Как выбрать электрический котел: виды, отличия, принцип работы

Что такое электрический котел

Электрический котел – это устройство отопления, преобразующие электроэнергию в тепловую. Электрокотлы используются для обогрева жилых помещений, коммерческих и промышленных объектов.

Плюсы электрокотлов

• Электрические котлы характеризуются рядом преимуществ по отношению к котлам на других видах топлива
• Высокая эффективность – КПД электрического котла отопления достигает 99%, в то время как другие отопительные устройства выдают от 60 до 93% тепла.
• Возможность установки в любых помещениях. Электрокотлы гораздо компактнее и легче других отопительных устройств, они не требуют специального помещения для размещения и пожаробезопасны, так как не имеют открытого пламени. Часто монтируются на стене — в ванной или на кухне, позволяя экономить пространство.
• Комфорт в эксплуатации. Не нуждаются в специальном обслуживании — чистке, доставке и хранении топлива, установке дымохода, т.к. не вырабатывают продукты сгорания.
• Электрические котлы имеют высокую степень автоматизации работы, возможность дистанционного управления и ступенчатого регулирования мощности котла.
• Почти все современные котлы укомплектованы циркуляционным насосом и расширительным баком, а также элементами группы безопасности.
• Могут использоваться в качестве дополнительного источника тепла
• Станут оптимальным решением, когда нет доступа к возможности подключиться к газовой магистрали.

Стоит помнить, что электрокотлы напрямую зависят от электроэнергии, поэтому покупать их стоит только при наличии достаточной электрической мощности, если у Вас нет перебоев с электроснабжением.

Виды электрических котлов

Какие бывают электрические котлы?

Электрокотлы различаются по мощности:

По напряжению в подключаемой сети котлы бывают однофазные (220 В) и трехфазные (380 В). Модели небольшой мощности обычно бывают универсальными – они могут работать от обоих типов сетей.

По конструкции электрические котлы отопления делятся на тэновые, электродные и индукционные.

• В тэновых электрокотлах теплоносителем является жидкость, нагрев которой происходит в проточном режиме за счет наличия ТЭНов. Это дешевые котлы, способные работать с различными видами теплоносителей, в том числе, и с незамерзающими жидкостями. Они имеют возможность регулировать потребляемую мощность, отключая или включая в работу определенного количество ТЭНов. Но в котлах с такой конструкцией постепенно образовывается накипь, что приводит к ухудшению теплоотдачи и к увеличению потребления электроэнергии.
• В электродных котлах теплоносителем является вода, подогреваемая электродом, который отдает жидкости электрический заряд, чем вызывает ее сопротивление и провоцирует высвобождение ионов. Электродные электрические котлы компактны, недороги, безопасны в случае утечки воды, имеют плавный выход на номинальную мощность. Но данные котлы потребляют только переменный ток, выдвигают высокие требования к электролитическим характеристикам воды и к отопительным приборам, нуждаются в обязательном заземлении и установке циркуляционного насоса. Кроме того, электроды периодически придется заменять. Также недостатком таких котлов является то, что нужен контроль за электропроводностью теплоносителя.
• Работа индукционных котлов основана на принципе индукционного нагрева. Катушка индуктивности герметично упакована и напрямую не контактирует с теплоносителем. Индукционные котлы исключают поломку нагревательного элемента и течи, в них минимально образование накипи. Электрически безопасны и могут использовать любые теплоносители. Но цена данных электрокотлов выше, чем электрических котлов отопления с другой конструкцией.

Отличия тэновых, электродных и индукционных котлов

Производители и продавцы приборов отопления всегда пытаются манипулировать показателем КПД в свою пользу. Нам же просто нужно усвоить, что у всех типов котлов он отличается незначительно, и составляет 95 — 98%. Все утверждения о том, что какому-то производителю удалось создать суперэкономный котел в связи с применением особых инновационных технологий, не что иное, как рекламный трюк, направленный на увеличение продаж.

Еще никому не удалась (и не удастся никогда) обмануть физический закон сохранения энергии, который гласит, что любая энергия не может появляться ниоткуда, а только может превращаться из одного вида в другой. В нашем случае, из электрической — в тепловую энергию.

Тэновые котлы

Достоинства тэновых котлов

• Простое устройство и монтаж
• Низкая стоимость
• Способны работать с различными видами теплоносителей, в том числе, и с незамерзающими жидкостями.
• Предоставляют возможность регулировать потребляемую мощность, в зависимости от конкретных потребностей, отключая или включая в работу определенное количество ТЭНов.
• Ремонтопригодность — при неисправности ТЭНы легко заменяются

К недостаткам тэновых котлов можно отнести

• Образование накипи на ТЭНах, что приводит со временем к ухудшению теплоотдачи, а, следовательно, и к увеличению потребления электроэнергии.
• Относительно большие габаритные размеры.

