Електрокотли в схемах опалення і ГВП

1. Класифікація
2. традиційні ТеНові
3. комбіновані системи
4. електродні котли
5. Безпека понад усе
6. Вас може зацікавити:

Д. Ситов

Сучасний ринок обладнання тепло- і гарячого водопостачання представлений різними технологіями, які використовують в якості палива газ, тверде паливо та інші джерела енергії. Одним з перспективних в українських умовах є використання електрики. Про те, як застосовувати відповідне обладнання з найбільшою ефективністю і піде мова в даному матеріалі

Електричний котел традиційно є альтернативою газовим і твердопаливним джерел тепла. Також популярність електрокотла заснована на можливості його використання як додаткового обладнання в комбінованих системах опалення і ГВС (гарячого водопостачання). Про економічності електричних теплогенераторів і їх енергоефективності можна судити за коефіцієнтом корисної дії (ККД), який безпосередньо відображає кількість витраченої енергії на отримання одиниці тепла. В електричних котлах ККД знаходиться в межах від 95 до 98%, не більше, а всі запевнення виробників про якийсь «новітньому та інноваційному» котлі з більшим ККД, не що інше, як маркетингові хитрощі. Але і ці цифри свідчать про те, що використання такого обладнання в якості джерела тепла і гарячої води досить виправдано.

Класифікація

Електричні котли розрізняються за способом нагріву теплоносія в системі опалення. На сьогоднішньому ринку опалювального обладнання вони представлені трьома основними видами: ТеНові котли, електродними і індукційними. Кожен з них має як свої переваги, так і відповідні недоліки.

У свою чергу, кожен вид електричних котлів ділиться на групи. За способом харчування поділяють однофазні (220 В) і трифазні (380 В) котли. За функціональністю теплогенератори розподіляються на одноконтурні (опалювальні) і двоконтурні (опалення + гаряча вода).

Але основними причинами популярності електричних котлів для створення автономного опалення і комбінованих систем ГВП як в будинках, так і в міських квартирах є те, що для них не потрібно окремого приміщення, їм не потрібна примусова вентиляція і дозвіл на установку цього обладнання не потрібно. Головною умовою для їх нормальної роботи є відповідність електропроводки з потужністю вибраного обладнання.

традиційні ТеНові

Кожен знайомий з принципом роботи звичайного електричного чайника. Електричний ТЕН - розшифровується як трубчастий електричний нагрівач - нагріває воду в чайнику буквально за кілька хвилин. Точно за таким же принципом теплоносій в електричному котлі прогрівається Тенамі до заданої температури і подається в систему опалення. Тільки відбувається це в проточному режимі, хоча в котлі все одно є ємність - теплообмінник, - де і відбувається сам процес віддачі теплоносія частини тепла електричних ТЕНів. Також деякі моделі котлів мають вбудований циркуляційний насос, що забезпечує струм теплоносія по системі опалення. Хоча його відсутність анітрохи не заважає роботі котлів в системах опалення з природною циркуляцією - відкритих опалювальних системах. Електробезпека і управління такими котлами здійснюються групою датчиків і регуляторів.

Явні переваги цього виду опалювальних котлів укладені в простоті їх монтажу, експлуатації та обслуговування. Вони не вимагають додаткових приміщень і димоходів, використовують будь-який тип теплоносія, мають просту і зручну терморегулірующую і пускову апаратуру. Також є можливість при використанні виносних датчиків температури зробити роботу всієї системи опалення автоматичної, а, значить, і більш економічною. А можливість використання цих котлів в комбінованих системах опалення і ГВС, причому і з джерелами відновлюваної енергії, додають цьому обладнанню додатковий плюс.

З недоліків ТЕНових електричних котлів можна назвати тільки один - при використанні в системі опалення непідготовленою води, з часом на ТЕНах утворюється накип, що помітно зменшує теплопередачу і знижує ефективність роботи всієї системи.

комбіновані системи

Використання ТЕНових електричних котлів для отримання тепла і гарячої води носить масовий характер. Промисловістю для цих цілей випускаються двоконтурні електрично ські котли. Але і одноконтурні моделі цілком можуть використовуватися в комплексі з проточними електричними і газовими нагрівачами, баками непрямого нагріву, а також спільно з традиційними твердопаливними і газовими котлами.

На рис. 1 показана схема спільної роботи ТеНові котла і електричного водонагрівача для отримання гарячої води. Основна проблема, яку необхідно вирішити в цій схемі - не допустити одночасну роботу котла і водонагрівача, що досягається застосуванням електроніки і реле. Котел в даному випадку має менший пріоритет. Це дозволить не перевантажувати електромережу і не вийти за межі ліміту по споживаної потужності.

