Електрически котли за отопление на частна къща и лятна вила: видове и избор

Съдържанието на статията

• Градация на мощността
• Разновидности на електрически вериги
• Разлики във вида нагревателен елемент
• Характеристики на дизайна
• Схеми за автоматизация и безопасност

Въпреки че ефективността на преобразуването на енергия в електрическите котли е една от най-високите, устройствата могат да се различават по вид и използваемост. Подготвихме преглед на основните разновидности на технологията за електрическо отопление на системи за пренос на течност.

Градация на мощността

Необходимо е да се разбере разликата между електрическите котли за битова и промишлена употреба. Ако например вземете един от водещите производители на пазара – „EVAN“ – в моделната му гама можете да намерите отоплителни инсталации с мощност до 1,6 MW, докато за гражданско жилище „таванът“ на натоварването на електрическата мрежа обикновено е 20-25 kW.

Електрически котел „EVAN“

Ергономията на електрическия бойлер е много по-важна от неговата върхова мощност. Висока ефективност на работа се постига, ако устройството има няколко нагревателни елемента, които, когато са включени в различни комбинации, могат да генерират точно количеството топлинна енергия, което е необходимо при текущия температурен режим.

Електрически котел Protherm

Най-печелившите в това отношение могат да се нарекат котли, произведени от Protherm или Zota – броят на етапите достига 4-5, в допълнение, нагревателите имат различни мощност. Технологията на Ferroli например реализира цифрова верига за управление на мощността с автоматично регулиране и в моделната гама на WARMOS на вече споменатия производител „EVAN“ нагревателите не се изключват, а се контролират по метода PWM с пропорционално увеличаване на интензивността на отопление. Липсата на постоянно превключване на комутационния блок има благоприятен ефект върху дълготрайността на контактните групи, консумацията на енергия, спада на напрежението и натоварването на електропреносната мрежа също са по-слабо изразени.

Електрически котли ZOTA

Като се има предвид, че общият индикатор при избора на мощност е 1 кВт на всеки 10 м² отопляемата зона, основната отправна точка трябва да бъде реалната топлинна загуба на сградата. Необходимо е също така да се осигури резерв на мощност около 15-20%, така че оборудването да не работи за износване и в случай на необичайно ниски външни температури.

За местния производител ценовата стойност на 1 kW мощност е около 2–2,5 хиляди рубли, за вносно оборудване – до 3–3,5 хиляди рубли. Котлите, проектирани за монтаж в технически помещения, винаги са по-евтини от тези с естетичен външен корпус.

Разновидности на електрически вериги

Повечето домакински котли с трифазни и еднофазни връзки имат универсална схема за свързване на нагревателни елементи и могат лесно да бъдат адаптирани да работят за определен тип захранваща мрежа. Тази тенденция се запазва при максимална мощност до 12-16 кВт, по-високи нагревателни елементи вече се използват без неутрална точка на свързване. Естествено, ако има трифазен вход към къщата, трябва да изберете подходящо оборудване от клас, за да осигурите симетрията на товара. Многофазните котли обаче могат да се използват и когато са свързани към 220 V мрежа: три различни нагревателни елемента дават повече свобода в регулирането на мощността.

Електрически котел „EVAN“ WARMOS „Комфорт“ 7,5 кВт (220V / 380V) с тристепенно регулиране на мощността: 1 – изпускателна тръба; 2 – клемен блок; 3 – блок за свързване на циркулационната помпа; 4 – индикация на стъпките на захранване; 5 – индикация за липсата на охлаждаща течност; 6 – индикация за включването на нагревателни елементи; 7 – контактори; 8 – дръжка на термостата; 9 – отоплителен блок в топлоизолация; 10 – защитен корпус; 11 – входна тръба

Захранването на отоплителните елементи е само едната страна на монетата. Начинът на тяхното управление е също толкова важен. Така че в евтиното оборудване от домашно и китайско производство широко се използват магнитни контактори, работещи от мрежово напрежение. Когато котелът е напълно зареден, мрежовото напрежение пада толкова много, че намотките не осигуряват достатъчно налягане за контактната група, поради което той бързо се разпада. При висококачествените технологии превключващото устройство работи при ниско напрежение, което лесно се стабилизира от вграденото захранване, а в най-модерните технически модели контролът на мощността се осъществява с помощта на безконтактно превключване.

Схемата на свързване и вътрешните връзки на котела е от решаващо значение за удобството на работата му. Производителите на котелно оборудване разбират това и допълват продуктите си с всички видове устройства, за да разширят режимите на работа. Така че котлите на шведския производител STS могат да бъдат оборудвани с разтоварващо реле (ограничаване на мощността) без особени модификации, а в някои котли AEG той е инсталиран по подразбиране. Релетата са свързани към токови трансформатори на входния кабел и ограничават мощността, като дават предимство на захранването на домакински уреди.

