Электрокотел устройство: Устройство и принцип действия электрокотла отопления дома

Содержание

Установка электрокотла, подключение электрокотла своими руками

Отопление с использованием электричества не слишком выгодно, зато дает массу преимуществ: комфортная эксплуатация, сравнительно невысокая цена оборудования, безопасность. Данная статья посвящена установке и подключению электрокотла в частном доме. Изучив наше подробное руководство, любой мастеровитый домовладелец без проблем выполнит монтаж электрического котла своими руками.

Если вы еще не выбрали электрический котел

Выбор отопителя, действующего совместно с водяной системой обогрева, выполняется по мощности и принципу работы (от последнего зависит стоимость оборудования). С функциональностью у электрокотлов проблем нет – любая модель комплектуется блоком автоматики. К нему при желании подключаются различные периферийные устройства – погодные датчики, комнатные либо накладные термостаты и модули GSM для управления с мобильного телефона или через интернет.

Важное замечание. Некоторые производители, например, «Галан», Protherm или «Эван» требуют в инструкции по эксплуатации, чтобы монтаж и подсоединение электрокотла к сети выполнял специально обученный персонал. Самостоятельное подключение повлечет отказ от гарантийных обязательств.

После окончания работ мастера делают пометку в техническом паспорте изделия

Перед выбором и покупкой обогревательного прибора уточните, сколько электрической мощности выделено вашему жилищу управляющей компанией. Может статься, ее не хватит для индивидуального электрообогрева. Момент второй: однофазная сеть напряжением 220 вольт способна питать котлы, потребляющие до 12 кВт/ч включительно. Более мощные водонагревательные аппараты подключаются к трехфазной электросети 380 В.

Определение тепловой мощности

Данный показатель рассчитывается по стандартной формуле: вычислите отапливаемую площадь загородного дома или дачи, затем умножьте квадратуру на 0.1 кВт. Получите потребность в тепловой энергии, которую должен перекрыть электрокотел.

Учтите ряд нюансов:

Пример. Небольшой домик 100 м² в среднем требует 100 х 0.1 = 10 кВт теплоты. Мощность электроотопительной установки – 10 х 1.2 (20%) = 12 кВт. Необходим нагрев воды на хозяйственные нужды – умножаем на коэффициент 1.5 и получаем 15 кВт.

Для получения более точных результатов предлагаем изучить методику расчета нагрузки на систему отопления

Какой тип нагревателя лучше

Дальше нужно выбрать водогрейный аппарат по принципу работы. Какие виды бытовых электрокотлов можно купить:

  1. Традиционные, оснащенные трубчатыми электронагревателями (ТЭНами).
  2. Электродные, где подсоленный теплоноситель прогревается за счет прохождения тока через воду.
  3. Индукционные аппараты греют жидкость вихревыми токами Фуко, возникающими в металлическом сердечнике многовитковой катушки.
Электрическая мини-котельная с трубчатыми нагревателями (ТЭН), полностью укомплектованная оборудованием

Ценный совет. Не слушайте россказни продавцов, расхваливающих экономичность тех или иных электрокотлов. Они любят применять выражения «энергосберегающий», «вечный», «экономный» и так далее. Запомните: все типы обогревателей одинаково эффективно преобразуют электрическую энергию в тепловую с КПД 98—99%.

Первое место в рейтинге пользователей занимают ТЭНовые отопители. Единственное слабое место – сам нагревательный элемент – давно защищают керамикой, вдобавок его легко заменить. Современные модели теплогенераторов представляют собой настенные мини-котельные со встроенным расширительным баком и циркуляционным насосом. Есть более простые версии, включающие только нагреватели и блок автоматики.

Самый дешевый и надежный вариант – электродный котел со шкафом управления, изображенный на фото. Его недостатки:

  • громкие звуки включения от срабатывания контактора или магнитного пускателя;
  • постепенное вырождение солей в теплоносителе, снижающее эффективность нагрева, из-за чего воду в системе отопления придется подсаливать 1—2 раза в месяц;
  • электроаппарат стабильно работает с радиаторами, но плохо совместим с теплыми полами, где надо поддерживать невысокую температуру теплоносителя 35—50 °С.

Индукционные электрокотлы для отопления частного дома довольно дороги, причем к надежности аппаратов есть вопросы. Известны случаи перегорания фазы внутри катушки, мощность теплогенератора падала на треть. Устранить поломку весьма проблематично.

Индукционный отопитель греет воду металлическим сердечником, находящимся в вихревом поле катушки

Указания по монтажу отопителя

Электрические водогрейные котлы всех типов рассчитаны на крепление к стене и комплектуются монтажными скобами либо хомутами. Пояснять разметку и забивку дюбелей нет смысла – каждый домовладелец знает, как это делается.

Для справки. В напольном исполнении продаются универсальные электро-дровяные и угольные котлы, описываемые в другом нашем материале.

Другой вопрос – как правильно выбрать помещение и конкретное место монтажа электрокотла. С одной стороны, нормативные документы не запрещают ставить теплогенератор в любой комнате. С другой стороны, существуют правила пользования электроустановками (ПУЭ), накладывающие ограничения на размещение теплосиловых устройств большой мощности.

Настенную версию можно повесить хоть в коридоре, но туда придется тянуть все коммуникации

Дадим несколько общих рекомендаций, как правильно установить электрокотел в частном доме:

  1. Учитывая большой ток в цепи работающих электронагревателей, приборы лучше устанавливать в отдельном техническом помещении, например, топочной или гараже. Цель – ограничить доступ к силовому электрооборудованию и защитить аппараты от воздействия влаги.
  2. ТЭНовые мини-котельные допускается размещать в кухне либо прихожей. Но учтите важный нюанс: туда придется тянуть главную магистраль системы отопления и мощный силовой кабель. Вряд ли эти коммуникации гармонично впишутся в интерьер, разве что заделать трубы в стену.
  3. При монтаже теплогенератора на деревянную стену либо другую сгораемую перегородку соблюдайте требования, предъявляемые к навесным газовым котлам. Под заднюю часть корпуса, прилегающую к дереву, проложите лист кровельной стали или базальтового картона, как сделано на фото.
  4. Обеспечьте подход и доступ к отопителю для удобства подключения и обслуживания. Индукционные и электродные котлы устанавливайте с таким расчетом, чтобы рядом поместить расширительный бак и насос. Шкаф управления располагайте на высоте 1.5—1.8 м от пола.

    Рекомендуемые отступы до котельного агрегата «Протерм Скат», указанные в инструкции

  5. Кабели прокладывайте выше отопительных и канализационных трубопроводов, дабы их не залило водой в случае прорыва.
  6. Трубы отопления не должны нагружать своим весом присоединительные штуцеры агрегата.

Важно! Корпус электрокотла обязательно присоедините к заземляющей шине. Если таковая отсутствует, сделайте на улице контур заземления и проложите в котельную. Подробную инструкцию найдете ниже.

Как правило, электрический генератор тепла выступает в роли резервного аппарата при основном твердотопливном либо газовом котле. Значит, нужно правильно скомпоновать теплогенераторы и вспомогательное оборудование, чтобы вышло минимум пересечений трубопроводов. Обдумайте и нарисуйте схему заранее.

Обвязка электрокотла с системой отопления

Мини-котельные настенного типа со встроенным расширительным баком, насосом и группой безопасности эксплуатируются в закрытых системах отопления с принудительной циркуляцией, работающих под давлением. Подключение предельно простое и не требует отображения в виде схемы: подающий и обратный трубопровод подсоединяются к соответствующим патрубкам электрокотла.

Примечание. Автоматика подобных теплогенераторов следит за давлением в отопительной сети посредством датчика. При напоре теплоносителя ниже установленного порога (обычно – 1 Бар) аппарат не включится.

Дальше мы хотим представить типовые схемы подключения электрокотлов к системам отопления для таких случаев:

  • когда нужно установить агрегат, не оснащенный собственным насосом и расширительной емкостью;
  • параллельная работа в паре с твердотопливным либо газовым котлом;
  • обвязка с буферной емкостью;
  • подключение двухконтурной версии агрегата к магистралям отопления и ГВС;
  • соединение с бойлером косвенного нагрева.
Группа безопасности защищает систему от превышения давления и сбрасывает лишний воздух

Первая схема иллюстрирует подключение электродного либо индукционного котла к отопительной сети закрытого типа с мембранным расширительным баком. На прямом выходном участке подающей трубы ставится группа безопасности, после нее – отсекающий шаровой кран. Насос и фильтр — грязевик с одинаковым успехом ставятся на подаче или обратке.

Примечание. На этой и последующих схемах условно не показан трубопровод подпитки. Его следует врезать в обратную магистраль отопления.

Аналогичным образом подсоединяется ТЭНовая версия электрокотла, не оборудованная расширительным баком, группой безопасности и насосом. Если же требуется организовать подключение к самотечной (гравитационной) системе отопления открытого типа, то трубопроводы прокладываются с уклоном 3 мм на каждый погонный метр, а циркуляционный насос монтируется на байпасе.