Электродные котлы

Достоинства электродных котлов

Стоит рассматривать, как и любой другой котел, с точки зрения, присущих им достоинств и недостатков. К достоинствам электродных котлов надо причислить:

• Компактность. Эти котлы действительно очень компактны и, практически, незаметны в общей конструкции системы.
• Плавный выход котла на номинальную мощность.
• Низкую стоимость
• Невозможность аварийной ситуации в случае утечки воды. Если в системе исчезнет вода, то котел просто не будет работать, не вызвав при этом никаких опасных последствий.

Недостатки электродных котлов

• Потребляет только переменный ток, при постоянном токе произойдет электролиз воды.
• Высокие требования к электролитическим характеристикам теплоносителя, при их изменении качество работы (выработка тепла) резко снижается. Необходим контроль за электрической проводимостью теплоносителя.
• Требует обязательного заземления (впрочем, как и любой нагревательный прибор с водяным тэном). При этом риски поражения электротоком в случае пробоя изоляции выше, чем у тэновых водонагревателей.
• Температура нагрева теплоносителя не должна превышать 75°С, иначе энергопотребление котла серьезно возрастет.
• Образование накипи на электродах снижает мощность котла, поскольку препятствует ионизации теплоносителя.
• Высокие требования к качественным характеристикам отопительных приборов.
• Обязательное оснащение отопительной системы циркуляционным насосом.
• Износ электродов, вызванный переменным напряжением тока, требующим их периодической замены.
• В завоздушенном отопительном контуре, содержащем теплоноситель-электролит, многократно ускорятся коррозийные процессы.
• В одноконтурной системе использование нагретой воды для бытовых нужд недопустимо.
• Пусконаладочные работы требуют привлечения специалистов — самостоятельно понизить омическое сопротивление воды с повышением ее проводимости до оптимального уровня, практически невозможно.
• Электропроводность теплоносителя в процессе эксплуатации изменяется, необходимо ее контролировать, а значит, обладать соответствующими знаниями и оборудованием.

Индукционные котлы

Достоинства индукционных котлов

• Отсутствие нагревательного элемента. Важный фактор, исключающий поломки, из-за выхода со строя нагревательного элемента.
• Полное отсутствие в конструкции котла разъемных соединений, что исключает течь и необходимость какого-либо ремонта и обслуживания.
• Образование накипи сведено к минимуму.
• Использование любых теплоносителей, в том числе незамерзающих жидкостей.
• Электрическая безопасность.

Недостатки индукционных котлов

• Высокая стоимость, по сравнению с тэновыми и электродными котлами.
• Относительно большие габариты.
• Высокая стоимость монтажа

Исходя из баланса достоинств и недостатков, мы считаем классические ТЭНовые электрокотлы оптимальным вариантом для широкого применения.

Устройство и принцип работы электрического тэнового котла

В термоизолированной емкости расположены несколько трубчатых электронагревателей (ТЭНов). Циркуляционный насос подкачивает теплоноситель в емкость, ТЭНы нагревают его. Далее горячий теплоноситель через выходной патрубок поступает в отопительную систему и отдает тепло отопительным приборам — радиаторам, конвекторам.

ТЭНы могут включаться одновременно, для достижения максимальной мощности нагрева, или отдельно, в целях ступенчатой регулировки.

Как выбрать электрический котел для отопления дома

Первое, на что следует обратить внимание — мощность котла. Упрощенно считается что 1 кВт способен обогреть 1 кв.м площади, но это грубый расчет — чтобы быть уверенным, что мощности будет достаточно, вы не замерзнете или не переплатите за лишние киловатты — лучше сделать тепловой расчет. Далее необходимо определиться с назначением электрокотла. Если необходимо только отопление, подойдет любой одноконтурный электрический котел. Если требуется также подготовка горячей воды, подойдет электрический котел со встроенным бойлером (или можно к одноконтурному котлу докупить и подключить бойлер косвенного нагрева). В зависимости от бюджета и желаемых возможностей устройства подбирается комплектация котла — устройства безопасности, автоматика и т.д.

виды электрических котлов для отопления частного жилища, бытовой отопительный прибор на электричестве

Электрокотлы широко используют для обогрева домов, благодаря экономичности и простоте. Такие приборы функционируют за счёт силы тока, которая зависит от проводки и площади помещения.

