатов являются положительные отзывы покупателей, которые рекомендуют отдавать выбор в пользу именно этого оборудования.

Производители данных котлов предлагают вниманию своих покупателей индукционное оборудование, функционирующее благодаря промышленной частоте электротока и высокочастотному току, создающемуся при помощи специальных преобразователей. Именно по этой причине в данном случае становится невозможным значительно уменьшить размеры данного отопительного оборудования.

Внешний вид индукционного котла.

Индукционные котлы обладают рядом преимуществ, благодаря которым покупатели часто отдают выбор именно в их пользу. Так, данные агрегаты не нуждаются в установке нагревательных элементов, следовательно, исключаются связанные с ними поломки. У таких отопительных приборов нет разъемных соединений, что исключает появление протечек. Накипь, даже если и появляется, то в незначительных количествах. Такое оборудование может работать с использованием незамерзающей жидкости. Стоит отметить и тот факт, что данный агрегат полностью безопасен в таких вопросах, как электробезопасность. Среди недостатков подобного оборудования следует отметить крупные габариты и достаточно высокую стоимость.

Основные характеристики электрокотла

Перед тем как выбрать электрический котел, нужно изучить основные характеристики данного оборудования. В первую очередь необходимо сделать расчет мощности электрокотла для отопления дома, чтобы ее хватило на отопление во всех помещениях здания. Необходимая мощность оборудования рассчитывается по следующему принципу: считается, что на каждые 10 кв. м отапливаемой площади при высоте потолка в 2,5-3 м для поддержки комфортной температуры нужно не менее 1 кВт электроэнергии. Так что, исходя из площади вашего дома, можно рассчитать необходимую мощность электрического котла.

После подсчета мощности нужно определиться, хватит ли выделенной на дом мощности электрической энергии при эксплуатации выбранного вами оборудования, и обратить внимание на наличие заземления и состояние электропроводки. В случае соблюдения всех условий следующим важным этапом станет выбор комплектации оборудования.

Современные поставщики стараются обеспечить своего покупателя полным комплектом оборудования. Электрический котел поставляется вместе с насосом для циркуляции теплоносителя, расширительным баком, программатором. Каждый агрегат комплектуется устройствами защиты и кабелем для его подключения.

Покупатель, который решает выбрать такое оборудование, в большинстве случаев получает в свое распоряжение готовый к установке и подключению электрический котел отопления.

Экономичный электрокотел для отопления

Температурный режим котла может задаваться программатором.

Использование электрических котлов для отопления, ввиду постоянного повышения стоимости электроэнергии, требует особого внимания к ее расходу. Естественно, что в процессе выбора отопительной установки, кроме мощности, нужно обращать внимание и на ее экономичность, т.е. при максимальном качестве работы электрокотел для отопления дома должен расходовать как можно меньше электроэнергии.

Для того чтобы снизить расходы на электроэнергию, нужно иметь возможность регулировки температурного режима в помещении. Для этого нужно выбрать электрический котел с возможностью ступенчатой регулировки мощности, что позволит не использовать полную мощность агрегата в периоды, когда она не нужна.

Еще одна хорошая возможность получения существенной экономии электроэнергии заключается в установке в систему отопления дома дополнительных устройств, дающих возможность устанавливать температуру в каждом помещении отдельно. Данные устройства называются программаторами. Они способны в автоматическом режиме устанавливать и поддерживать заданный температурный режим в помещениях по графику, установленному владельцем дома.

Помимо экономии электроэнергии, такие устройства, как программаторы, еще используются и для повышения комфорта в доме. При отсутствии людей в помещении программатор поддерживает температуру на минимальном уровне, а в заданное владельцем время включает оборудование на мощность, требуемую для качественного обогрева дома. Стоимость таких приборов не очень высока и окупается за весьма короткое время, так как их работа позволяет существенно сэкономить на потреблении электроэнергии.

Прекрасным способом снизить расход электроэнергии является применение системы, устанавливающей зависимость работы отопления от температуры наружного воздуха. Некоторые разработчики электрокотлов заранее предусматривают установку такой системы.

Таким образом, если принять во внимание все характеристики электрокотла, правильно подобрать дополнительное оборудование и качественно утеплить дом, то использовать электрическое оборудование становится не таким дорогим удовольствием.

dekormyhome.ru

Устройство и принцип работы электрического котла – Stroim24.info

Решая вопрос обогрева дачи, перед владельцем встает вопрос выбора системы отопления. Причем далеко не всегда присутствует возможность использования газового оборудования.