Способность работать самотеком не дает схеме большого преимущества — без электричества котел все равно отключится

В верхней точке сети размещается открытый расширительный бачок. Для обеспечения стабильного самотека производитель электродных котлов «Галан» рекомендует выдержать высоту вертикального участка между отопителем и емкостью 2 метра. Соответственно, бак выносится на чердак частного дома.

Замечание. Установка настенного электрокотла, чьи патрубки обращены книзу, не позволит теплоносителю циркулировать естественным образом за счет конвекции. Пример – агрегаты бренда «Эван» либо «Протерм». К гравитационным системам подойдут отопители с боковыми и верхними штуцерами – «Галан», «ВИН» и им подобные.

Соединение с другими котлами и теплоаккумулятором

Чтобы подключить электрический теплогенератор совместно с твердотопливным котлом, воспользуйтесь схемой с двумя обратными клапанами, накладным термостатом и комнатным регулятором температуры. Данный вариант присоединения обеспечивает автоматический «подхват» остывающей системы электрокотлом после прогорания закладки дров.

Обратные клапаны не дают теплоносителю перетекать в соседний контур и двигаться во встречном направлении

Алгоритм работы схемы выглядит так:

  1. Тт-котел действует в качестве основного, электрический аппарат находится в дежурном режиме.
  2. Когда порция дров либо угля сгорает, температура воздуха в здании начинает снижаться. При охлаждении до установленного пользователем порога комнатный терморегулятор включает электронагреватель.
  3. Накладной термостат фиксирует падение температуры в обратке твердотопливного котла и отключает его насос.
  4. После загрузки дров в топливник подогрев возобновляется, термостат запускает принудительную циркуляцию. С помощью собственного датчика электрокотел «видит» нагретый теплоноситель и не включается в работу до следующей команды терморегулятора. Подробнее о принципе работы рассказано экспертом в следующем видео:

Примечание. Способ обвязки пригоден и для других типов котлов – газовых, дизельных и так далее. Учтите один нюанс: электронагреватель здесь используется в качестве резервного источника тепла.

Подключение к буферной емкости, изображенное на очередной схеме, тоже позволяет объединить несколько источников тепла и накопить достаточное количество энергии в баке. Теплоаккумулятор весьма полезен в ситуации, когда электрический отопитель функционирует ночью, пользуясь дешевым тарифом. Днем аппарат бездействует, а здание обогревается теплом из буферного резервуара.

В данной схеме можно организовать работу электронагревателя по расписанию с помощью таймера

Задача смесительного узла с трехходовым клапаном – подавать радиаторам воду требуемой температуры, ведь теплоаккумулятор «заряжается» до 80—90 °С. Если в комнатах устроены водяные контуры напольного обогрева, для них делается второй смесительный узел, подготавливающий теплоноситель с температурой 35—45 °С (максимум – 50 °С).

Схемы с горячим водоснабжением

Получить от электрокотла горячую воду на хозяйственные нужды можно двумя способами:

  • приобрести и поставить двухконтурный отопительный агрегат;
  • подсоединить к одноконтурному котлу бойлер косвенного нагрева.

В первом случае подключение аппарата производится по типовой схеме, изображенной на картинке. Сложностей здесь минимум, главное, — правильно смонтировать запорную арматуру.

Для удобства чистки грязевики должны стоять в горизонтальном положении

Обвязка с бойлером косвенного нагрева выполняется через трехходовой электроклапан переключающего типа. По команде термостата, встроенного в накопительный бак, элемент переключает поток теплоносителя на подогрев воды для ГВС либо радиаторы отопления. Загрузка бойлера в приоритете: пока емкость не прогреется до установленной температуры, радиаторная сеть тепла не получит.

В случае с индукционным либо электродным агрегатом погружной термостат подсоединяется к контактам термореле

Важный момент. По указанной причине большую роль играет подбор мощности теплогенератора. Если ее недостаточно, нагрев бака растянется надолго, комнатный воздух успеет охладиться. Подробнее о работе системы смотрите в обучающем видеосюжете.

Хотя в сюжете идет речь о стыковке накопительного водонагревателя с настенным газовым котлом, суть не меняется — электрический отопитель присоединяется аналогично.

Подключение к электросети

Схемы запитки одинаковы для всех электрокотлов, разница лишь в числе фаз. Аппараты мощностью до 12 кВт подключаются к однофазной сети 220 В, более 12 кВт – к трехфазной (380 В). Что понадобится для монтажа:

  • силовой кабель с медными жилами;
  • дифференциальный автомат защиты либо связка УЗО + обычный автоматический выключатель;
  • заземляющий контур.

В качестве силовой линии применяется кабель марки ВВГ любой разновидности, количество жил зависит от числа фаз – 3 или 5. Сечение токоведущей части подбирайте по мощности теплогенератора, обычно этот параметр указывается в инструкции по эксплуатации изделия. Чтобы упростить задачу, приведем данные для разных котлов в виде таблицы.

Номинал дифференциального автомата тоже зависит от потребляемой мощности отопителя, ток срабатывания – 30 мА. Например, для защиты силовой линии агрегата 3 кВт (220 вольт) понадобится устройство, рассчитанное на 16 А, под мощность 16 кВт (380 В) нужен дифавтомат на 32 А. Точные номиналы указаны в паспорте изделия.

Чтобы самостоятельно подключить электрическую мини-котельную настенного исполнения, необходимо снять лицевую панель, провести внутрь силовой кабель и соединить жилы соответствующих цветов с контактами клеммника. Как правило, нулевой провод обозначается синим, заземление – желто-зеленым цветом. Таким же образом подключается ящик управления индукционного и электродного котла.

Электрические соединения между шкафом управления и нагревательным блоком электродного либо индукционного котла производятся по индивидуальной схеме, представленной в инструкции. В качестве примера приведем схему подключения популярного электрокотла «Галан».

Схема автоматики при однофазной сети 220 В

Температуру теплоносителя здесь контролируют накладные датчики, установленные на металлические участки подающего и обратного трубопровода. Приборы включены последовательно с контактами термореле, управляющего магнитным пускателем. При достижении верхнего порога температуры цепь разрывается и пускатель отключает нагрев.

Схема соединений при подключении котла к трехфазной сети 380 В

Как сделать заземление

Заложить возле частного дома заземляющий контур – дело простое и очень полезное с точки зрения электробезопасности. Для монтажа отыщите 3 стальных стержня Ø16 мм длиной 2 м и полосу сечением 40 х 5 мм.

Отступив 3 м от стены здания, устраивайте заземление согласно пошаговой инструкции:

  1. Разметьте на грунте треугольник со сторонами 2 м и выройте котлован на глубину 50 см.
  2. Заострите концы стержней наждаком или болгаркой, установите в вершинах треугольника и забейте в землю на полную длину.

    Связка заземлителей (слева на фото) и прокладка шины в дом (справа)

  3. В котловане выступающие концы прутков надежно соедините полосой с помощью сварки.
  4. Сделайте подводящую шину из полосы, приварив ее к контуру и закрепив к цоколю. Прихватите к ней болт, прикрутите медную шину и проведите заземлитель внутрь дома, подключив к металлическому корпусу электрощита.

По окончании сварочные швы и надземный участок полосы обработайте битумом, яму закопайте. Подробнее об устройстве заземления для электрокотла и домашней бытовой техники смотрите в видеоролике:

Заключение

Чтобы не совершать глупых ошибок в процессе монтажа и обвязки, перед установкой электрокотла стоит пообщаться со специалистом в данной области. Операция не настолько проста, как может показаться. Особое внимание уделите электрической части, поскольку высокое напряжение является источником повышенной опасности.

Промышленный электрический котел – разновидности и преимущества

Котел электрический промышленный – это нагревательное оборудование, предназначенное для отопления и/или горячего водоснабжения промышленных объектов и работающее на электрической энергии. Сегодня мы рассмотрим подробнее особенности и преимущества данного типа оборудования.

►См. Котел электрический промышленный в нашем каталоге

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ – САМЫЙ ДОРОГОЙ ВИД ТОПЛИВА?

Считается, что электричество – это самый дорогой энергоноситель. Сравнивают обычно со стоимостью ископаемого топлива, например, газа или угля. Логично предположить, что для получения электричества на ТЭЦ сжигается газ или уголь, поэтому соответственно и электричество не может быть дешевле, чем топливо, потраченное на его получение. Да и сфер применения у электричества значительно больше – освещение, станки, насосные агрегаты – все это работает не на газе или угле, а лимиты по электричеству очень жесткие, так что каждый Киловатт на счету. Все это так. И это является главной причиной, почему электрические котлы не вытеснили полностью все остальные, но заняли свою собственную нишу, порядка 30% от всех котлов, применяемых для автономного теплоснабжения.

На проблему использования электроэнергии для получения тепла можно взглянуть и под другим углом. Электричество, при его относительно высокой стоимости, доступно практически всюду. Электросети, в отличие от газопроводов и дорог, идут по всей стране. Электричество есть практически везде, где работает человек. И на предприятиях, имеющих достаточные лимиты по электроэнергии, обычно устанавливаются именно электрические котлы, обладающие весомыми преимуществами перед котлами на углеводородном сырье.

ПРЕИМУЩЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОТЛОВ

  • высокая эффективность. КПД электрических котлов близок к 100%. Тепло не теряется через дымоход. Электрокотел можно установить рядом с потребителем и минимизировать потери в теплотрассах.
  • удобство в эксплуатации. Все электрокотлы оснащаются системами автоматического управления, поэтому уровень их автономности очень высок. Это существенно снижает издержки на эксплуатацию оборудования.
  • более низкая стоимость оборудования. Нет необходимости строить дымоходы, специальные помещения и т.п.
  • универсальность. Электрокотлы могут применяться не только в качестве отопительного оборудования, но и обеспечивать горячее водоснабжение и использоваться для технологических целей.

РАЗНОВИДНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОМЫШЛЕННЫХ КОТЛОВ

Электрокотлы разделяются по различным признакам, в зависимости от типа теплоносителя, функциональных возможностей и т. д. Нас же будет интересовать такой признак, как принцип нагрева. Дело в том, что преобразовывать электроэнергию в тепло, можно принципиально разными способами. Так, по принципу преобразования промышленные электрокотлы делятся на следующие группы:

  1. Котел электрический промышленный на ТЭН
  2. Котел электрический промышленный электродный
  3. Котел электрический промышленный индукционный
КОТЕЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРОМЫШЛЕННЫЙ НА ТЭН

ТЭН – это трубчатый электронагреватель, в котором под действием тока нагревается токопроводящая нить, от нее нагревается внешний корпус ТЭНа, от которого тепло снимается циркуляцией теплоносителя. Главное преимущество ТЭНовых котлов – дешевизна как самого электрокотла, так и сменных деталей. Главный недостаток заключается в том, что эти сменные детали придется регулярно заменять. Долговечность ТЭНа не высока. И когда в парке предприятия работает несколько электрокотлов достаточно высокой мощности, то их обслуживание и ремонт могут быть весьма затратными. Кроме того, ТЭНы имеют свойство обрастать накипью, что очень быстро приводит к снижению эффективности нагрева, то есть практически сводит на нет все преимущества электронагрева как такового. Но если речь идет об оборудовании небольшой мощности (в пределах 15-25 кВт), преимущества ТЭН все же перевешивают их недостатки.

КОТЕЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРОМЫШЛЕННЫЙ ЭЛЕКТРОДНЫЙ

Электродный котел является электрокотлом прямого нагрева, в котором теплоноситель разогревается непосредственно при прохождении по нему электротока. Как известно, вода – хороший проводник электричества. И если добавить в воду специальную добавку, повышающую ее минерализацию, она будет быстро и эффективно нагреваться. Такой электрокотел можно было бы считать идеальным (ведь между электричеством и водой нет посредников, следовательно, нет и потерь энергии), если бы не низкая электробезопасность (она, фактически, отсутствует), необходимость контроля химсостава теплоносителя и естественный выход из строя электродов. Фактически, нагреву подвергается не вода, а электролит – весьма агрессивная среда, которая снижает долговечность и надежность всей системы теплоснабжения.

КОТЕЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРОМЫШЛЕННЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ

Индукционный электрический котел – это устройство, нагревающее воду (жидкий теплоноситель) посредством передачи тепла от теплообменника, разогреваемого переменным магнитным полем. В нем нет ни ТЭН ни электродов, зато есть такие элементы, как катушка индуктивности (первичная обмотка) и теплообменник (вторичная обмотка), то есть элементы, присущие силовому трансформатору. Поэтому иногда индукционные электрокотлы также называют котлами трансформаторного типа.

Как известно из школьного курса физики, при прохождении электричества по проводнику, вокруг возникает (индуцируется) электромагнитное поле. Так и в индукционном электрокотле, при прохождении тока по первичной обмотке, в ней возникает переменное магнитное поле, которое порождает индукционные токи в металле теплообменного устройства. В свою очередь это тепло передается циркулирующему через нагреватель теплоносителю.

ПРЕИМУЩЕСТВА ИНДУКЦИОННЫХ ЭЛЕКТРОКОТЛОВ

Индукционные электрокотлы имеют те же преимущества, что и другие типы электронагревателей: автономность, высокие энергетические характеристики (КПД близкий к 100 и коэффициент мощности 0,98-0,99), относительно невысокая стоимость (хотя она и выше, чем у ТЭНовых и электродных котлов), удобство эксплуатации. В отличие от индукционных нагревателей, использующихся в металлургии и машиностроении, индукционные котлы работают от электросети с промышленной частотой тока (50 Гц), ведь в системах отопления нет необходимости разогревать до температур более 100-120 °С.

Вместе с тем, индукционные нагреватели существенно превосходят широко распространенные ТЭНовые и электродные котлы в плане электробезопасности (у индукционных нагревателей – 2-ой класс электробезопасности), пожарной безопасности, а главное, надежности и долговечности. Так, срок службы индукционного нагревателя составляет порядка 30 лет. Причем в течение всего этого срока не потребуется менять какие-либо элементы и не происходит снижения мощности.

ТЕРМАНИК: КОТЕЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРОМЫШЛЕННЫЙ

Научно-производственное предприятие «Термические Технологии» — это один из ведущих производителей индукционных электрокотлов, поставляемых под маркой ТЕРМАНИК. По своим потребительским свойствам – это одно из лучших предложений на рынке. Компания выпускает нагреватели с 2006 года и специализируется на выпуске оборудования для промышленности.

Единичная мощность электрокотлов составляет от 15 кВт до 6,3 МВт, то есть способна удовлетворить любые потребности промышленного предприятия. Нагреватели могут применяться и в системах отопления, и в системах горячего водоснабжения, и для теплоснабжения технологических линий.

►См. Котел электрический промышленный в нашем каталоге

Специалисты предприятия готовы сделать квалифицированный расчет количества, мощности и стоимости оборудования по задаче заказчика на основании техзадания. Данные расчеты для заказчиков проводятся бесплатно. Задать вопрос и поставить задачу можно кликнув по ссылке: ЗАДАТЬ ВОПРОС

Принцип работы электрокотла: преимущества и недостатки

В настоящее время электродные котлы отопления широко используются для нагрева в системах отопления замкнутого типа. Электрокотел может использоваться в жилых, промышленных и административных зданиях. Достаточно продолжительное время теплоснабжение сооружений и зданий в нашей стране осуществлялось централизовано. Однако, как показывает практика, применение современных автономных систем, использующих разные виды топлива (или же несколько одновременно), намного рациональнее. Чтобы понять, за счет чего электрокотел работает эффективнее и экономичнее других подобных приборов, нужно изучить принцип работы электродного котла.

Схема подключения электрического котла.

Выбор и особенности электрического котла

В процессе выбора электрокотла нужно руководствоваться тем, какая площадь нуждается в обогреве, поэтому мощность электрокотла выбирается в зависимости от площади обогреваемого помещения примерно 1 кВт на 10 м² хорошо утепленного дома с высотой потолка не более 3 м.

Наибольшей популярностью пользуются двухконтурные приборы мощностью 6-15 кВт, а среди бытовых напольных электрокотлов, большая часть которых применяется при строительстве коттеджей, наиболее популярными являются модели, чья мощность оставляет 20-30 кВт.

Принцип работы современных электрокотлов предельно прост: для нагрева теплоносителя, т.е. воды, используется принцип его ионизации.

Схема монтажа электроводонагревателя.

Суть такова, что энергия электрического тока напрямую передается молекулам теплоносителя, в результате чего его температура мгновенно возрастает. В свою очередь, отопительный прибор рассматриваемого типа весьма быстро достигает уровня своей номинальной мощности. При прекращении поступления воды по каким-либо причинам отопительный агрегат тоже сразу же прекращает работать. Благодаря этому вероятность взрыва, пожара или термического повреждения системы сводится к минимуму. Котлы рассматриваемого типа имеют разборную конструкцию, что дает возможность без особых проблем заменить старый электрод, который по каким-то причинам уже не работает, на новый.

Одним из наиболее эффективных способов снижения финансовых затрат на отопление при использовании электрокотла является принцип многотарифного учета электроэнергии. Вполне очевидным является тот факт, что потребность пользователей различных электроприборов в электроэнергии в течение суток постоянно меняется. Так, максимум потребления, когда работает множество различных приборов, приходится на периоды с 08:00 до 11:00 и с 20:00 до 22:00, полупиковые периоды – с 07:00 до 08:00 и с 11:00 до 20:00. Как раз на эти временные промежутки суток и приходится основная часть работы бытовых электроприборов и максимум промышленного потребления электрической энергии. Минимальное же потребление электроэнергии происходит ночью, т.е. с 23:00 до 06:00. Поэтому целесообразно использовать данную электроэнергию в бытовых целях, а конкретно – на отопление электрокотлом. Такой принцип распределения энергии дает возможность сэкономить до 30% в результате поддержания оптимальной температуры воздуха в помещении на протяжении суток.