Именно поэтому перед покупкой рекомендуют изучить технические характеристики, такие как мощность и наличие защитных устройств для безопасной работы.

А также важны следующие параметры: разновидность нагревательного элемента; вид электрокотла; габариты; уровень КПД; чувствительность к перепадам напряжения; оснащённость датчиками давления и температуры; наличие дополнительных возможностей (например, использование котла также в качестве бойлера).

Facebook

Twitter

Google+

Vkontakte

Odnoklassniki

Виды отопительных электрокотлов, плюсы и минусы их использования

Существует три основных вида электрических котлов. Они различаются по методу нагрева.

Индукционные

Признаны самым современным вариантом электрических котлов. Работа происходит благодаря катушке индуктивности из ферромагнитных сплавов, которая нагревает теплоноситель. При этом катушка не контактирует непосредственно с ним, а проходит по периметру агрегата.

Фото 1. Электрический котёл индукционного типа, подключенный к системе отопления. Устройство очень компактных размеров.

У этого типа котла нет электрода и нагревательного элемента, что позитивно сказывается на его КПД. Теплоносителем выступает не только вода, но и любая жидкость. Среди других плюсов котла:

• Накипь практически не образовывается.

Электрические котлы отопления. Виды и устройство. Применение

Смонтированные электрические котлы из-за простоты устройства не требует сбора громадного количества документов. Электрическое отопительное оборудование представляет бак с нагревательными элементами, закреплёнными внутри. Благодаря наличию блока регулирования и управления, можно задать конкретные температурные условия и создать специальную программу отопления, также прибор может отапливать в автоматическом режиме. Заранее выстроенный график работы аппарата, поддерживает комфортной температурой дом.

Некоторые модели электрокотлов для обеспечения безопасной и надёжной эксплуатации оснащены фильтрами, циркуляционным насосом и предохранительными клапанами.

Принцип работы электрокотлов заключается в преобразовании электроэнергии в тепловую энергию теплового носителя, которым может быть любая низкозамерзающая жидкость (вода, антифриза и т.п.).

Классификация

Электрические котлы выпускаются в  достаточном количестве разновидностей, все они могут отличаться способом установки или подключения и, естественно, конструктивным исполнением. Поэтому их классифицируют по разным признакам:

По конструктивным особенностям:

• Электродные (ионные) котлы.
• ТЭНовые электрические котлы.
• Индукционные котлы.

По способу подключения:

• Котлы, работающие от однофазной сети (220В).
• Котлы, работающие от трехфазной сети (380В).

По функциональному обогреву:

• Одноконтурные. Котлы нагревают воду исключительно для центрального отопления.
• Двухконтурные. Нагревание воды в этих котлах происходит для горячего водоснабжения и центрального отопления.

По способу монтажа:

• Навесные (мощность до 60 кВт).
• Напольны (мощность больше 60 кВт).

Устройство ТЭНовых котлов

ТЭНовые отопительные приборы представляют теплообменник, оснащённый ТЭНами. Трубчатые нагревательные элементы, которые монтируют непосредственно в бак (теплообменник), нередко производят из нержавеющей стали. Благодаря этому, в качестве нагревательного теплоносителя, применяют вместо обычной воды бытовой антифриз.

Во внутреннее устройство котлов этого типа в основном входят следующие элементы:

1 — Автоматический воздушный клапан
2 — Колба с ТЭНом
3 — Предохранительный клапан
4 — Манометр
5 — Клеммная колодка
6 — Блок управления
7 — Электронный силовой блок
8 — Датчик жидкости
9 — Циркуляционный насос

Специфика работы ТЭНовых электрокотлов

Нагревание воздуха происходит после того, как ТЭНовые кипятильники разогреют бак с водой, и горячая вода начнёт поступать в радиаторы отопления по трубопроводу.

Котлы этого типа оборудованы блоком автоматического управления, который выполняет регулировку процесса нагревания теплоносителя, а также поддерживает конкретную температуру, заложенную в программе. Существует два варианта регулировки (двухступенчатая, трехступенчатая регулировка), из-за чего легко подобрать к определённому сезону года нужный режим работы.

Котлы с ТЭНовыми нагревателями выпускаются разных мощностей (4-60 кВт) и могут подключаться к однофазным (если до 12 кВт) и трехфазным сетям (более 12 кВт). Они бывают разных конструкций, много моделей имеют расширительный бак и циркулярный насос, встроенный внутрь емкости. Монтируются эти электрокотлы на стену либо устанавливаются на пол.

Нюансы ТЭНовых котлов с насосами

Нагревательным элементов электрокотлов с насосами, являются вмонтированные в теплообменник ТЭНы.