Ведь даже в настоящее время далеко не ко всем коттеджным поселкам подведена газовая магистраль. В этом случае одним из самых удобных вариантов решения проблемы является электрическое отопление дачи.

Отопление электричеством

Именно электричество является самым безопасным и экологически чистым видом топлива. А это является серьезным преимуществом в его пользу.

Еще одним плюсом является отсутствие неприятных запахов. Кроме этого, вам не придется возиться с доставкой и загрузкой топлива.

Существует два варианта использование электроэнергии для отопления:

• Первый – для обеспечения работы нагревательных приборов, которые непосредственно обогревают помещение.
• Второй – для устройств, нагревающих теплоноситель (воду или иную жидкость).

Прибор для непосредственного обогрева помещения

Во втором случае используются электрические отопители для дачи в виде электрокотлов. Поговорим о них подробнее.

Устроен электрический котел для отопления дома, дачи довольно просто. Внутри него имеется теплообменник. Это основная часть аппарата. Она представляет собой бак с электронагревательными элементами.

Устройство электрокотла

Они нагревают теплоноситель, циркулирующий по отопительной системе. В нее, кроме котла, входят трубы, радиаторы или конвекторы.

Многие системы оборудованы еще расширительным баком, циркулирующим насосом, а также предохранительным клапаном. Он защищает электрические системы отопления для дачи от избыточного давления.

Таким образом, эти приборы мало чем отличаются от газовых или жидкотопливных отопителей. Существенное отличие заключается лишь в используемом виде топлива.

Плюсы и минусы отопления электрокотлами

Преимущества электрокотлов для отопления заключаются в следующем:

• экологическая безопасность – при работе отопителя можно спокойно находиться рядом. Ведь такое  устройство не выделяет ни дыма, ни копоти. Оно ничем не загрязняет окружающий воздух;
• бесшумность работы;
• высокий КПД – до 99%;
• автономность работы – может безопасно работать и без участия человека;
• не требуется установки дымохода, прокладки топливопровода и т.п. работ;
• отопление дачного дома электричеством не требует сервисного обслуживания. Это позволяет сэкономить определенную сумму денег.

Недостатки, их всего один:

• Это высокая стоимость электроэнергии. По этой причине такие отопительные системы пользуются значительно меньшей популярностью, чем газовые. Электрокотлы чаще применяют в качестве дополнительных обогревателей. Но если речь идет о даче, которая не используется для постоянного проживания, то такой источник тепла может быть взят и в качестве основного.

Выбираем электрический котел

Электрическое отопление для дачи начинается с выбора электрокотла. Они бывают различными. О видах этих устройств и правильном их  выборе мы сейчас расскажем.

Виды электрокотлов

Выделяют следующие основные их разновидности:

• ТЭНовые устройства;
• электродные отопители;
• индукционные котлы.

Все эти виды имеют еще и подвиды. К примеру, настенные и напольные устройства. А также одно- и трехфазные.

Одноконтурные и двухконтурные. С помощью последних из них организовывают горячее водоснабжение дачи.

ТЭНовые устройства

Принцип их работы схож с бытовым чайником. Благодаря нагревательным элементам (ТЭНам) вода нагревается в проточном режиме.

ТЭНовый электрокотел

Преимущества:

• невысокая цена;
• компактность – они занимают совсем немного места;
• простота монтажа;
• наличие возможности регулировки мощности;
• могут работать с любым теплоносителем.

Недостатки:

• образование накипи на ТЭНах – это ухудшает теплоотдачу, что со временем приводит к увеличенному потреблению электроэнергии.

Электродные отопители

По принципу работы серьезно отличаются от вышеназванного вида. Нагревательный элемент у них отсутствует.

Вместо этого есть электроды, задача которых – передача электроэнергии. Она передается теплоносителю, который нагревается под действием собственного сопротивления (узнайте также о преимуществах электрических двухконтурных котлов отопления).

Электродный отопитель

Преимущества:

• отсутствие накипи;
• копактность;
• невысокая стоимость;
• безопасность в случае аварии, связанной с утечкой воды. Как гласит инструкция, в этом случае котел просто отключится.

Недостатки:

• необходимость проведения водоподготовки;
• виды используемых теплоносителей ограничены;
• для правильной работы устройства нужна циркуляция воды с определенной скоростью;
• требуется периодическая замена электродов, поскольку они постепенно изнашиваются.