Весьма эффективным и экономически оправданным является принцип комбинированного использования «ночного» тарифа при эксплуатации электродных котлов и прочих устройств. Широко практикуется использование таких комбинированных отопительных систем, как: электрокотел и газовый котел, электрокотел и твердотопливный котел. Это дает пользователям возможность минимизировать затраты природного газа и обеспечить максимальное удобство эксплуатации твердотопливных котлов.

Вернуться к оглавлению

Принцип работы электрокотлов

Схема обвязки котла отопления.

Электрокотел можно подключить везде, он нормально работает там, где есть электропитание, для него не нужно закупать и хранить топливо или обустраивать специальное помещение. Достаточно просто подключиться к электросети и вывести трубопровод. Для многих людей такие котлы стали незаменимым помощником. Благодаря компактным размерам электродный котел можно установить даже в очень маленьком помещении, при этом современный дизайн оборудования позволит органично вписать его в любой интерьер. Базовая комплектация включает расширительный бак, нагревательный элемент, элементы для регулирования и управления работой теплогенератора.

Принцип работы оборудования предельно прост: в расширительный бак подается теплоноситель, который нагревается за счет электроэнергии и далее распространяется по радиаторам и трубам. Отопительные электрокотлы отличаются высоким КПД, который зачастую достигает 100%, простота в эксплуатации, доступная стоимость агрегатов, бесшумная работа, безопасность и экологичность тоже являются неоспоримыми преимуществами такого отопительного оборудования. Конечно, помимо преимуществ, отопительные котлы, работающие от электроэнергии, имеют и определенные недостатки, которые связаны по большому счету с отечественной организацией электрической системы. Нужно обязательно помнить и о стоимости электроэнергии, которая все время увеличивается, о нередких перебоях в подаче электричества, скачках напряжения, которые отрицательно воздействуют на функциональную часть оборудования и на срок его эксплуатации.

Электрокотлы для отопления наделены стильным и современным дизайном, простотой в обслуживании и ступенчатым включением мощности. Оборудование может быть подключено в каскад для создания мощной установки.
Электрокотел: преимущества и недостатки

Схема устройства электрокотла.

Как и любое другое оборудование, электрокотел имеет свои преимущества и недостатки. Среди неоспоримых преимуществ можно выделить, прежде всего, компактность. Это оборудование действительно очень компактно и практически незаметно в общей конструкции системы. Такие котлы отличаются низкой стоимостью, имеют плавный выход на номинальную мощность и, помимо всего прочего, особенность их работы исключает возможность возникновения аварийной ситуации при утечке воды. В случае если в системе вдруг исчезнет вода, то оборудование попросту не будет работать.

Среди недостатков можно выделить следующие моменты:

  • необходимость водоподготовки. Оборудование будет эффективно работать только при обеспечении определенных значений удельного сопротивления воды, которые очень часто невозможно самостоятельно измерить и привести в соответствие с нормами;
  • обеспечение оптимальной циркуляции теплоносителя. При условии слабой циркуляции вода в электрокотле может закипать. В случае слишком быстрой принудительной циркуляции оборудование может не запуститься;
  • в качестве теплоносителя нельзя использовать незамерзающие жидкости.

Таким образом, ознакомившись с принципом работы электрокотла, каждый сделает для себя выводы: покупать его или нет.

Электрокотлы для отопления дома – особенности устройства и эксплуатации

Электрокотлы для отопления

Сегодня многие загородные участки, да и квартиры в многоквартирных домах, не подключенных к газовым магистралям, отапливаются при помощи оборудования, работающего на электричестве. Оно смогло обрести большую популярность благодаря безопасности и простоте управления современных электрокотлов для отопления дома.

Чем же отличаются эти приборы? Как они укомплектованы? В чем их преимущества и недостатки? Обо всем этом подробнее.

Устройство и комплектация электрокотлов

Современный электрокотел — довольно простое устройство. Его основу составляет бак, в котором закреплены нагревательные элементы. Прибор управляется в автоматическом режиме благодаря блоку управления и регулирования. Дополнительно некоторые модели доукомплектованы циркуляционным насосом, фильтрами и предохранительными клапанами.

Котлы, имеющие высокую мощность, могут быть однофазными (220 В) и трехфазными(380 В). Практически все модели многоступенчаты, что позволяет использовать электрокотёл для отопления дома не на полную мощь, экономя тем самым и расход электроэнергии, и рабочие ресурсы самого агрегата. Значительно сократить расход энергии также позволяют выносные программаторы, помогающие поддерживать комфортную температуру в доме благодаря заранее выстроенному графику работы аппарата.

Причины популярности

Популярность электрических котлов неоспорима. На то, что они пользуются большим спросом, влияют несколько причин:

Во-первых, электрические модели спасают тогда, когда нужно просто дождаться подключения к газовой магистрали. Если это еще только перспектива, а дом нужно топить, то на помощь придет именно электрический котел. Раньше в такой ситуации можно было воспользоваться дизельным агрегатом. Но сегодня цены на топливо так подскочили, что приобретать дизельные модели стало просто невыгодно.

Во-вторых, после установки газового котла не нужно демонтировать электрический. В случае отключения газа он сможет выступить в качестве резервного отопительного прибора и тем самым спасти зимой от промерзания дом и всю систему отопления.

Обратите внимание! Во многих областях существуют жесткие лимиты, регулирующие мощность приобретаемого газового котла. В этом случае электрические модели помогут компенсировать недостаточное количество тепла. Согласитесь, если на улице стоят сильные морозы, такое подспорье не будет лишним.

Электрические котлы для отопления дома

В-третьих, электрокотел поможет сделать более эффективную систему отопления, функционирующую на твердом топливе. Дровами топить дешевле, но данный способ не отличается надежностью. Хорошо, если есть, кому поддерживать пламя огня и подкидывать в топку дровишки. А что делать, если нужно покинуть дом, а дровяной котел оставить не на кого? Специалисты рекомендуют в таких случаях дополнительно ставить электрокотел, который будет включаться по термостату. Он спасет положение в трудные минуты. Пока вы дома — топите дровами. А когда вас нет, за комфортный микроклимат отвечает описываемое оборудование.

Правила эксплуатации

Электрооборудование считается самым безопасным в использовании. Но чтобы оно хорошо функционировало, необходимо строго соблюдать правила его эксплуатации:

Помещение, в котором установлен электрокотел, должно быть сухим и хорошо вентилироваться.

Установку оборудования нельзя проводить самостоятельно — лучше доверить ее профессиональным мастерам.

Нельзя забывать об обязательном сервисном обслуживании агрегата.

«За» и «против» использования

Электрические отопительные котлы «KOSPEL»

Многие постоянно сомневаются — использовать электрический котел или поискать какие-нибудь другие альтернативные варианты. У специалистов не возникает сомнений. Ведь они четко понимают соотношение положительных и отрицательных качеств данных агрегатов, а также разбираются в технических особенностях их эксплуатации.

Они советуют, например, не осуществлять отопление дома электрокотлом, если жилая площадь превышает 100 кв.м. В большом доме оборудование себя не оправдает. Слишком много придется заплатить за электричество. А вот в качестве аварийного запасного блока такой котел будет незаменим. Он обладает достаточным ресурсом, чтобы спасти помещение от полного промерзания.

Почему все же стоит выбирать именно электрические модели?

  • Они не нуждаются в запасах топлива.
  • Безопасны в использовании — в них нет открытого пламени.
  • Управлять таким котлом очень легко — достаточно выставить нужную температуру, и прибор будет работать в заданном режиме.
  • Электрокотлы имеют небольшие размеры. Многие модели выполнены из стали, поэтому их легко можно вешать на стены и экономить место.
  • Для монтажа оборудования не нужно искать помещение с хорошей вытяжкой и устанавливать дополнительный дымоход.
  • Электроприборы не коптят, поэтому они «чисты» с экологической точки зрения, и их часто используют в природоохранных зонах.
  • Котлы не нужно очищать от копоти и постоянно менять горелки.
  • Работают такие приборы бесшумно.

Но следует отметить и некоторые недостатки электрических устройств:

  1. Если мощность котла превышает 6 кВт, к нему необходимо провести отдельную трехфазную проводку.
  2. Мощности даже самого мощного агрегата не хватит, чтобы отапливать большой загородный дом площадью более 100 кв.м.
  3. При высокой мощности наблюдается низкий КПД.
  4. Электрический тэн быстро выходит из строя при образовании накипи. Для предотвращения ее образования нужно ставить дополнительные очистительные фильтры, а это лишние расходы.
  5. В нашей стране часто отключают электричество более чем на сутки, поэтому целесообразно использовать электрокотлы только в качестве резервной установки.

Отечественные или зарубежные — от чего зависит выбор модели?

Оборудование для систем отопления

Рынок отопительных приборов насыщен большим количеством моделей электрокотлов. Сегодня успешно конкурируют между собой и отечественные и зарубежные производители, поэтому потребитель часто теряется, не зная, кому и чему отдать предпочтение. Ответить на этот вопрос помогает простое сравнение положительных и отрицательных качеств разных моделей.