Такие электрические котлы для отопления помещений различают по количеству в теплообменнике электронагревателей:

• Монотэновые.
• Мультитэновые.

Достоинства котлов с циркулирующими насосами:

• Безопасность эксплуатации.
• Безвредность (не выделяют вредных веществ).
• Отсутствие шума.
• Разнообразие дизайна.

Котлы с насосами актуальны для применения в жилых помещениях, они бывают разных размеров и легко устанавливаются в любом даже специально не оборудованном месте.

Но ко всему, у них есть свои нюансы:

• Неустойчивость к перебоям электричества, риск поломки котла.
• Требующаяся мощность по силу не всем участкам.

Плюсы и минусы ТЭНовых электрокотлов

Плюсы ТЭНовых котлов:

• Надёжная и бесшумная работа котла, обусловлена мощным узлом.
• Предупреждение от аварийного перегрева, благодаря термическому выключателю.
• Исключения сбоев в работе из-за завоздушивания либо лишнего давления, благодаря наличию воздушного клапана, предохранительного клапана и манометра.
• Излишки теплоносителя при нагреве компенсирует расширительный бачок.
• Возможность сокращения потребления электроэнергии, благодаря электронной системе управления и встроенного программатора.
• Равномерность распределения тепла, обусловлена наличием насоса.
• Практичность в эксплуатации.
• Привлекательный и эргономичный внешний вид.

Но ТЭНовые электрические котлы имеют и слабые места:

• Инерционность работы. Около 15 минут проходит после включения, чтобы котлы вышли на указанные в программе параметры.
• Не долговечность ТЭНов. После перегорания спирали, нагревательные элементы требуется заменить.
• Возникновение накипи на трубчатых нагревателях, которая понижает эффективность отопительного оборудования.
• Вероятность перегрева и выхода из строя ТЭНа в случае утечки воды либо антифриза.
• Много разных соединений (клеммных, резьбовых, паяных) могут плохо отражаться на надёжности электроприбора.

Не смотря на дефекты ТЭНовых устройств, их можно назвать классическими, так как они наиболее распространённые виды котлов для отопления домов и квартир.

Похожие темы:

Промышленные электрокотлы большой мощности – какие они бывают, плюсы и минусы

Содержимое:

1. Виды промышленных электрокотлов
   1. Паровые котлы
   2. Водогрейные электрокотлы
2. Как выбрать электрокотел для производства
   1. Расчет и подбор котла
   2. Производители котлов
3. Требования к промышленной котельной
   1. Электробезопасность котельной
   2. Требования к воде для электрокотлов

Виды промышленных электрокотлов

• Электрический паровой котел – производной является перегретая вода. В зависимости от конструкции и внутреннего устройства, потребитель получает влажный или сухой пар.
  
• Водогрейный котел – работает как обычное котельное оборудования, подогревая воду до температуры не выше точки закипания. Котел устанавливают там, где нет необходимости в получении пара, для подключения к традиционным системам водяного отопления и ГВС.
  

Электрические паровые котлы

Используется следующий принцип теплообмена в паровых котлах:

• Вода перегревается выше температуры кипения, до 130°С, что приводит к усиленному парообразованию.
  
• Пар направляется в специальный коллектор, где частички жидкости собираются и отсеиваются.
  
• Сухой пар, направляется на повторный нагрев.
  

Двойной нагрев пара, приводит к увеличению давления в теплообменнике. На выходе, параметры составляют от 0,01 Мпа до 0,55 Мпа. По предварительному заказу, возможно увеличение параметров до 0,8 Мпа. По этой особенности, паровые электрокотлы, также называются теплогенераторами высокого давления. Их эксплуатация оправдана в случае необходимости получения сухого и влажного пара, для предприятий средней площади.

Промышленные водогрейные электрокотлы

Для промышленных целей, используют три типа электрокотлов:

1. Индукционные.
   
2. ТЭНовые.
   
3. Электродные.
   

В первых двух случаях, используется принцип косвенного нагрева теплоносителя. В индукционных электрокотлах, нагрев осуществляется благодаря использованию электромагнитной катушки, в ТЭНовом аналоге, подогрев выполняется поверхностью трубчатого нагревателя.

Электродные котлы промышленного типа, встречаются реже, но расходуют электричества меньше, приблизительно на 40%. Парогенератор с электродами, выпускает компания КЭП.

Для увеличения энергоэффективности промышленных электрических водогрейных котлов большой мощности, требуется установка дополнительного оборудования: циркуляционных насосов, бойлера косвенного нагрева и т.п.