Индукционные котлы

Принцип их работы основан на применении электромагнитной индукции. Устройство имеет вид особого трансформатора, заключенного в стальной корпус (см. фото). Внутри него циркулирует теплоноситель.

Индукционный котел

Вторичная обмотка представлена здесь особым трубопроводом или сердечником. В процессе работы он нагревается, а вместе с ним происходит нагрев и циркулирующей вокруг него воды.

Преимущества:

• количество образующейся накипи минимально;
• надёжность конструкции – прибор способен прослужить очень долго;
• можно использовать любой теплоноситель.

Недостатки:

• высокая стоимость;
• крупные габариты.

Как выбрать котел для отопления электричеством

Решив приобрести данное устройство, нужно правильно его выбрать. Несколько ценных советов  о том, как это сделать, мы приведем ниже.

1. Во-первых, выбирать импортную технику совсем не обязательно. Крупные российские производители выпускают аппараты вполне достойного качества. Кроме того, выпускаемые ими приборы созданы именно для российских условий эксплуатации.
2. Во-вторых, нужно определиться с мощностью котла. Она разная, в зависимости от того, потребляет котел 220 или 380 вольт напряжения. В первом случае, выпускаемые агрегаты являются однофазными, во втором – трехфазными.

Ответ на этот вопрос зависит от площади вашей дачи. Если она небольшая и посещаете вы ее лишь время от времени, то вполне хватит и однофазного отопителя. В противном случае следует предпочесть трехфазный вариант.

Установка электрического отопителя

Монтаж такого устройства не представляет особых трудностей. Его вполне под силу выполнить своими руками.

Если мы имеем дело с настенным прибором, то для его установки необходимо будет произвести сверление отверстий в стене под дюбели.

Сверлим отверстия в стене

Совет! При установке настенного аппарата необходимо обязательно соблюсти требование ровности крепления. Это значит, что установленный прибор должен быть параллелен вертикальной и горизонтальной плоскости.

Напольный котел обычно ставят на подставки. После чего его нужно присоединить к системе отопления с помощью муфт и переходников.

Схема подключения электрического котла

Закончив эту работу, надо набрать воду в систему и включить аппарат. Если трубы стали нагреваться, значит все сделано верно. Более подробное описание процесса установки вы сможете посмотреть на видео, которое есть на нашем сайте.

Мы надеемся, что вышеприведенные аргументы убедили вас в том, что электрическое отопление может быть вполне уместным и удобным вариантом для обогрева дачи. Причем убедиться в этом вы сможете на собственном опыте, установив электрокотел.

Поделитесь с друзьями в соц.сетях

Facebook

Twitter

Google+

Telegram

Vkontakte

Рекомендуем ознакомиться

stroim24.info

Статья Принципы работы электрокотлов в схемах

На что нужно обращать внимание при выборе типа электронагревателя для автономного отопления и горячего водоснабжения.

Каждый, кто сталкивался с множественным выбором, прекрасно знает, как непросто даются решения, особенно если цена их высока. Конечно, задачи, стоящие перед специалистом-энергетиком, может быть, и не такие ответственные, как перед авиадиспетчером, и от выбора типа нагревателя жизни людей непосредственно не зависят, но, осознавая это, принимать решение становится отнюдь не проще. Сегодня мы постараемся помочь разобраться, в чем же заключаются принципиальные отличия между наиболее широко распространенными типами электронагревателей. Причем постараемся сделать это в иллюстрациях. Надеемся, этот материал поможет, во всяком случае, упорядочить те моменты, которые нужно принять во внимание при выборе оборудования.

Нагреватель нагревателю рознь

Мы сознательно сузим охват типов нагревателей, так как редко когда встает задача сравнить, например, газовый и электрический котел. Топливо, по большому счету (а вернее, его доступность и цена), являются определяющими при выборе типа котла. Если рядом проходит нитка газопровода и есть условия для подключения, то редко кто будет рассматривать другие варианты. Если, конечно, вопросы эксплуатации не внесут критические изменения. Котельная «на краю» угольного бассейна тоже едва ли имеет альтернативы. До тех пор, пока вопросы экологической безопасности или автоматизации и обслуживания не внесут коррективы.