Мал. 1. Схема роботи електрокотла і проточного водонагрівача:
1 - електрокотел; 2 - регулятор температури; 3 - розширювальний бак; 4 - радіатори; 5 - проточний нагрівач; 6 - кульовий кран; 7 - сітчастий фільтр

Схема спільного підключення електричного котла і накопичувального бойлера представлена ​​на рис. 2. Вона дозволяє мати в господарстві великий обсяг гарячої води - до кількох сотень літрів. Особливістю цієї схеми є наявність розширювальних баків в кожному контурі - нагрівається і нагрівається - і включення регулятора температури котла в максимальне положення. Котлами невеликої потужності можна обігрівати приміщення великої площі - їх необхідно підключати каскадом. Це ще один плюс електричних котлів такого типу.

Мал. 2. Спільна робота електрокотла з бойлером непрямого нагріву:
1 - електрокотел; 2 - накопичувальний бойлер; 3 - термостат; 4 - розширювальний бак; 5 - зворотний клапан; 6 - насос; 6 - кульовий кран; 7 - сітчастий фільтр, 8 - кульовий кран

Можливе застосування в системі двох опалювальних котлів, один з яких електричний ТЕНовий, а інший має іншу паливо - газ (рис. 3а) або тверде паливо (рис. 3б).

Мал. 3 а. Спільна робота двох опалювальних котлів - електричного і газового:
1 - електрокотел; 2 - газовий котел; 3 - регулятор температури; 4 - розширювальний бак; 5 - зворотний клапан; 6 - спускний клапан; 7 - кульовий кран; 8 - сітчастий фільтр, 9 - кульовий кран

Мал. 3 б. Спільна робота електричного і твердопаливного опалювальних котлів:
1 - твердопаливний котел; 2 - електрокотел; 3 - накопичувальний бойлер; 4 - група безпеки твердопаливного котла; 5 - манометр, 6 - термометр; 7 - розширювальний бак твердопаливного котла; 8 - розширювальний бак бойлера; 9 - група безпеки бойлера

На рис. 4 представлена ​​схема двох опалювальних котлів і сонячних колекторів. Ефективність таких систем проявляється в моменти, коли електрокотел використовується під час дії зниженого тарифу. Також в цій схемі електрокотел служить ще і резервним джерелом тепла.

Мал. 4. Спільна робота двох опалювальних котлів і сонячних колекторів:
1 - газовий котел; 2 - зворотний клапан; 3 - відведення повітря автоматичний, 4 - Гідрострелка, 5 - магістральна гребінка; 6 - кутовий терморегулятор; 7 - радіатори; 8 - кульовий кран; 9 - фільтр кутовий сітчастий; 10 - циркуляційні насоси; 11 - колекторна група; 12 - триходовий клапан; 13 - кран Маєвського, 14 - розширювальний бак; 15 - група безпеки; 16 - штатний запобіжний клапан; 17 - лічильник ХВП; 18 - бойлер непрямого нагріву; 19 - полотенцесушитель; 20 - гідроакумулятор; 21 - сонячний колектор; 22 - резервний електричний котел; 23 - колектор ХВП; 24 - колектор ГВС; 25 - запобіжний клапан; 26 - циркуляційний насос ГВП

Використання електричного котла дозволяє усунути такі недоліки, властиві опалювальних систем на базі твердопаливних котлів або термокаміни, як циклічний характер нагріву теплоносія і труднощі регулювання його температури (рис. 5). В цьому випадку твердопаливний апарат віддає тепло в систему через додатковий теплообмінник. Комфортна температура в приміщенні, що обігрівається підтримується кімнатним термостатом, керуючим роботою електрокотла.

Мал. 5. Використання електричного котла і каміна:
1 - електрокотел; 2 - твердопаливний камін; 3 - радіатори; 4 - розширювальний бак; 5 - зворотний клапан; 6 - циркуляційний насос; 7 - кульовий кран; 8 - сітчастий фільтр; 9 - теплообмінник; 10 - відкритий розширювальний бак; 11 - циркуляційний насос

електродні котли

Зовсім інший принцип роботи у інших електричних котлів - іонного або, як його називають інакше, електродного типу. Багато прекрасно знайомі з саморобним кип'ятильником з двох лез для гоління, між якими прокладено діелектрик. Саме така конструкція стала прототипом електродного - іонного - котла. У ньому нагрівальні елементи відсутні, а нагрів теплоносія відбувається за допомогою розщеплення молекул води електричним струмом на позитивно і негативні-кові заряджені іони, які прагнуть до протилежно заряджених електродів. А так як частота змінного струму в мережі дорівнює 50 Гц, то і коливання тих чи інших іонів також відбувається 50 разів в секунду, що створює підвищену «тертя» і викликає нагрівання рідини. Особливо варто відзначити, що електродний - іонний - котел працює тільки від мережі змінного струму, і, завдяки цьому фактору, на електродах і стінках теплообмінника не утворюється накип. Електродні котли випускаються як одно-, так і трифазні з потужністю в діапазоні від 3 до 20 кВт.

Особливостями цього типу котлів є:

• компактність;
• здатність плавно набирати потужність;
• безпеку в експлуатації у випадках відсутності теплоносія (немає води - ні електрики, електричний ланцюг автоматично розривається).

