Как работают ТЭновые, индукцикционные и электродные электрокотлы

Обновлено: 20.01.2019 Дмитрий Черкасов 8 мин.

По данным статистики свыше 80 процентов россиян живут в городе. Жизнь в крупном населенном пункте имеет свои преимущества, однако недостатки городской жизни видны невооруженным глазом. Скученность, шум, плохая экология приводят к тому, что мало кто из взрослых горожан не задумывался о постройке или покупке загородного дома, чтобы иметь возможность на лоне природы отдохнуть от суеты и толкучки города. Некоторым людям удается реализовать свою мечту.

Разновидности котлов

В российском климате жить без отопления жилища зимой невозможно. Но не во всех сельских местностях доступно подключение к централизованному отоплению. Следовательно, требуется автономный источник обогрева.

Но вряд ли кто-то из горожан будет строить в частном, пусть и небольшом, доме традиционную русскую печь, при помощи которой можно отапливать помещение, готовить на ней пищу. Слишком уж экзотичный и трудоемкий вариант обогрева для наших дней.

Практически все люди в этой ситуации предпочтут установить отопительный котел (ОК). Промышленность предлагает самые разные виды отопительных установок. По видам используемого топлива различают котлы:

газовые;
твердотопливные;
жидкотопливные;
электрические.

Кроме них, выпускаются котлы комбинированные или универсальные. Называются они так, потому что могут работать на двух и более источниках энергии. Например, на газе и электричестве или на дровах и газе. Самые продвинутые модификации могут использовать жидкое, твердое, газообразное топливо и электричество.

Какой тип котла выбрать для частного дома? Выбор зависит от ряда параметров – площади помещения, наиболее доступного топлива, безопасности, простоты обслуживания, цены.

В частности, в доме небольших размеров не имеет смысла установка мощного многотопливного канала. Стоит он дорого, для него требуется отдельное помещение. Затраты не окупятся. Но в данном случае отлично подойдет электрокотел.

В таком доме без автономного источника тепла не обойтись

Преимущества и недостатки электрокотлов

Электрокотлы пользуются большой популярностью у владельцев загородных домов и дач, так как обладают определенными преимуществами по сравнению с другими ОК:

компактные размеры и небольшая масса устройства;
отсутствует необходимость подводки газовых труб или постоянного пополнения топлива (дров, дизеля и т.д.);
нет нужды в устройстве вентиляции для отвода продуктов сгорания топлива;
безопасная эксплуатация;
относительно низкая цена;
простота монтажа и обслуживания.

В то же время нельзя обойти вниманием два характерных недостатка, присущих электрокотлам. Первый из них – высокая стоимость электроэнергии. Второй – электрическая сеть должна обладать достаточной мощностью для подключения котла.

Типы электрокотлов

Все они делятся на большие группы в зависимости от того, каким способом осуществляется нагревание теплоносителя:

ТЭНовые;
индукционные;
электродные.

В котлах первой группы используются ТЭНы (трубчатые электронагревательные элементы).

Принцип работы электрокотла для обогрева дома с использованием электродов основан на способности теплоносителя нагреваться, когда через него проходит электрический ток.

Принцип действия индукционного котла базируется на способности ферромагнетиков нагреваться под воздействием индукционного тока.

Различаются ОК по величине используемого электрического напряжения. Котлы небольшой мощности (до 6 киловатт) работают на одной фазе (220 вольт), ОК большей мощности подключаются к трехфазной сети напряжением 380 вольт.

Котлы бывают одно- и двухконтурные. Одноконтурные предназначены исключительно для отопления, двухконтурные для отопления и подогрева воды для бытовых нужд.

ТЭНовые котлы

Устройство электрокотла для отопления на ТЭНах довольно простое. Один или несколько трубчатых нагревателей располагаются в теплообменнике, через которые циркулирует вода или другой теплоноситель. В корпусе ОК находится автоматика, регулирующая температуру воды, а также включающая и выключающая нагревательные элементы.

ТЭН – это трубка в форме латинской буквы U, сделанная из меди или нержавеющей стали. Внутри проложена спираль, изготовленная из вольфрама или нихрома. В качестве изолятора используется керамика или кварцевый песок.

Как работает электрокотел такого типа? Напряжение подается на концы ТЭНа. Ток, проходя по спирали, нагревает ее. Тепло отдается через песок или керамику, металлический корпус теплоносителю. Циркуляцию теплоносителя по контуру отопления обеспечивает циркуляционный насос.

Чем хорош ТЭНовый агрегат? Прежде всего простотой установки и низкой ценой котла. В плюс можно записать быстрый нагрев жидкости. Существенным недостатком является образование накипи на ТЭНах, что снижает эффективность установки. Чтобы накипь образовывалась в меньших количествах, в воду добавляют сульфат натрия, кальцинированную соду или используют дистиллированную воду.