Так сложилось, что в нашей стране электронагреватели принято относить к бытовому сегменту. Жители больших городов, да и сельские жители, уже привыкли к бойлеру в ванне или на кухне. Многие выбирают электрический котел в качестве основной или резервной системы для отопления частного дома. Электрическая энергия, в пересчете на тепловую, обычно получается дороже, чем при сжигании газа, дров или угля. Но если говорить об удобстве, то электронагрев оказывается вне конкуренции. Ведь что может быть удобнее включения одной кнопкой и управления при помощи одной ручки? Вот и пробираются электронагреватели в наши дома. Однако на этом они не собираются останавливаться. Более того, у электронагрева в нашей стране (что уж говорить про «не наши» страны!), оказывается, очень богатая история. Промышленные электронагреватели (электрокотлы и электроводонагреватели) относительно большой мощности чрезвычайно распространены. Во многих обстоятельствах у них и вовсе нет альтернатив. Впрочем, не будем отвлекаться. Скажем так: там, где есть условия и целесообразность применения электронагревателей, обычно выбор делается в пользу одного из следующих типов электронагревательного оборудования: электродный, ТЭНовый или индукционный электрический котел.

Хорошо подкованный в теме читатель может спросить: а как же инфракрасные нагреватели?! А мы этот тип пока исключим из рассмотрения, поскольку инфракрасные установки не применяются в системах отопления с жидким теплоносителем и таким образом, к котельному оборудованию не имеют никакого отношения и выступают, если так можно выразиться, в другой весовой категории.

Трубчатый электронагреватель. ТЭН. Просто ТЭН.

Трубчатые электронагреватели исторически являются первыми приборами, приспособленными к преобразованию электрической энергии в тепловую. ТЭН был изобретен в США, о чем свидетельствует патент 1859 года. С тех пор этот вид электронагревательного прибора является самым распространенным, главным образом, по причине относительной простоты конструкции. Надо отметить, что принципиально в конструкции этого устройства практически ничего не поменялось с момента изобретения:

ТЭН состоит из тонкостенной (0,8 — 1,2 мм) металлической трубки (корпуса), внутри которой находится спираль из проволоки большого удельного электрического сопротивления. За счет этого сопротивления спираль и накаляется. Материалом трубки может быть углеродистая сталь, если температура поверхности ТЭНа в рабочем режиме не превышает 450 °С, и нержавеющая сталь при более высоких температурах или при работе ТЭНа в агрессивных средах. На металл может накладываться химическое или электрохимическое покрытие — лужение, никелирование, фторопласт.

Спираль чаще всего делают из хромоникелевого сплава (чаще можно встретить другое его название – «нихром») или феррохромового сплава. Концы спирали соединены с контактным стержнем, наружная часть которого подключается к питающей электросети. Спираль изолируется от корпуса наполнителем, имеющим высокие электроизоляционные свойства и хорошо проводящим теплоту. В качестве наполнителя, чаще всего, применяют периклаз (оксид магния) или кварцевый песок. После заполнения наполнителя трубку ТЭНа опрессовывают. Под большим давлением кристаллы периклаза спаиваются, фиксируя спираль по оси трубки ТЭНа. Опрессованный ТЭН может быть изогнут для придания необходимой формы. Контактные стержни ТЭНа изолируют от трубки изолятором, торцы герметизируют влагозащищенным кремнийорганическим лаком.

Единичная мощность ТЭНового элемента варьируется от десятков ватт до десятков киловатт. Еще больше разброс в размерах, а уж по форме нагревательного элемента разнообразие ТЭНов и вовсе не имеет себе равных – прямые, спиральные, дугообразные и вообще почти любой формы, которая взбредет заказчику или производителю в голову.

Как известно, чем проще система, тем меньше вероятность выхода из строя. Несмотря на свою кажущуюся простоту, в конструкции ТЭНа не так уж мало элементов, которые служат недобрую службу, а именно: раскаляющаяся спираль, температура которой может достигать 1000 °С; засыпка-наполнитель, от равномерности которой напрямую зависит долговечность ТЭНа; наличие герметизирующих слоев и уплотнений, от которых зависит не только работоспособность ТЭНа, но и его пожарная и электрическая безопасность – именно в таких местах возможны так называемые «пробои» и замыкания. Но и без пробоев напряжение все равно практически всегда передается на корпус, несмотря на наполнитель, поэтому электрокотлы на ТЭНах в обязательном порядке требуют тщательного заземления.

Рассмотрим подробнее плюсы и минусы ТЭНов как таковых (без свойств электронагревателей, которые их содержат – нас интересует принцип нагрева как таковой): 

Электродный котел: детище ВМФ. 