Как выбрать электрокотел для производства

• Принцип нагрева – индукционные приборы, стоят дороже, приблизительно на 10-15%, чем ТЭНовые аналоги. Но, недостаток последних, быстрый выход из строя трубчатого нагревателя.
  В условиях постоянной эксплуатации, даже при установке системы фильтрации и водоподготовки, срок службы ТЭНа не превышает 5-7 лет. Индукционный нагреватель, проработает в 3-4 раза дольше. Дешевле всего стоят, электродные котлы.
  
• Количество контуров – электрические котельные, работают для ГВС и отопления помещений промышленных предприятий. Возможность приготовления бытовой горячей воды, есть у двухконтурных нагревателей.
  Одноконтурные модели, подключаются к ГВС через бойлер косвенного нагрева. Для промышленного применения, устанавливают накопительные емкости с вместимостью в несколько тысяч литров.
  
• Экономичность – промышленные электрокотлы для отопления промышленных зданий, индукционного типа и оснащенные ТЭНовыми нагревателями, по расходу электричества, практически не отличаются. ТЭНовые модели, требуют больше вложений во время эксплуатации.
  
• Сборка – производство котлов выполняет несколько отечественных и зарубежных компаний. Не все теплогенераторы, имеют одинаковое качество сборки и надежность. Предпочтение стоит отдать проверенным временем маркам.
  

Преимущество ТЭНовых и индукционных котлов, возможность подключения к энергосберегающим промышленным отопительным системам. Во время сезонной остановки производства, устанавливается режим антизамерзания, при котором, котел, автоматически поддерживает нагрев теплоносителя в пределах 10-15°С.

Расчет и подбор котла

• Теплопотери – обязательно осуществляется аудит здания на предмет возможных теплопотерь. После исследования, расписываются мероприятия по уменьшению потерь тепла. По результатам, высчитывается необходимая тепловая мощность отопителя.
  
• Затраты электроэнергии – каждому промышленному производству, выделяют лимит электроэнергии. После проведения расчетов производительности котла, рассчитывают, какая модель подходит для отопления, без превышения установленного предела. Учитывают необходимость дополнительного оборудования в электроэнергии. Может потребоваться увеличить лимит, установленный компанией энергосбыта.
  

Производители промышленных котлов

Технология изготовления промышленных электрокотлов, достаточно сложная. Соблюдение поэтапной сборки, возможно только в заводских условиях. «Самопальные» устройства, в лучшем случае, проработают несколько лет, после чего выйдут из строя, в худшем, приведут к возникновению пожара.

Приобретать стоит исключительно заводскую продукцию надлежащего качества. Судя по опыту эксплуатации, высокое качество сборки и надежность, отличает электрические котлы следующих марок:

• Attsu – итальянский производитель, специализируется на изготовлении промышленных парогенераторов. Максимальная производительность, 3 мВт. Котлы Attsu, оснащаются микропроцессорным контроллером. Допускается возможность каскадного подключения нескольких приборов, с целью увеличения мощности.
  
• STEAM ELMO – парогенераторы, с высокой производительностью пара. Можно выбрать модель, способную вырабатывать до 5000 кг пара/час. Котлы STEAM ELMO, устанавливаются в блочно-модульные котельные. Максимальное увеличение продуцирования пара, до 20000 кг/час.
  
• КЭП – парогенераторы, с максимальной производительностью 250 кВт. Котлы электродного типа, с максимальной температурой нагрева, до 160°С. КЭП – это отечественные электрокотлы, отличающиеся высокой экономичностью.
  
• ЭВАН Профессионал ЭПО – в модельный ряд, входят котлы, типоразмеров от 36 до 240 кВт. ТЭНовый водонагревательный котел, проточного типа. Преимущество котельного оборудования ЭВАН Профессионал ЭПО – микропроцессорное управление, автоматическая защита, предотвращающая выход из строя автоматики, при перепадах напряжения и во время короткого замыкания.
  
• ZOTA Prom – еще один отечественный ТЭНовый электрокотел, работающий на нагрев теплоносителя, без возможности производства пара. Максимальная производительность модельного ряда, 400 кВт. Производит 9 м³ горячей воды в час. В ZOTA Prom, установлены трубчатые нагреватели из нержавеющей стали, диаметром 13 мм.
  
• ACV E-tech P – немецкий котел, бельгийской сборки. Электрокотёл, использует проточный метод нагрева. Максимальная производительность, 260 кВт. В серии представлены одноконтурные и двухконтурные котлы. Внутри электрокотла ACV E-tech P, вмонтирована накопительная емкость с максимальной вместимостью почти 400 л. Удобный электрокотел для отопления дома большой площадью и приготовления горячей воды.
  