До недоліків котлів цієї групи можна віднести:

• необхідність ретельно підбирати теплоносій по сольовому складу - тільки певні значення питомого опору рідини гарантують ефективну роботу котла, а це 9,75 Ом / м, при температурі 70 ° С. Домогтися цього в звичайних умовах непросто;
• використовувати в якості теплоносія незамерзаючі рідини категорично заборонено;
• обов'язкова циркуляція теплоносія, причому з нормальними характеристиками (якщо швидкість струму теплоносія буде менше норми, то станеться закипання води в теплообміннику, якщо ж швидкість буде більше - котел взагалі не запрацює).

Неправильний підбір теплоносія може виявитися причиною сильного падіння потужності через покриття електродів сольовими відкладеннями. Крім того, потрібно періодична заміна електродів в зв'язку з їх повільним, але постійним розчиненням.

Особливості конструкції електродних - іонних - котлів створюють і особливі умови їх експлуатації і підключення. Особливу увагу варто звернути на використовувані прилади електричного захисту, такі як пристрої захисного відключення (УЗО), що контролюють струми витоку. У зв'язку з тим, що теплоносій є частиною електричного кола, то утворюється струм витоку, який завдяки спеціальній конструкції ізоляторів знаходиться в межах від 20 до 40 мА. Це необхідно брати до уваги при підключенні котла до електричної мережі, яка вже має встановлені УЗО. Іонний котел підключається через окремий автомат вимикання, минаючи пристрої захисного відключення. Сама ж конструкція іонного котла передбачає досить ефективні заходи безпеки, такі як заземлення - вимога для всіх видів електрообладнання, захист від обриву «нуля» за допомогою реле або електроніки і одночасне відключення «нуля» і «фази» електромагнітним пускачем.

Гідравлічні схеми підключення електродних котлів мало чим відрізняються від аналогічних схем для ТЕНових моделей (рис. 6). Їх можна також застосовувати комбіновано з іншими теплогенераторами.

Мал. 6. Схема підключення електродного котла в системі з радіаторами і «теплою підлогою»:

1 - електрокотел; 2 - кульовий вентиль; 3 - насос циркуляції; 4 - фільтр; 5 - спускний вентиль; 6 - розширювальний бак; 7 - автоматика; 8 - група безпеки; 9 - триходовий вентиль з сервоприводом; 10 - контур опалення підлоги; 11 - автоматика опалення підлоги

Безпека понад усе

Окремим пунктом по експлуатації електричних котлів завжди була безпека, яка забезпечується вимогами «Правил технічної експлуатації електроустановок споживачів» (ПТЕЕС), «Правил улаштування електроустановок» (ПУЕ), «Правил техніки безпеки електроустановок для споживачів» (ПТБ) та «Правил безпечної експлуатації електроустановок споживачів »ДНАОП 0.00-1-21-98.

Всі ці документи наказують безпечний порядок дій при монтажі і підключенні електрокотлів, а також і в процесі їх експлуатації. Кожному, хто придбав у користування електричний котел, необхідно керуватися наступними правилами.

При монтажі і підключенні:

• електричне живлення котла здійснюється мідним дротом з перерізом не менше, ніж вимагається для даної моделі котла;
• в приміщенні, де встановлюється котел, повинно бути змонтовано заземлення, що відповідає вимогам ПУЕ, яке обов'язково має проходити перевірку не рідше одного разу на рік;
• для підключення котла від лічильника прокладається окремий кабель, на який монтується пристрій роз'єднання всіх полюсів і автоматичний захисний вимикач.

Включати котел можна тільки після перевірки наявності неушкодженої лінії заземлення, закритою кришки котла і наявності в котлі (системі) теплоносія. У разі виникнення будь-яких порушень в роботі теплогенератора, необхідно терміново відключити його від електричної мережі і звернутися до фахівців сервісного центру. Категорично забороняється:

• знімати кришку котла при підключеному харчуванні;
• використовувати в якості заземлення труби систем газо- і водопостачання, а також каналізації;
• при довгострокових перервах в роботі котел необхідно відключати від мережі живлення;
• експлуатація котла в системі опалення без датчика обмеження тиску і манометра;
• проводити роботи по монтажу і ремонту особам без спеціальної підготовки;
• вносити зміни в електричний монтаж або конструкцію котла;
• включати котел в разі замерзання теплоносія в котлі або системі опалення;
• виконувати ремонт при підключеному харчуванні.

Важливим питанням безпечної роботи електричних котлів є і пожежна безпека, що вимагає, зокрема, не розміщувати теплогенератор в безпосередній близькості від легкозаймистих предметів; використовувати тільки стандартні комутаційні пристосування і з'єднувачі; розміщувати автоматичний вимикач в доступному місці; не складати в приміщеннях, де встановлений електричний котел, горючі матеріали і т.д.

Більше важливих статей і новин в Telegram-каналі AW-Therm . Підписуйтесь!

Вас може зацікавити:

Вам також може сподобатися

Замовлення було відправлено, з Вами зв'яжеться наш менеджер.