Как мы видим, ТЭН – это очень хорошее и важное изобретение человечества. Современному человеку без них уже не прожить. Но инженерную мысль остановить невозможно, поэтому изобретением ТЭНа дело не ограничилось.

Сейчас сложно доподлинно установить, правда это или красивая легенда, но производители электродных котлов утверждают, что изначально разрабатывались они для использования на подводных лодках. В принципе, это правдоподобное утверждение, поскольку многие изобретения человечества шагнули в нашу жизнь из военных КБ. Электродные котлы, на первый взгляд, кажутся вообще идеальными водонагревателями: собственно, вода в них греет, можно сказать, саму себя. Вот как это происходит:

Электродный электрический котел представляет собой стальную трубу с подающим и отводящими патрубками. Внутри этой трубы размещаются электроды. Если нагреватель однофазный (в электрокотлах мощностью от 2 до 6 кВт) то электрод один, если трехфазный (в нагревателях мощностью от 9 до 50 кВт), то три. В основу работы электродного котла положен принцип ионизации воды под действием электрического тока (поэтому иногда такие котлы еще красиво называют «ионными» электронагревателями). Как известно, если поместить в воду положительно заряженный электрод (анод) и отрицательно заряженный электрод (катод), то ионы начинают метаться от одного к другому, а поскольку находятся эти ионы в среде, оказывающей сопротивление (вода), то происходит разогрев этой среды. При подключении электрода к сети переменного тока, имеющей частоту 50 Гц, электрод меняет свою полярность 50 раз в секунду, т.е. он 25 раз «побудет» катодом и столько же раз – анодом. Если бы такой смены не происходило, электродный котел, помимо тепла, вырабатывал бы еще чистый водород и кислород, поскольку в нем происходила бы реакция электролиза. Впрочем, электролиз все равно может иметь место при определенных условиях, хотя и не в таких масштабах, как при подключении постоянного тока.

Пожалуй, главной особенностью электродного котла является то, что для обеспечения необходимых параметров нагрева теплоноситель должен быть подготовлен – обычная сетевая вода не подойдет. А если система будет, к примеру, заправлена дистиллированной водой, то вообще никакого нагрева не произойдет. Поэтому теплоноситель для электродного котла должен специально подготавливаться при помощи добавления специальных добавок (солей). По своей сути теплоноситель должен быть превращен в электролит. Так что электродный котел может функционировать только в строго замкнутых системах теплоснабжения с возможно минимальными потерями теплоносителя. Помимо этого, требуется обеспечение особых мер электрозащиты, ведь теплоноситель является токопроводящей средой. Несмотря на заверения производителей электродных котлов, что их продукт – самый эффективный электрический котел, с этим можно убедительно спорить, ведь у электродов довольно ограниченный срок службы, а необходимость подготавливать теплоноситель отнюдь не снижает величину эксплуатационных издержек.

Итак, подведем итоги по электродным котлам:

Индукционный электронагреватель: новое или подзабытое старое?

Считается, что электронагреватель индукционного типа – это совсем свежая разработка, потому что активное распространение на рынке этот вид нагревателей получил только в конце XX века. А между тем, предпосылки к появлению этого оборудования были заложены практически одновременно с изобретением ТЭНа! Впрочем, с ТЭНом, и даже с принципом нагрева сопротивлением, индукционный нагреватель не имеет ничего общего. Ничего – от слова абсолютно. Гораздо больше общих «генов» у индукционного нагревателя с… трансформатором!

Впервые явление электромагнитной индукции, то есть возникновение электрического тока под воздействием магнитного поля, обнаружил Майкл Фарадей. Однако между обнаружением этого явления и появлением первого трансформатора прошло не одно десятилетие. Сегодня же современная энергосистема не может существовать без трансформаторов в принципе.

Трансформатор – это электромагнитное устройство для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения (без изменения частоты). Такой трансформатор состоит из двух и более катушек проволоки, намотанных на ферромагнитный сердечник. Обмотка, на которую подается напряжение, которое требует преобразования, называется первичной обмоткой, а обмотка, которая преобразует магнитную энергию от первой катушки – вторичной обмоткой. Трансформаторы различают по числу фаз, числу обмоток, способу охлаждения. В основном используются силовые трансформаторы, предназначенные для повышения или понижения напряжения в электрических цепях.