• Savitr PROF и MAX – отопительные котлы с одним и двумя контурами, предназначенные для комфортного обогрева помещений, с максимальной площадью до 2400 м². Котлы Savitr PROF и MAX, это оптимальное решение для обогрева автомастерских и небольших производственных цехов. Продукцию выпускает российский концерн с одноименным называнием.
  
• Интоис Оптима – ТЭНовый электрокотел, предназначенный для подключения к системам отопления в жилом и промышленном секторе. При производстве российских котлов, применяются инновационные технологии, обеспечивающие высокую безопасность эксплуатации и длительный срок службы. Интоис Оптима – это электрически котел нового поколения.
  
• НЕВСКИЙ класса «Промышленный» – еще одна ТЭНовая модель электрокотла, изготовленная российским заводом. Максимальная отапливаемая площадь 5000 м². Электрокотел НЕВСКИЙ класса «Промышленный», подключается к микропроцессорному контроллеру, управляется дистанционно и имеет многоуровневую систему защиты.
  

Требования к промышленной котельной с электрокотлом

• Электрокотельное оборудование, должно иметь высокую степень автоматизации. Предусматривается автоматическое управление, для самостоятельного отключения и включения агрегата, в случае аварийной ситуации.
  
• Установка промышленных электрических котлов отопления, разрешается в любом техническом помещении промышленного предприятия, со средней степенью влажности. Электрокотел подбирается с соответствующей степенью защиты от влаги.
  
• Установка и подключение электрического теплогенератора, выполняется специалистом с необходимым уровнем доступа. Все монтажные работы, осуществляются с соблюдением правил ПУЭ 7.
  

Электробезопасность котельной

• Устанавливается автоматика и УЗО.
  
• Электрокотел подключается к отдельной трехфазовой линии напряжения.
  
• Для предотвращения выхода из строя автоматики промышленной котельной, устанавливают стабилизатор напряжения с необходимой синусоидой.
  Для обеспечения бесперебойной работы котла, рекомендуется использование генератора, работающего на дизельном топливе.
  
• Обслуживающий персонал, без необходимого допуска, к проведению работ по осмотру и ремонту котельного оборудования, не допускается.
  

Требования к воде для электрокотлов

Электродные приборы обогрева, работают исключительно со специальным теплоносителем с большим содержанием соли. В процессе электролиза, сопутствующего нагреву теплоносителя, объем жидкости в водяном контуре уменьшается. Через время, потребуется дозаправить систему отопления новой порцией теплоносителя.

Промышленные котлы – относятся к отопительному оборудованию с высокой степенью опасности. Установка, подключение к электросети и последующее обслуживание, проводятся исключительно в согласии с правилами, указанными в ПУЭ и описанными в рекомендациях Ростехнадзора.

Отопительный котёл — Википедия

Котёл отопительный — это устройство на основе закрытого сосуда, в котором теплоноситель (чаще всего вода или пар (паровой котёл)) нагревается до заданной температуры и служит для обеспечения потребителей теплом и (или) горячей водой.

Основные технические параметры котлов[править | править код]

По виду используемого топлива котлы отопления делятся на:

Котлы водогрейные гранульные[править | править код]

Котлы водогрейные (жаротрубные), гранульные (твердотопливные) работают исключительно на древесных топливных гранулах (пеллетах). В топочной камере гранульного котла снимается примерно 30 % мощности, а в конвективной примерно 70 % мощности. Выпускаются также и адаптированные для сжигания гранул универсальные водогрейные котлы (котлы «утилизаторы») с КПД менее 80 %.

Котлы водогрейные (жаротрубные), работают на обычных дровах, мусоре, листьях и прочих твердых органических отходах. Применяются для сжигания прессованной соломы. Диапазон мощностей существующих котлов от 30 КВт до 2 МВт, но КПД невысокий в связи с тем, что в сжигается топливо с различными параметрами.

Газовые котлы отопления работают на природном газе или, при конструктивных возможностях, на сжиженном газе.

Газовые котлы — самый распространенный тип котлов как в России, так и во всем мире. Примерно половина всех продаваемых котлов — газовые котлы. В этом нет ничего странного, ведь газ — это самое удобное топливо для отопительных котлов.

По месту монтажа различают два вида котлов — настенные газовые котлы и напольные.

