Zapewnienie stałego ogrzewania domu: przegląd wszystkich typów kotłów elektrycznych, ich konstrukcja i zasada działania

Ogrzewanie domu na wsi za pomocą kotła elektrycznego jest pod względem efektywności gorsze od tradycyjnych kotłów gazowych i na paliwo stałe, ale jest Prosty i efektywny sposób ogrzewania.

Kocioł elektryczny - zbiornik z elementem grzewczym wewnątrz, a cyrkulacja czynnika chłodzącego przez rury odbywa się za pomocą pompy lub na zasadzie konwekcji cieplnej.

W zależności od konstrukcji mogą być elementem grzejnym, elektrodą, indukcją. Taki kocioł, działający na prąd jednofazowy lub trójfazowy, sterowany specjalnym kontrolerem, który pomaga utrzymać optymalną temperaturę lub włączyć ogrzewanie na timerze. Podłączenie kotła elektrycznego do sieci grzewczej jest łatwe do wykonania samodzielnie.

Jak działają indukcyjne kotły elektryczne?

Zasada działania urządzenia opiera się na zjawisku indukcja elektromagnetyczna. Pole magnetyczne wytwarzane przez cewkę indukuje prąd wirowy w rdzeniu metalowym, powodując jego nagrzewanie.

W skład takiego kotła elektrycznego wchodzą:

• cewka;
• wymiennik ciepła wokół rdzenia;
• przewody wlotowe i wylotowe płynu chłodzącego;
• jednostka sterująca;
• rozruszniki tyrystorowe, regulacja mocy;
• obudowa ochronna z warstwą termoizolacyjną.

Chłodziwo dostaje się przez zawór do cewki, która znajduje się blisko rdzenia, gdzie podgrzewana jest ciecz. Wydajność osiąga 99%, a maksymalna moc poszczególnych urządzeń przekracza 50 kW.

Zalety ogrzewania indukcyjnego

• 

  Wysoka wydajność fabryka;
• niezawodność i trwałość kocioł indukcyjny;
• małe wymiary;
• wykorzystanie dowolnej cieczy jako nośnika ciepła (płyn niezamarzający, olej);
• bezpieczeństwo użytkowania przy minimalnej konserwacji urządzenia.

Wady

• Wysoka cena;
• złożoność podłączania instalacji elektrycznej i rur.

Urządzenia z elementami grzejnymi

TEN oznacza grzejnik elektryczny termiczny. Każdy element grzejny jest rurką w kształcie litery U wykonane ze stali nierdzewnej lub miedzi, wewnątrz której umieszczona jest spirala nichromowa lub wolframowa, a izolatorem ciepła jest ceramika lub piasek kwarcowy. Elementy grzejne jednostykowe mają prostą rurkę, a rolę drugiego styku pełni sam korpus.

Zdjęcie 1. Stojący kocioł elektryczny z grzałką, pomalowany na niebiesko, wykonany ze stali nierdzewnej.

Prąd elektryczny przepływający przez włókno wolframowe nagrzewa je do bardzo wysokiej temperatury. To ciepło pochłania piasek kwarcowy i przekazuje go do chłodziwa. Zasada działania jest podobna do czajnika elektrycznego.

Elementy grzewcze umieszczane są wewnątrz kotła z płynem. Liczba elementów grzewczych określa wydajność kotłowni.

Podgrzewanie wody odbywa się intensywnie, dlatego w dużych obiegach grzewczych stosuje się pompy obiegowe.

Wystarczy do kompaktowego systemu konwekcyjna wymiana ciepła.

Za regulację temperatury odpowiada termostat, czujnik temperatury i ciśnienia oraz jednostka sterująca kotła elektrycznego. Zbiornik wyrównawczy chroni system grzewczy przed przewietrzaniem.

Zalety

• Bardzo łatwe podłączenie i konserwacja;
• niski koszt kotłów elektrycznych i elementów grzejnych (od 500 rubli za sztukę);
• szybkie podgrzewanie cieczy.

Wady

Wady Elementy grzejne prętowe mają znacznie więcej:

• niska wydajność ze względu na nieefektywny sposób przetwarzania energii;
• tworzenie się łusek na elementach grzejnych i ich wejściu do obwodu grzewczego;
• minimalna automatyzacja w tanich modelach wymaga sterowania ręcznego;
• Żarnik wolframowy z czasem ulega wypaleniu, co prowadzi do wymiany elementu grzejnego;
• istnieje możliwość uszkodzenia obudowy elementu grzejnego i porażenie prądem;
• duże prądy rozruchowe i obciążenia sieci elektrycznych w czasie eksploatacji;
• duże wymiary kotła elektrycznego.

Moc poszczególnych elementów grzejnych nie przekracza 5–6 kW. Wystarcza to do ogrzania domu na wsi lub wykorzystania jako awaryjnego systemu ogrzewania.