Отечественные агрегаты — простые по конструкции приборы. Поэтому они и стоят меньше, и обслуживать их легче. Главный недостаток продукции российских производителей — отсутствие возможности подключить периферийную автоматику. К ним нельзя подсоединить ни термостат, измеряющий температуру в помещении, ни уличный термостат, ни программатор. Но многим и не нужны подобные дополнительные опции. Поэтому выбор очевиден.

Зарубежные модели — более сложные по конструкции приборы. Такие котлы запускаются плавно, мощность набирают медленно, что позволяет увеличивать эксплуатационные сроки. Приобретая продукцию зарубежных производителей, каждый получает возможность регулировать и экономить расход электроэнергии. На ЖК-дисплее отражается вся информация, а электронная начинка контролирует использование существующих опций.

Зарубежные производители уделяют большое внимание безопасности приборов, поэтому во всех изделиях предусмотрена многоступенчатая система защиты. Сбрасывающий клапан, манометр и воздухоотводчик помогают предотвратить аварийные ситуации. Такой котел обязательно отключится сам, если внутри системы не будет теплоносителя.

В моделях зарубежных котлов отсутствуют магнитные пускатели, поэтому приборы и включаются, и работают, и отключаются бесшумно. Единственный недостаток таких устройств — их высокая цена, а также дорогое сервисное обслуживание. Но подобные траты очень быстро окупаются удобством эксплуатации, надежностью и безопасностью работы.

Обратите внимание! КПД у отечественных и зарубежных изделий одинаков.

Рекомендации по использованию электрокотлов

Отечественные агрегаты

Существуют определенные правила пользования, помогающие продлевать эксплуатационные сроки описываемых изделий:

Часто в отечественных электросетях наблюдаются резкие скачки напряжения. К ним очень чувствительны зарубежные приборы, поэтому специалисты рекомендуют дополнительно приобретать и устанавливать стабилизаторы.

В систему отопления, где используется электрокотел, лучше закачивать дистиллированную воду.

Нельзя в такой системе в качестве теплоносителя использовать антифриз.

Экономить расход энергии помогают комнатный термостат, недельный программатор, аккумулирующий бак и трехфазный счетчик.

Обобщение по теме

Несмотря на растущие тарифы на электроэнергию, электрические котлы легко конкурируют с отопительными приборами, работающими на альтернативном виде топлива. А все потому, что они имеют целый ряд положительных характеристик. Однако применение такого оборудования не всегда оправдано, и специалисты рекомендуют приобретать электрокотлы только в качестве дополнительного резервного устройства для производства тепла.

Что лучше: электрокотел или конвекторы

Электрические устройства для обогрева площади очень популярны, и являются достойной альтернативой газового или центрального теплоснабжения. Среди самых распространённых для стационарного обогрева являются собственно электрические конвекторы и электрические котлы. Подробнее рассмотрим свойства каждого из них и сравним что лучше электрокотел или конвекторы.

Что такое электрический конвектор

Электрический конвектор — современный тип отопительной техники. Представляет собой металлический корпус прямоугольной формы. Корпус имеет специальные отверстия, через которые проходит холодный и нагретый воздух. В середине конвектор имеет нагревательный элемент. Холодный воздух попадает вовнутрь, там происходит его нагревание и затем выходит наружу. Во время работы устройства, происходит естественная циркуляция воздушных масс. Для полного обогрева помещения необходимо до двух часов. При этом прогревается не только воздух, но и набирается теплом мебель и пол, которые и удерживают тепло.

В дальнейшем происходит автоматическое поддержание температуры. Функция автоматического поддержания температур может быть двух типов: механика, электроника. Эффективная та что с электронным датчиком. Это даёт возможность выставить точную температуру и поддерживать её. Кроме того, устройство с электронным датчиком температуры считается более экономичный и позволяет экономить до десяти процентов энергопотребления наряду с механическим типом регулирования температуры.

Смотрите также – Какой электрический конвектор лучше купить для дома в 2019 году

Плюсы и минусы конвекторов

Для того чтобы каким-то образом составить представление об электрическом конвекторе, перечислим его основные преимущества и недостатки. Соотношение плюсов и минусов позволит объективно оценить устройство.

И так, неоспоримые преимущества данного обогревательного устройства:

  • Экономия на установке. Иногда его размещения даже не требует монтажа (напольные), или требует минимальных затрат (настенные). Практически только встроенные конвекторы потребует несколько больших усилий по установке.
  • Используем при необходимости и платим только за использованное тепло.
  • Компактные и малогабаритные.
  • Доступный в эксплуатации.
  • Такое устройство можно использовать в помещении различного назначения (ванная комната, гараж или иное помещение).
  • Оснащены дополнительными функциями. В частности: увлажнитель воздуха, вентилятор для быстрой циркуляции воздуха.
  • Безопасный. Корпус не нагревается до высоких температур, исключает риск ожогов.

Среди минусов, для данных обогревателей являются:

  • Неэкономичность, в плане использования электроэнергии.
  • Могут высушивать воздух, что сопровождается специфическим запахом.

ТОП-3 лучших конвектора

  1. Noirot Spot E-3 Plus 1500
  2. Electrolux ECH/AS-1000 MR
  3. Ballu BEC/ETMR-2000

Смотрите также – Сравнение электрического конвектора и тепловентилятора

Установка конвекторов

Преимуществом данных конвекторов является простота в их установке. Фактически они не требуют никакого присоединения к коммуникациям и т. д., кроме того, чтобы подключить к электросети.

В зависимости от типа самого конвектора отличается и способ его установки. Рассмотрим их основные типы:

  • Универсальный тип, самый распространённый вид электрического конвектора. Его можно по-разному устанавливать, что является его неоспоримым плюсом. Такие конвекторы оснащены: ножками (подставками) что позволяет его поставить прямо на пол и перемещать при необходимости в любое другое место; кронштейнами, с помощью которых обогреватель крепится на стену. Умеренная степень нагрева корпуса позволяет его устанавливать у различных поверхностей, и не возникает угрозы плавления или возгорания.
  • Настенный тип, тот самый универсальный за исключением отсутствия подставок для напольного размещения. Как отмечалось выше, конкретных противопоказаний для его установки практически нет. Но учесть следует то, что нагретый воздух будет идти снизу вверх. Поэтому непосредственно в зоне над конвектором не стоит размещать предметы, которые испытают от этого вред. К примеру, свежие цветы и вазоны или клетку с попугаем. Чрезмерное загромождения (перекрытия) зоны над конвектором также может послужить перекрытию потока тёплого воздуха.
  • Встроенный тип конвектора — предполагает его встраивания в пол или подоконник. Обычно используется в нежилых площадях. Очень эффективен там, где есть большие стеклянные перегородки с внешней средой или у дверей супермаркетов. В таком случае конвекторы создают тепловую завесу, что не даёт тёплому воздуху выйти из помещения, одинакового, как и не даёт зайти холодному потоку.

Смотрите также – Лучшие производители газовых котлов по отзывам покупателей

Отопление дома конвектором

Конвектор для обогрева жилой площади набирает всё большее распространение. Обычно для эффективного и достаточного обогрева следует их использовать в соотношении площади.

Большинство устройств позволяют регулировать мощность. Собственно от мощности будет зависеть возможность обогрева определённой площади. Обычно одного конвектора хватает на одну комнату. Стоит учитывать внутренний микроклимат. Для помещений с повышенным уровнем влаги, где есть риск возникновения плесени следует выбирать более мощные конвекторы и в количестве необходимом для заданной площади. Это важно для восстановления необходимой здоровой атмосферы жилья.

Их установка не требует дополнительного подключения к коммуникациям, только к розетке. В том его преимущество и недостаток. Работают они от электросети и при её отключении он неэффективен. Конечно, счета по электричеству вырастут существенно.

Лёгкость установки, компенсируется повышенной платой за электроэнергию.

Такие конвекторы не только простые и эффективные, они также имеют современный дизайн. Обычно стандартные модели являются однотипными. Но, среди ассортимента можно найти обогреватели с различными корпусами, что позволяет подобрать под стиль вашей комнаты. Его можно замаскировать, так, что устройство становится элементом декора. А также практикуется облицовка под ваш личный заказ, например, камнем.

Стоит отметить, что это умеренный вариант по цене. Конечно, она зависит от производителя, мощности, дизайна и тому подобное. Однако средние по цене, в полной мере доступны среднестатистическому классу населения.

Особенности электрокотлов

Электрокотел — обогревательное устройство, которое способно обогреть большую площадь, благодаря обеспечением тепло подачи от центрального нагревательного устройства к собственно источникам тепла. То есть, внутри самого котла размещено нагревательное устройство. Оно нагревает воду, а вода через проложенные трубопроводы проходит к радиаторам (батареям), которые и являются источниками обогрева.