Все напольные газовые котлы можно разделить на две основные группы: с атмосферными и с наддувными (иногда их называют сменными, вентиляторными, навесными) горелками. Атмосферные горелки — проще по конструкции и дешевле, работают тише. Котлы с наддувными горелками обладают большим КПД и стоят при этом значительно дороже. Котлы для работы с наддувными горелками позволяют установить горелку, работающую как на газе, так и на жидком топливе.

Настенные газовые котлы — это, как правило, довольно компактные и, соответственно, малые по мощности (до 30 кВт), но с довольно высоким КПД газовые котлы. Настенные котлы отопления также бывают с естественной тягой, в связи с наличием открытой камеры сгорания, а также котлы с закрытой камерой, то есть с принудительным отводом продуктов сгорания.

Напольные и настенные газовые котлы принято различать на следующие основные виды:

• Одноконтурные газовые котлы;
• Двухконтурные газовые котлы;

Одноконтурные газовые котлы используют только для отопления помещений. Двухконтурные котлы, кроме этого, также для отопления и организации горячего водоснабжения.

Двухконтурный газовый котел выполняет две функции, нагрев проточной воды и нагрев системы отопления. Для обеспечения горения газа нужен воздух, в газовом котле с закрытой камерой горения воздух подается с улицы по коаксиальной трубе. Это безопасно, не сжигается кислород с помещения и увеличивает КПД котла, воздух с улицы нагревается с помощью выходящих дымовых газов, что обеспечивает минимальные потери тепла на данный процесс. Двухконтурный газовый котел — это конструктивно модульное устройство, которое включает в себя группу безопасности и управления, циркуляционный насос, расширительный бак, теплообменник, газовую горелку, вентилятор для дымовых газов.

Недавно появился новый тип газовых котлов — конденсационные котлы. Своим названием это оборудование обязано способности отбирать из продуктов сгорания <скрытую> теплоту, получаемую конденсацией содержащихся в них водяных паров. Использование этой, обычно уходящей вместе с дымовыми газами, теплоты позволяет котлу достигать среднего за отопительный период условного КПД 107—109 %.

Электродные котлы[править | править код]

Процесс нагрева теплоносителя в электроводонагревателе электродного типа происходит за счет омического нагрева, то есть процесс нагрева теплоносителя идет напрямую, без «посредника» (например, ТЭНа). При этом явления электролиза не наблюдается, так как катод и анод постоянно меняются местами с частотой электрической сети.

Достоинства электродных котлов:

• Отсутствие воды в котле во включённом состоянии (сухой ход) не приводит к каким либо последствиям и выходу его из строя в виду отсутствия нагрева воды.
• Отложение накипи на электродах котла всего лишь снижает его мощность и не приводит к разрушению электродов.
• Электродные котлы обычно более компактные, чем ТЭНовые.
• Практически бесшумны.

Недостатки электродных котлов:

• Электрический ток пропускается непосредственно через теплоноситель, что значительно повышает риск поражения током, а вследствие огромных токов утечки делает невозможным применение совместно с таким котлом УЗО (устройство защитного отключения).
• Требуется тщательная водоподготовка теплоносителя по электропроводности.
• Мощность электрокотла не постоянна и сильно зависит от температуры теплоносителя в системе, причём с ростом температуры теплоносителя — растёт его электропроводность и потребляемая мощность, таким образом при первоначальном пуске системы в холодное время года — мощности котла для прогрева может не хватить. Увеличение электропроводности теплоносителя до необходимого уровня при низких температурах может привести к тому, что после прогрева системы она может возрасти на столько, что приведёт к значительной перегрузке и аварии в питающей электросети, а также выходу из строя управляющей котлом силовой аппаратуы.
• Этот же эффект (повышение электропроводности теплоносителя с ростом температуры) иногда приводит к электродуговому пробою межэлектродного расстояния (фактически КЗ) с огромным броском тока в питающей сети и как следствие — множественным выходом из строя различной аппаратуры, включенной в эту сеть.
• Непригодны для использования обычных тосолов, антифризов и неочищенной воды в качестве теплоносителя.
• При использовании для горячего водоснабжения понадобится еще один контур.
• Требуют квалифицированного монтажа и специфических знаний по электропроводности воды для выполнения пусконаладки.
• Незамерзающий теплоноситель для электродных котлов дорог, так как в его состав входят присадки с низким содержанием солей.

ТЭНовые котлы[править | править код]

Работа этих котлов основана на передаче тепловой энергии от электрического ТЭНа теплоносителю (вода).