Osad kamienny znacznie obniża efektywność ogrzewania, dlatego należy zwracać szczególną uwagę na jego kontrolę i zmiękczanie wody.

Metody redukcji twardości wody do stosowania w systemach grzewczych:

• Metoda chemiczna z dodatkiem siarczanu sodu lub sody kalcynowanej. Roztwór pozostawia się do opadnięcia, a czystą wodę odsącza się z osadu. Po przefiltrowaniu i zagotowaniu płyn jest gotowy do użycia.
• Zbieranie wody deszczowej i jej filtrowanie.
• Wykorzystanie roztopionej cieczy.
• Kup wodę destylowaną w sklepie.

Kotły elektryczne elektrodowe

Zasada działania opiera się na efekcie przewodnictwo wody ze względu na rozpuszczone w nim sole metali. Najprostszy kocioł z dwoma łopatkami i wszystkie urządzenia grzewcze elektrodowe działają na tej zasadzie.

Urządzenie kotła elektrodowego składa się z metalowego korpusu pokrytego warstwą ochronną, elektrody, rur wylotowych i wlotowych. Przewód fazowy jest podłączony do elektrody, a przewód neutralny do korpusu. Możliwy jest kontakt katody z anodą tylko przez płyn chłodzący.

Fot. 2. Kocioł elektryczny elektrodowy z metalową obudową i warstwą ochronną, przewodami wylotowymi i wlotowymi.

Prąd elektryczny wprawia jony zawarte w cieczy w ruch. Ten chaotyczny ruch podgrzewa wodę. Wysoka intensywność ogrzewania pozwala na stosowanie kompaktowych urządzeń z małym zbiornikiem.

Jeżeli kocioł elektrodowy nie wytwarza wymaganej mocy, to przyczyna leży w wodzie o niskim zasoleniu. Ilość płynu można skorygować dodając soli kuchennej.

Zalety

• Wysoka wydajność cieplna;
• najbardziej kompaktowy wśród innych typów kotłów elektrycznych;
• prosta i niezawodna konstrukcja;
• niskie zużycie energii.

Cechy negatywne

• 

  Zawsze działa z maksymalną mocą, będzie wymagać zastosowania automatycznego systemu włączania/wyłączania;
• zależność od składu chemicznego wody;
• silne tworzenie się kamienia kotłowego i wytrącanie się soli;
• skomplikowany schemat instalacji i podłączeń.

Cechy kotłów elektrycznych

Wybór elektrycznych podgrzewaczy wody jest ogromny zarówno wśród marek importowanych, jak i rosyjskich. Powody popularności kotły elektryczne:

• łatwy w instalacji i kontrola temperatury;
• niski koszt w porównaniu z innymi typami kotłów;
• brak uzależnienia od gazu i paliw stałych;
• ścisłość i możliwością montażu na ścianie;
• w pomieszczeniu z kotłem nie jest wymagany okap;
• nie używać otwartego ognia;
• cicha praca;
• można zintegrować z systemem grzewczym z głównym kotłem gazowym jako zapasowym;
• nie jest wymagane przechowywanie paliwanie ma sadzy, popiołu ani innych produktów spalania;
• zaprogramowano załączanie w nocy lub w godzinach preferencyjnych;
• brak emisji do atmosfery Umożliwia stosowanie na obszarach objętych ochroną przyrody.

Zdjęcie 3. Elektryczny kocioł ścienny, pracuje cicho, odpowiedni do małych pomieszczeń.

Wady urządzeń grzewczych elektrycznych wynikają z: ze względu na wysoki koszt energii elektrycznej i niskiej wydajności przy dużej mocy. Dlatego ogrzewanie domu o powierzchni od 100 m². ekonomicznie nieopłacalne. Kotły elektryczne najlepiej sprawdzają się w południowych regionach kraju, gdzie umiejętnie łączą energooszczędne właściwości domu z wykorzystaniem alternatywnych źródeł energii.

Czy warto zainstalować?

Przed zainstalowaniem kotła elektrycznego należy: Oblicz stratę ciepła w domu przy maksymalnej różnicy temperatur.

Jeśli montaż kotła elektrycznego jest niepraktyczny, można go wykorzystać jako pomocnicze urządzenie grzewcze.

Instalacja pozwala na optymalizację pracy:

• czujnik temperatury, chroniąc system przed przegrzaniem;
• przekaźnik obciążenia, co zapobiega pracy kotła przy dużym obciążeniu sieci elektrycznej;
• przekaźnik czasowy (włącza urządzenie o najbardziej sprzyjających godzinach, np. w nocy).

Przydatny film

Z filmu dowiesz się, jak prawidłowo podłączyć kocioł elektryczny i nie pomylić faz.

Wniosek

W przypadku każdego kotła elektrycznego wykonuje się uziemienie i stosuje się okablowanie zgodnie z wymogami GOST dla mocnych urządzeń grzewczych. Prawidłowa instalacja i podłączenie są kluczem do udanej i bezpiecznej eksploatacji.