Особенностями электрокотлов является то, что они:

  • Не сушат воздух. Не сжигают кислорода, и не создают ощущения сгорания в воздухе.
  • Можно подобрать двухконтурные модели, которые не только могут обогревать помещение, но и обеспечивать горячее водоснабжение.
  • В отличие от единичных обогревателей, электрокотел эффективно может обогреть довольно немалую площадь. Ведь он является центром, распределителем теплоснабжения.

От сложности самой установки будет зависеть и цена. Можно отметить что маломощные простые установки стоят достаточно дешёво.

В зависимости от потребностей и помещения, где он будет использоваться, можно выбирать простой или более усовершенствованный вариант, в частности, различают котлы:

  1. Оснащеные нагревательным элементом и пусковым механизмом для ввода в работу.
  2. Помимо стандартных установок, оснащены датчиками регулировки температуры.
  3. Усовершенствованные варианты включают систему дистанционного управления.

ТОП-3 лучших электрокотла

  1. Buderus Logamax U072-24K
  2. Protherm Скат 6 КR 13
  3. ЭВАН EXPERT 9

Нагревательные элементы электрокотлов

Все электрические котлы можно разделения в зависимости от типа нагревательного элемента. Каждый из них имеет собственный принцип работы и особенности. И так, такие котлы могут вмещать в себе:

  • ТЕНы, — известный и распространённый способ нагрева воды. Трубчатый нагревательный элемент нагревает собой воду, что перемещается и обеспечивает бесперебойную тепло подачу.

Однако имеет определённые минусы. ТЕНы часто страдают от накипи, образующейся от нагрева води высокой температурой. Из-за этого выходит из строя. Это решается путём замены нагревательного элемента. Но все же может создать дискомфорт в отопительный сезон.

  • Электродный, — эффективный и надёжный способ нагрева. Электроды помещены в самом теплоносителе. То есть вода нагревается при столкновении непосредственно с камерой нагрева. Очень быстро нагревается и надёжный в плане пожарной безопасности. В частности, при отсутствии носителя тепла, котёл самостоятельно отключается.
  • Индукционные — современные, самые надёжные и эффективные типы нагревательной системы. По принципу работы они исключают столкновения непосредственно тока и воды, исключает накипь. Поэтому считаются долговечными и безопасными, однако, по цене самыми дорогим типом отопления (из числа электрокотлов).

Установка электрокотлов

Если сравнивать с электроконвектором, то установка электрического котла в несколько раз сложнее, и требует:

  • Выбор места установки: возможность подключения к трубопроводу и доступ к розетке.
  • Монтаж непосредственно самой установки. Обычно, к нему идёт подробная инструкция, которая ловкому хозяину позволит самому провести монтаж без помощи специалистов. Однако следует детально изучить процесс установки, в частности, припасти вспомогательные детали для установки котла. К примеру, краник для воды, не всегда идёт в комплекте с котлом.

Стоит отметить, что в отличие от конвекторов, котлы имеют менее эстетичный вид. Потому, установку лучше заранее спланировать и выбрать место, что менее всего просматривается. Для того чтобы удобно разместить котёл следует помнить, что его установка возможна двумя способами: настенное крепление, напольная установка.

Учитывая преимущества этой нагревательной системы, можно отметить что предыдущие действия по планированию его установки вполне оправдываются его эффективностью. Ведь данная установка обеспечит тепло по всему периметру квартиры и в холодное время эффективно обеспечивать тепло и уют вашего дома.

Преимущества электрокотла:

  • С момента включения быстро запускается обогрев. Радиаторы (батареи) к которым поступает горячая вода, быстро распространяют тепло по площади.
  • Безопасный, в отличие от газового теплообеспечения, которое является взрывоопасным.
  • При необходимости, легко перестраивается под газовый котёл. Поскольку основная система — трубопровод и батареи, одинаковы для обоих типов отопления.

Среди недостатков:

  • Кропотливый процесс установки системы. Проведение труб, установка батарей, требуют квалифицированного и качественного монтажа.
  • Сочетание электронагревателя и водоснабжения в одной системе не является абсолютно безопасным.
  • Требует устойчивой и отлаженный системы электроснабжения, в связи с постоянной и значительной её нагрузкой.
  • Большие затраты по электроэнергии.

Что экономнее электрокотел или конвектор

Сравнение электрокотла и конвектора вносит ясность картины о целесообразности применения того или иного типа отопления.

Если сравнивать затраты электроэнергии, то оба типа обогрева имеют повышенный тип потребления. Оба устройства имеют примерно одинаковые затраты ориентировочно 240 кВт⋅ч в сутки для обогрева площади 100 м².

Обычно на практике для точного расчёта затрат электричества иметь значение и другие факторы, такие как тепло утрата, мощность электроприбора и т. д.

Кроме того, можно совершенствовать процесс энергосбережения для обоих приборов. Примером, более выгодный котёл с функцией настройки заданной температуры, что сэкономит расходы.

Конвектор в принципе можно отсоединять от электросети тогда и там, где обогрев не нужен.

Если говорить об электрокотле, то такой тип отопления является наиболее целесообразен для больших площадей. Ведь установка такой системы для маленькой площади, не оправдывает затрат по монтажу, особенно когда доступны альтернативные способы отопления. Кроме того, обогреть небольшую площадь значительно легче, чем большие пространства, и для этого часто достаточно электрического конвектора.

Конвекторы очень актуальны там, где нет центрального трубопровода и отсутствует целесообразность ремонтно монтажных работ по его установке. В том числе, если это не долгосрочное жилье. Конвекторы легко можно демонтировать с последующим использованием в другом помещении.

Поэтому выбор, делать следует исходя из площади, необходимости стабильного или периодического обогрева и других особенностей помещения и ваших требований к системе отопления.

Смотрите также:

Электрокотел ЭВАН Warmos-M 9,45 кВт

Серия: ЭВАН WARMOS — М
Производитель: Эван (NIBE), Россия
Тип: Котел электрический
Класс: Комфорт

Мощность9,45 кВт
Ступени мощности3,15/3,15/3,15 кВт
Напряжение380 В
Отапливаемая площадь95 кв.м.


Комплектация

Программаторнет
Циркуляционный насосда
Расширительный бакнет
Предохранительный клапаннет
Авт.воздухоотводчикнет
Датчик t воздуханет


Внешний вид и размеры

Дисплейнет
Размеры635х380х245 мм
Вес30,5 кг


Гарантии производителя

Гарантийный срок2 года

Где применяется электрический котел Эван Warmos M 9,45

Если Вам нужно организовать отопление загородного дома, офисного или промышленного помещения площадью около 95 квадратных метров, вы можете купить электрокотел ЭВАН Warmos-М мощностью 9,45 кВт, который представляет собой стационарный отопительный прибор и может быть использован как основной источник теплоснабжения или в качестве резервного. Эксплуатируется в помещениях, где наружная температура воздуха от +40С до -45С, влажностью не более 98% при +25С.

Особенности электрического котла Эван Warmos M 9,45

  • Нержавеющие ТЭНы «Backer» с ротацией для продления срока службы
  • Изменение мощности в трех ступенях (включение/отключение ступеней происходит с временной задержкой в 3 секунды)
  • Циркуляционный насос в комплекте
  • Термоманометр
  • Система аварийного отключения: встроенный аварийный термовыключатель с самовозвратом, датчик минимального давления, реле протока, реагирующее на изменение скорости циркуляции теплоносителя
  • Возможность управления температурой с помощью выносного термостата (предусмотрено конструкцией в комплект не входит)
  • Возможность удаленного управления и внешнего управления (модули управления для электрокотла Вы можете купить у нас)

Смотреть другие электрические котлы ЭВАН мощностью 9 кВт.

Устройство электрокотла ЭВАН Warmos-M 9,45


1 – котел в теплоизоляции
2 — циркуляционный насос
3 — реле протока
4 — трубчатые электронагреватели (ТЭН) с трубками из нержавеющей стали
5 — задняя панель
6 — клеммник для подключения сетевого кабеля
7 — зажим для защитного проводника РЕ
8 — клеммник для подключения датчика температуры воздуха
9 — блок управления

На панели управления электрокотла Эван Warmos-М 9,45 расположены клавиши «I,II и III» которые обозначают соответствующие ступени мощности. Световая лампа «НАГРЕВ» загорается, если хотя бы одна ступень мощности активна. Температурный режим в диапазоне от +30С до +85С настраивается вращением ручки  терморегулятора «Температура С». Встроенный термоманометр удобен для контроля параметров температуры и давления. Индикатор «ПРОТОК» сигнализирует о циркуляции теплоносителя, если теплоноситель циркулирует нормально, индикатор «ПРОТОК» горит постоянно, при нарушении циркуляции индикатор гаснет, срабатывает система аварийного отключения и загорается сигнальная лампа «ОТКАЗ».