Разлики във вида нагревателен елемент

В електрическите котли могат да се използват три вида нагреватели. Нека започнем с най-нестандартните – индукция и електрод. Противно на усилията на търговците, такива устройства не осигуряват увеличаване на мощността, но имат едно важно предимство – липсата на образуване на мащаб по повърхностите на нагревателните елементи. Поради това намаляването на ефективността с течение на времето изчезва и експлоатационният живот се удължава..

Електроден котел

От своя страна електродните котли имат доста сложен състав на дейностите по въвеждане в експлоатация и са много чувствителни към качеството на подготовката на охлаждащата течност. При работа, индукционните и електродните котли не са много по-ниски от технологията на нагревателните елементи, напротив: с този тип отопление е по-лесно да се осъществява PWM управление, благодарение на което технологията може да поддържа температурата с много висока точност, осигурявайки икономия на енергия.

а – електроден котел; в – котел за нагревателен елемент; 1 – клеми за свързване към мрежата; 2 – уплътнение и електрическа изолация; 3 – случай; 4 – блок от електроди; 5 – нагревателен елемент; 6 – външна изолация

Котлите с рулони са безвредна класика. В зависимост от качеството на нагревателните елементи, действителният им експлоатационен живот може да бъде от 7-10 до 20 години. Препоръчва се за употреба нагреватели в полиран калъф от неръждаема стомана, сухи и керамични нагревателни елементи.

Характеристики на дизайна

Безопасните и надеждни електрически котли се дължат на простотата на дизайна им. Почти цялото отоплително оборудване, захранвано от електричество, представлява по същество малка колба с нагревателен елемент, напълнен с вода. По отношение на подобряването на основния дизайн обаче има положителни промени..

Така че, за монтаж в технически неотоплявани помещения, котлите могат да бъдат оборудвани с топлоизолация на тялото, за да се намали изтичането на топлина. За индукционни котли се използва лабиринтна отоплителна камера, благодарение на която дори при ниска степен на нагряване на стените в режим на ограничена мощност водата напълно ще абсорбира генерираната топлина.

Конструкция на индукционен котел: 1 – електрически вход; 2 – ръчно освобождаване на въздух; 3 – индукционна бобина; 4 – сърцевина; 5 – барабан на котела

Особено висока степен на разнообразие се проявява в котелното оборудване с всички видове приставки. Ако вземем като пример бойлери от серията EPO и отоплителното оборудване Vaillant, разликите ще бъдат очевидни. Във втория случай има и втора верига за БГВ и вградена помпа с разширителен резервоар и група за безопасност, както и много ергономична автоматизация на управлението. И най-важното – всичко е опаковано в един компактен калъф. Практическата разлика е, че с използването на „гола“ колба, стените на котелното помещение се пълнят с елементи на хидравличните тръбопроводи, докато моноблочното оборудване е малко и може да се монтира в обитаемата зона на къщата, без да нарушава вътрешността на помещението.

Схеми за автоматизация и безопасност

Най-обширната тема за обсъждане е как електрическите котли регулират работата си. В най-простата версия се използват термостати от същия тип, които се инсталират в бойлери за съхранение. Ако температурата се е повишила над предварително определена маркировка, термопластата задейства механизма за контакт и отваря веригата. За съжаление, този метод на управление не корелира добре с гъвкавостта на избора на мощност при наличието на няколко нагревателни елемента, поради което котлите с ниска мощност са оборудвани с механичен термостат – до 3-4 kW.

Управляващата верига се счита за малко по-усъвършенствана, в която механичен термостат отваря веригата на захранване на контактора. Тук е възможно да се инсталират няколко термостата (условно), които контролират различни нагревателни елементи със съответно регулиране на температурата на изключване спрямо работната мощност. Може да има един термостат, в този случай включването и изключването на отделни нагревателни елементи се извършва ръчно. Невъзможно е да се отделят най-добрите сред описаните схеми за управление, всички те могат успешно да се прилагат в различни работни условия..

Върхът на техническите постижения е отоплителната технология с интелигентно цифрово управление. В допълнение към контролирането на отоплението, нивото и дебита на охлаждащата течност, такива котли отчитат и температурата на въздуха вътре в помещенията, налягането в системата, течовете за течове, работното напрежение и натоварването в мрежата. Най-модерните котли също могат да вземат предвид състоянието на уличната атмосфера, увеличавайки или намалявайки мощността предварително. Трябва да се отбележи, че контролния шкаф може да стои отделно от нагревателната крушка. Също така, за почти всички котли има възможност за преоборудване с устройства за автоматизация на трети страни, например модул за дистанционно управление или реле за разтоварване.