Индукционные котлы

Бытовые котлы индукционного типа появились в 90-х прошлого столетия. Его основные элементы: индукционная катушка и сердечник. Катушка под воздействием электротока генерирует переменное магнитное поле, порождающее вихревые токи в сердечнике. Под их действием сердечник нагревается и передает тепло теплоносителю.

Котлы индукционные хороши тем, что они очень надежны и долговечны. ОК индукционного типа может прослужить три десятка лет. Он безопасен в эксплуатации. В качестве теплоносителя можно использовать любую подходящую жидкость. Недостатки — довольно высокая цена и значительная масса. Даже небольшой котел весит около двадцати килограммов.

Электродные электрокотлы

Иногда такие ОК называют ионными. В роли проводника тока выступает теплоноситель. Ток возникает из-за разницы потенциалов на помещенных в теплоноситель электродов. Текущий через теплоноситель ток вызывает его нагревание.

К достоинствам относят высокую экономичность, надежность и быстроту нагрева электрокотлов. В минусы можно записать необходимость в специальном теплоносителе, поскольку обычная вода не годится.

Принципы выбора электрокотла

При покупке котла нужно учесть еще несколько факторов. Очень важным параметром является мощность котла. Она у современных ОК варьируется от 2,5 кВт до 60 кВт. Слабенький котел не справится с обеспечением теплом помещения, излишне мощный приведет к необоснованным расходам электроэнергии и денег.

Нужная мощность рассчитывается по специальной формуле. Чтобы выяснить мощность, потребуется площадь помещения умножить на удельную мощность (УД). Второй показатель устанавливается отдельно для каждого региона. Полученную в результате умножения цифру нужно разделить на 10. Допустим, дом находится в Подмосковье, где УД равна 1, 2 кВт. Площадь дома 200 квадратных метров.

Следовательно, электрокотел должен обладать мощностью не менее 24 кВт. Однако приведенная формула справедлива только по отношению к одноконтурным моделям. Если предусматривается горячее водоснабжение мощность необходимо увеличить на 20 процентов.

Заслуживает внимания при выборе регулировка мощности. Она бывает двух типов:

ступенчатая;
плавная.

Первый тип регулирования используется в аппаратах с независимыми электрическими нагревателями. Как правило, при таком варианте регулировке котел можно эксплуатировать на 25, 50, 75 и 100 процентов запроектированной мощности.

Для плавного регулирования необходим реостат.

В дешевых агрегатах, мощность которых мала, возможность регулирования отсутствует.

При покупке ОК, рассчитанного на 380 вольт, нужно, чтобы имелась возможность подвести к дому трехфазную линию электропередачи.

Следует посмотреть на какое количество контуров ОК рассчитан. Электрокотлы обычно не используют для нагрева двух контуров, поскольку потребляют слишком много электроэнергии.

Важное значение имеет автоматика ОК. Она обеспечивает безопасность работы агрегата и позволяет рационально расходовать электроэнергию, регулируя температуру. Практикуется установка двух типов терморегуляторов:

механического;
электронного.

Терморегулятор механического типа функционирует либо на сильфонах, заполненных газом или жидкостью, либо на биметаллических пластинах. Когда температура достигает заданного значения, терморегулятор размыкает электрическую цепь. После того, как температура упадет ниже определенного уровня, терморегулятор снова включает ОК. Механическая автоматика проста, отличается устойчивостью к перепадам напряжения, однако недостаточно чувствительна. Возможны отклонения от установленной температуры на два-три градуса.

Электронная автоматика может контролировать, как температуру помещения, так и теплоносителя. Она отличается высокой чувствительностью и точностью в работе. Температур может изменяться при помощи пульта управления, так и заранее заданными программами. Стоимость такой автоматики выше механической.

Все электрокотлы отличаются компактными размерами. Самого маленького размера – электродные ОК. Их длина может достигать всего срока сантиметров. Их можно крепить прямо на трубе с циркулирующим теплоносителем.

ОК продаются в базовой комплектации и с дополнительными опциями (расширительный бак, выносной терморегулятор и т.д.) Они могут понадобиться, а могут и нет. Прежде чем отказаться от покупки дополнительных устройств, следует просчитать результаты такого шага. Если их понадобится докупать после покупки базового варианта электрокотла, это обойдется дороже.

КПД практически у всех современных моделей находится на уровне 95-98 процентов.

Корпуса ОК могут быть изготовлены из различных материалов (сталь, медь, пластик и т.д.). Материал влияет на прочность корпуса и пожарную безопасность.

На цену агрегата влияют несколько факторов:

мощность;
количество контуров;
дополнительные опции;
тип ОК;
производитель.

Например, электрокотлы известных европейских брендов будут стоить, конечно, дороже, чем китайские или российские. ТЭНовые ОК стоят меньше, чем электродные или индукционные.