Документация
Инструкция по эксплуатации

Рекомендации по установке и эксплуатации электрического котла Эван Warmos-M 9,45

  • В качестве теплоносителя для котла Эван Warmos-М 9,45 может быть использована вода, соответствующая требованиям СанПин 2.1.4.1074-01 или специальная, предназначенная для электрокотлов незамерзающая жидкость
  • Самостоятельная разборка, ремонт, техническое обслуживание прибора запрещены
  • Если прибор будет отключен на длительный срок при этом нет опасности замерзания теплоносителя, чтобы избежать усиленной коррозии элементов, сливать воду из системы и котла не рекомендуется
  • В течении месяца после окончания гарантийного срока эксплуатации необходимо провести техническое обслуживание прибора, в дальнейшем это нужно делать не реже одного раза в год.

Смотреть электрические котлы Эван Warmos M другой мощности

Электрический котел для отопления загородного дома

С наступлением холодов отдых в загородном домике или большом коттедже без отопления становится весьма неуютным, а постоянное проживание – невозможным, поэтому большинство домовладельцев предпочитает иметь надёжное отопление. Природный газ наиболее популярен для отопления из-за своей доступности и дешевизны, однако он не везде подведен, и владельцам домов приходится искать альтернативный источник тепла, не менее стабильный и достаточно экономичный.

Спасением в данной ситуации, как правило, является использование электрического отопления. Это экологически безвредный источник тепла, не загрязняющий воздух вредными выбросами, к тому же весьма выгодный для дома с большими площадями обогреваемых комнат.

Независимо от размеров дома, который необходимо отапливать, перед установкой электрооборудования, обязательно следует разработать проект. Монтаж отопления в малоэтажном загородном доме выполняется на стадии строительных работ, при этом нужно позаботиться о хорошей электропроводке и обеспечить качественную теплоизоляцию помещения.

Несколько слов о котлах

Говоря о теплоснабжении, в первую очередь подразумевается котёл, определяющий вид обогрева. Существующие котлы способны перерабатывать самое разнообразное топливо, но для загородного дома наиболее актуальным будет использование электрического котла.

Бытует мнение, что пользование электрическим котлом – дорогое удовольствие из-за заметной стоимости электричества. Но, как оказалось, затраты при использовании, например, газового котла и котла электрического – одинаковы.

Кроме того для газового отопления дополнительно нужны дымоходы и изолированные помещения, а отдельные модели современных электрических котлов могут поместиться даже в небольшом чемоданчике, сохраняя высокую эффективность.

По типу исполнения существуют настенные и напольные котлы. Отличаются они между собой в первую очередь по мощности – до 6 кВт и более. Также котлы отличаются по способу циркуляции теплоносителя – принудительной и естественной.

Напольный электрический котел

Настенный электрический котел

Различаются электрические котлы и по способу нагрева – с использованием ТЭНов и с применением блока электродов. Котлы могут выступать как в роли основного источника электроотопления, так и дополнительного, работая в сочетании с другими тепловыми системами: газовыми, дизельными и твёрдотопливными.

Устройство электрической системы обогрева

В основе устройства электрического котла находится нагревательный блок, а также теплообменник, в котором имеются ТЭНы – трубчатые электронагреватели, нагревающие воду, циркулирующую по системе и обогревающую помещение. Также имеется блок управления, который анализирует показания регуляторов температур и при необходимости включает или выключает режим нагрева.

Электрический котел для отопления загородного дома

Достоинства электрических котлов

Современная автоматика электрических котлов позволяет подстраивать их под свои нужды. Изначально задаются необходимые минимальные и максимальные параметры температуры, после чего автоматически происходит включение и выключение котла при выходе из заданных температурных границ. Кроме того котёл имеет пульт-регулятор.

Немаловажна способность самостоятельного отключения котла при утечке теплоносителя или возникновении неисправностей в сети. Такое качество способствует увеличению работоспособности.

Монтаж и установка электрических котлов также имеют преимущества, а эргономичный современный дизайн и компактные размеры позволяют применять изделия в любом интерьере и на минимальном пространстве. При профессиональном монтаже и правильной эксплуатации электрокотлы отличаются долгим сроком службы при незначительном контроле.

Плюсы и минусы применения электрического отопления в частном доме

Электрические системы отопления для малоэтажного дома выгодны при серьёзном подходе к вопросам экономии и разумном потребления электроэнергии. Изменять настройки мощности можно вручную или доверить системе встроенного температурного датчика. Современный электрический котёл эффективный и экономичный. Кроме обогрева помещений он прекрасно может обеспечить и полноценное горячее водоснабжение.

Из плюсов электрического отопления можно отметить:

  • Наличие централизованного управления.
  • Возможность регулировать мощность.
  • Компактные размеры.
  • Бесшумная работа.
  • Повышенная надёжность.
  • Долговечность.
  • Невысокая цена.

А минус только один – затраты на электроэнергию, но даже их можно компенсировать. Кроме того безопасность системы отопления обеспечивается наличием предохранительных систем, отключающих устройство при любых отклонениях от нормальной работы. Долговечность котлов дополнительно достигается применением специальных теплоносителей, уберегающих корпуса от накипи и коррозии.

Оцените качество статьи:

Как работают электрические чайники?

Как работают электрические чайники? – Объясни это

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 22 марта 2020 г.

Машины работают на бензине … а люди бегают за чаем и кофе (по крайней мере, в моем доме)! Если вы пьете кофе или чай ведром, вы хоть раз порадуетесь кому-то имел смекалку изобрести сверхэффективный способ остыть воду в горячую, а именно в электрический чайник (также известный как электрочайник).Наполните его водой, включите, включите, и через пару минут у вас будет трубопровод горячей воды для пить или готовить. Как именно работает чайник? Почему это нужно так долго варить? И как он узнает, когда выключиться? Давайте посмотрим поближе!

Фото: Электрический чайник – удобный способ получения тепловой энергии из электричества. Это водонагреватель, но это также устройство преобразования энергии, которое иллюстрирует один из самых основных законов физики: сохранение энергии (обсуждается ниже).

Что такое электрический чайник?

Чайники – одни из самых простых бытовых приборов. Поднимите крышку, загляните внутрь и вы увидите на самом дне емкости для воды катушку толстый металл называется ТЭНом. Когда вы включаете чайник в электрическую розетку, в нагревательный элемент поступает большой электрический ток. Элементы сопротивление (тенденция любого материала останавливать электричество протекающий через него) превращает электрическую энергию в тепло.В другом словами, элемент становится горячим. Поскольку он находится в прямом контакте с холодной водой, тепло передается воде за счет теплопроводности и быстро нагревается. это тоже вверх.

Фото: вверху: нагревательный элемент в основании электрического чайника, показанный на нашем верхнем фото. Внизу: в некоторых котлах элемент скрыт от глаз под внутренним полом, чтобы он не покрылся известковым налетом. Это более аккуратный дизайн, но он делает чайник намного шумнее.

Сколько времени нужно для кипячения чайника?

Вы можете кипятить воду всеми способами – даже в простой кастрюле на открытом огне или плите – хотя закрытый чайник обычно работает намного быстрее: он предотвращает отвод тепла, позволяет давлению расти быстрее. (помните, что вода закипает, когда давление ее насыщенного пара равно атмосферному), и помогает воде закипеть быстрее.Но вы когда-нибудь расстраивались, сколько времени нужно вашему чайнику, чтобы закипеть? Не надо! Удивительно то, что ваш чайник закипает так же быстро, как и он – а вот Почему.

Если вы продолжаете накачивать тепловую энергию на дно чайника (быстрее, чем тепло уходит через верх и по бокам), рано или поздно вода внутри него закипит. Основной закон физики называется сохранение энергии говорит нам, что если вам нужно вскипятить литр воды, начиная с одной и той же температуры, вам всегда придется добавлять для этого одинаковое количество энергии.Используете ли вы костер или чайник, микроволновую печь или что-нибудь изумительное. с устройством перемешивания, как у Джеймса Прескотта Джоуля (см. вставку ниже), количество энергии, которое вы должны вложить, чтобы вскипятить воду, точно такое же.

Допустим, вы начали с 1 литра (примерно 1 килограмм, 2,2 фунта) холодной воды. примерно при 10 ° C (50 ° F), и вы хотите поднять его на 90 ° C до точки кипения (100 ° C или 212 ° F). Количество энергии, которое вам нужно: 4,2 × 1000 грамм × 90. градусы = 378000 джоулей или 378 кДж.

Загадочное “4.2 “- постоянная величина, называемая удельной теплоемкостью воды. Каждый материал имеет разную удельную теплоемкость, которая представляет собой просто количество энергии, которую вы должны вложить, чтобы поднять температуру одного грамма материал на один градус по Цельсию. Вам нужно добавить 4,2 джоуля энергии для повышения температуры 1 грамма воды на 1 ° C, поэтому Удельная теплоемкость воды составляет 4,2 Дж / г / ° C.

378 кДж для кипячения литра воды – гораздо больше энергии, чем вы думаете. Энергоэффективная лампа мощностью 10 ватт использует 10 джоулей энергии каждую секунду (потому что 1 ватт означает использование одного джоуля в секунду), так что это займет 37 800 секунд – около 10.5 часов – использовать столько же энергии, сколько потребляет наш чайник на одно кипячение!