Достоинства ТЭНовых котлов:

• Тэны в котле не имеют электрической связи с теплоносителем, в связи с этим он гораздо более электробезопасен, практически отсутствуют токи утечки, что позволяет совместно с котлом устанавливать УЗО (устройство защитного отключения).
• Мощность всегда постоянна и не зависит от используемого теплоносителя и его температуры. Она может меняться только в пределах изменения напряжения в питающей электросети.
• Можно осуществлять ступенчатое (при наличии нескольких ТЭНов) или плавное регулирование мощности, что позволяет минимизировать броски напряжения в питающей сети при включении и выключении котла.
• Котлы могут работать на обычном тосоле, антифризе, воде.
• Выход из строя одного ТЭНа обычно не влечет за собой остановки всего котла.
• Могут быть использованы для горячего водоснабжения по одноконтурной схеме.
• Котлы могут работать на перегретой воде, при этом температура перегретой воды определяется только давлением, на которое рассчитан корпус котла.
• Обслуживание ТЭНовых котлов не требует специфических знаний по электропроводности воды.

Недостатки ТЭНовых котлов:

• ТЭН (Трубчатый ЭлектроНагреватель) имеет ограниченный ресурс и может перегореть, поэтому при выборе котла следует обращать внимание на возможность замены ТЭНов.
• Отложение накипи на ТЭНах значительно ухудшает их охлаждение и приводит к преждевременному выходу их из строя.
• В случае работы без воды (сухой ход) мгновенно происходит выход из строя ТЭНов, в отличие от электродного котла.
• Цена на ТЭНовые котлы выше, чем на электродные.

Индукционные котлы[править | править код]

Принцип индукционного нагрева основан на явлении электромагнитной индукции — создание индуцированного тока переменным магнитным полем. Установка индукционного нагрева имеет конструкцию сходную с трансформатором, состоящем из двух контуров. Первичный контур — магнитная система, вторичный контур — теплообменное устройство или ТВЭЛ (тепловыделяющий элемент). Под воздействием переменного магнитного поля, создаваемого магнитной системой, в металле теплообменного устройства индуцируются токи, вызывающие его нагрев. Тепло от нагретых поверхностей теплообменного устройства передается нагреваемой среде.

Достоинства индукционных котлов:

• Принципиальное отсутствие нагревательных элементов, что исключает возможность выхода из строя самого котла.
• Полное отсутствие разъёмных соединений в конструкции, что исключает вероятность возникновения течи.
• Значительное снижение склонности к образованию накипи.
• Высокая электробезопасность.
• Возможность изготовления котла практически на любые температуры и давления, что особенно важно для технологических применений.
• Возможность работы практически с любыми теплоносителями.

Недостатки индукционных котлов:

• Высокая стоимость, сравнительно с ТЭНовыми и электродными (из-за ВЧ преобразователя)
• Большие габариты и огромный вес.
• Затруднённая плавная регулировка мощности.

Комбинированные котлы могут работать более чем на одном виде энергоносителя (обычно на двух). Это даёт дополнительную энергонезависимость. Например, в случае прекращения подачи газа такой котёл может работать на твёрдом топливе.

• Сканави А. Н. Отопление. Учебник для вузов. — М.: АСВ, 2008. С. 576. ISBN 978-5-93093-161-7
• Отопление. Часть 1. Под редакцией канд.техн.наук И. Г. Староверова и инж. Ю. И. Шиллера. — М.: Стройиздат, 1990. С. 344.
• Щёкин Р. В., Кореневский С. М., Бем Г. Е. и др. Отопление и теплоснабжение. — Киев: Будівельник, 1976. С. 416.
• Справочник проектировщика. Проектирование тепловых сетей. Под редакцией Николаева А. А.. — М.: Издательство литературы по строительству, 1965. С. 360.
• Ионин А. А. Газоснабжение. 4-е издание, переработанное и дополненное. — М.: Стройиздат, 1989. С. 439.
• Стырикович М. А., Катковская К. Я., Серов Е. П. Котельные агрегаты. — М.: Государственное энергетическое издательство, 1959. С. 487.
• Щеголев М. М. Топливо, топки и котельные установки. — М.: Государственное издательство литературы по архитектуре и строительству, 1953. С. 544.
• Скафтымов Н. А. Основы газоснабжения. — Л.: Недра, 1975. С. 343.
• Киселёв Н. А. Котельные установки. 2-издание, переработанное и дополненное. — М.: Высшая школа, 1979. С. 270.
• Козин В. Е., Левина Т. А., Марков А. П. и др. Теплоснабжение. — М.: Высшая школа, 1980. С. 408.
• Журавлёв Б. А. Справочник мастера-сантехника. 5-издание, переработанное и дополненное. — М.: Стройиздат, 1981. С. 432.