Несмотря на то, что трансформаторы в процессе своей работы выделяют тепловую энергию, они не применяются напрямую как нагревательные устройства – все-таки, их прямое назначение в другом. Однако именно это явление, а именно нагрев, возможно, и подтолкнуло пытливые умы инженеров на создание нагревателя трансформатороного типа, КПД которого по тепловой энергии приближается к 100%.

Вообще, сделать индукционный нагреватель можно даже своими руками – ТЭН сделать и то сложнее. Однако если говорить о промышленном устройстве достаточно высокой установленной мощности, конечно, речи о самоделках быть не может. Да и есть у технологии производства индукционных нагревателей одна особенность, которая ему пока не позволила получить в мире широкое распространение – а именно, при всей простоте конструкции, сложно сделать устройство, которое бы обеспечивало достаточно высокий КПД и коэффициент мощности. Рассмотрим схему:

Для начала разберемся, что же такое «индукционный электронагреватель». Как и трансформатор, индукционный нагреватель состоит из магнитопровода (сердечника), выполненного из трансформаторной стали, вокруг сердечника помещается катушка, которая выполняет роль первичной обмотки, т.е. на нее и подается напряжение. А вот вторичной обмоткой служит не другая катушка, как это было бы в трансформаторе, а полый теплообменник, внутрь которого подается и нагревается теплоноситель. Откуда же берется тепло? Тепло выделяется в теплообменнике под воздействием магнитного поля, которое возникает в первичной обмотке. Таким образом, нагревается сам металл, из которого сделан теплообменник.

Надо особенно подчеркнуть, что индукционный водонагреватель работает НЕ как СВЧ-печь, то есть нагрева непосредственно самого теплоносителя здесь не происходит – частота тока не та. Да это и не нужно – преобразователи частоты – приборы капризные, а влияние СВЧ на жизненно важные органы еще до конца не изучено, так что лучше остановится на токах промышленной частоты (50 Гц) этого более чем достаточно, чтобы нагреть металл до разумной температуры и от него передать тепло теплоносителю.

Как любой другой электромагнитный прибор, индукционный нагреватель имеет такую характеристику как коэффициент мощности (обозначается как cosf). И если говорить о конструкции нагревателя, то это значение является очень важным. Этот коэффициент показывает, какая часть электромагнитного поля участвует в процессе нагрева, а какая – теряется. Так вот, вплоть до конца XX века, не была создана конструкция, которая бы могла продемонстрировать достаточно высокий коэффициент мощности, и вследствие этого, успешно конкурировать с ТЭНовыми или электродными котлами. Однако благодаря научным разработкам группы ученых одного из ведущих технических вузов страны, возглавляемой д.т.н. Анатолием Елшиным, удалось создать конструкцию индукционного нагревателя, обладающего практически такой же энергоэффективностью, как у ТЭНового, однако почти по всем другим параметрам его превосходящий.

Несмотря на кажущуюся сложность конструкции, на самом деле, она на удивление проста: в ней фактически отсутствуют какие-то детали и элементы, которые можно было бы назвать «слабым звеном». Здесь только металл, трубы и провода. Единственное, что хоть как-то ограничивает срок службы такого оборудования (если не считать электронику в системе управления) – это изолятор провода в первичной катушке. Предприятия, которые выпускают сейчас индукционные нагреватели в промышленных масштабах, эту задачу решили при помощи технологий, которые применяются на атомных и гидроэлектростанциях – благо технологии сейчас стали общедоступны. Трансформаторы служат десятилетиями, и у индукционного нагревателя – его генетического собрата – есть все шансы установить новые рекорды долговечности.

Индукционный электронагреватель, таким образом, представляет собой очень серьезную альтернативу ТЭНовым и, тем более, электродным котлам – достаточно визуально оценить соотношение преимуществ и недостатков. Так что можно с уверенностью сказать, что данный тип электронагревателей по праву отвоевывает себе все более емкий сегмент рынка.

А в следующий раз мы поговорим, чем же отличаются индукционные электронагреватели разных производителей и что нужно учесть при выборе этого типа оборудования.

.

termanik.ru

• 
  Твердотопливный котел форвард 16
• 
  Отзывы котлы для бани
• 
  Котел зота 18 мастер
• 
  Котел ксг 8 луч
• 
  Ибп штиль для котлов
• 
  Ибп для котлов штиль
• 
  Газовый котел житомир 15
• 
  Коды ошибок котлов ферроли
• 
  Котлы паровые на мазуте
• 
  Газовый котел fourtech 24
• 
  Новые правила по котлам