Работа: Чайники расходуют много энергии для кипячения воды, но справляются со своей задачей быстро (примерно 2,5 минуты), потому что они работают на большой мощности. При том же количестве энергии вы можете включить микроволновую печь примерно на 8 минут, портативный компьютер на час 20 минут или энергосберегающую лампу примерно на 10,5 часов.

Если вы используете электрический чайник мощностью 2400 Вт, это означает, что он потребляет 2400 Вт. джоулей электрической энергии в секунду и положив (примерно) то же самое количество энергии в воду в виде тепла каждую секунду.Делить 378000 на 2400, и вы обнаружите, что чайнику требуется около 160 секунд. делать работу, которая звучит примерно правильно – электрический чайник обычно закипает примерно за 2–3 минуты. Старая пословица говорит, что горшок (чайник), за которым наблюдают, никогда не закипает, но это датируется временем когда большинство людей кипятили воду на ужасно неэффективной открытой угольные пожары. Электрический чайник может вскипятить воду всего за пару минут, потому что это может добавить тепла энергия для воды намного быстрее и эффективнее, чем открытый огонь (который позволяет теплу выходить во всех направлениях).

Если мощность вашего чайника была примерно 2400 Вт (Вт), и вы использовали британский источник питания питание 240 вольт (В), это означает, что ток, проходящий через элемент будет 2400/240 или 10 ампер (A). По бытовым меркам это изрядная сила: для сравнения, маленькое зарядное устройство для моего iPod потребляет максимальный ток. 0,67 ампер – чайник потребляет в 15 раз больше! Итак, ответ на электрический чайник работает так быстро, если использовать относительно большой электрический ток. Количество произведенного тепла составляет пропорционально квадрату тока, поэтому больший ток производят гораздо больше тепла и нагревают предметы намного быстрее, чем более мелкие.

Фото: Скрытый нагревательный элемент типичного современного чайника, вид снизу. Элемент запечатан в светло-серой центральной части, и (если вы присмотритесь) вы можете просто увидеть два его вывода, торчащие в правом нижнем углу. Темно-серый ободок (к которому прикасается мой большой палец) представляет собой резиново-пластиковую прокладку, которая закрывает нагревательный элемент внутри дна чайника и предотвращает просачивание воды. Длинная трубка наверху направляет пар из чайника вниз к термостату, который выключает элемент в нужное время (как описано ниже).

Как работают водогрейные котлы быстрого приготовления?

Если вы устали ждать и хотите, чтобы чайник закипел быстрее, вы можете сделать только две вещи. Один использовать больше электрического тока – другими словами, купить более мощный чайник; другое использование – использовать меньше воды.

Водогрейные котлы / диспенсеры “мгновенного действия” (например, Breville Hot Cup и Morphy Ричардс Мено), который действительно может вскипятить всего лишь стакан воды. быстро объедините эти методы. Они используют более мощный нагрев элемент, чем обычный чайник (обычно 3000 Вт или более) и они разработаны таким образом, чтобы элемент мог безопасно работать в контакте с только небольшое количество воды.Если вы варите только (скажем) четверти литра воды, вам нужно только четверть меньше энергии – скажем, 100 000 джоулей. И если вы снабжаете эту энергию элементом мощностью 3000 Вт, посчитайте, и вы обнаружите, что можете сделать это примерно за 30 секунд, а не за 30 секунд. 2,5 мин. Видите ли вы здесь еще одно большое преимущество? Если вы кипячение всего чайника, чтобы приготовить только один горячий напиток, вы эффективно тратя три четверти потребляемой энергии. Кипячение ровно столько воды, сколько вам нужно, значительно сэкономит вам денег – а также помогает окружающей среде.

Как чайник узнает, когда нужно выключиться?

Иллюстрация: Как выключается электрический чайник. Есть пароотводчик и трубка (желтая, 43 и 44), ведущая вниз от верхней части водяной камеры (серый, 38) к биметаллическому термостату и переключателю (оранжевый и красный, 1 и 2). Когда чайник закипает, по этой трубке вылетает пар, нагревает термостат и заставляет его открыться, отключая нагревательный элемент (зеленый, 39) и останавливая кипение воды.Иллюстрация из патента США 4 357 520: Электрический контейнер для кипячения воды, имеющий включаемые сухие и чувствительные к потоку термочувствительные блоки управления от Джона К. Тейлора, любезно предоставлено Бюро патентов и товарных знаков США.

Ранние электрические чайники имели встроенную опасность: их было относительно легко включить, уйти и сделать одну или две работы по дому, а потом забыть о них. Если ты был повезло, когда вы вернулись через несколько минут, вы нашли свой кухня наполнена облаками пара. Если не повезло, ваш чайник элемент может перегореть, перегореть предохранитель или даже вызвать пожар.

К счастью, практически все современные чайники отключаются. автоматически с помощью термостатов (механических, электрических или электронные устройства, реагирующие на изменение температуры). Многие из них на основе разработок английского изобретателя Джон С. Тейлор, чей компании Otter Controls и Strix Ltd разработали более миллиардов таких термостатов по всему миру.

Как они работают? Самые простые из них механические и используют биметаллический термостат (описанный в нашей основной статье о термостатах), интегрированный в элемент в нижней части чайника.Он состоит из диска два разных металла, тесно связанных друг с другом, один из которых расширяется быстрее, чем другой, по мере повышения температуры. Обычно термостат изогнутый в одном направлении, но когда горячая вода достигает точки кипения, пар попадает на биметаллический термостат и внезапно щелкнуть и согнуть в противоположном направлении, немного как зонт выворачивается наизнанку на ветру. Когда термостат открывается, он нажимает на рычаг, который срабатывает. цепь, отключает электрический ток и безопасно выключает чайник.Более сложные термостаты для чайников (используются в системах такие как модный кофейный бойлер Marco Über) полностью электронные и позволяют нагревать воду до точной температуры и поддерживать ее на неопределенный срок путем многократного включения тока. и выкл.

Фото: Вот как на самом деле выглядит типичный термостат-выключатель Strix. Я использовал точки того же цвета, что и на иллюстрации выше, чтобы показать ключевые детали этого старого разобранного чайника. Паровая трубка (желтая) направляет пар к биметаллическому термостату.Термостат (оранжевый) выключает чайник. Блок переключения (красный) и несколько проводов соединяют термостат, выключатель питания (розовый) и беспроводной разъем (темно-синий) с двумя клеммами нагревательного элемента (зеленый). Термостат и переключатель прикручены к нижней части светло-серого скрытого нагревательного элемента (показан на фото выше на этой странице).

Фото: крупный план биметаллического термостата (показан оранжевой точкой на другом фото).

«Механический эквивалент тепла»

Иллюстрация: эксперимент Джоуля по поиску механического эквивалента тепла.

Электрические чайники могут показаться ужасно обыденными, но их стоит прочитать и написать о том, потому что они блестяще иллюстрируют один из самых фундаментальные физические законы нашей Вселенной: вы можете преобразовывать один вид энергии в другой, но вы не можете создать энергию из воздуха или превратить ее в ничто. Эта чрезвычайно важная идея называется сохранением энергии, и английский физик Джеймс Прескотт Джоуль (1818–1889) был одним из первых, кто проник в ее суть.

Джоуль разработал блестящий эксперимент.Он прикрепил тяжелый груз (1) к веревке, намотанной на шкив (2), так, чтобы груз падал, веревка вращала ось (3) и перемешивала лопастное колесо внутри емкости, полной воды (4). Он рассуждал, что «механическая» энергия, которую он таким образом добавлял к воде, превратится в тепловую энергию, слегка нагревая воду. После неоднократных экспериментов он успешно доказал, что энергия (или, как он ее называл, vis viva), теряемая падающим грузом, в точности равна энергии, полученной при нагревании воды.Таким образом, Джоуль подтвердил, что механическая энергия (или работа) и тепловая энергия были взаимозаменяемыми, и результаты были опубликованы в известной статье под названием «Механический эквивалент тепла», которая до сих пор считается одним из наиболее важных подтверждений теория сохранения энергии.

Джоуль считал, что может найти доказательства в поддержку своих идей в реальном мире. Все, что ему нужно было сделать, это найти водопад и измерьте температуру вверху и внизу; падающая вода преобразует потенциал энергии в тепло, создавая разницу температур, которая, как он полагал, подтвердит его теория. По его расчетам, могучий Ниагарский водопад будет на пятую градуса теплее. внизу, чем вверху, хотя измерить это было бы довольно сложно! Пытаясь уладить этот вопрос, Джоуль взял с собой в медовый месяц несколько термометров. в Шамони, Франция, в 1847 году, и попытался измерить водопад там, но не смог сделать это достаточно точно. чтобы доказать свою точку зрения.

Узнать больше

Если вам понравилась эта статья …

… вам могут понравиться мои книги.Мой последний Breathess: почему загрязнение воздуха имеет значение и как оно влияет на вас.

Узнать больше

На этом сайте

Возможно, вам понравятся эти другие статьи на нашем сайте по схожей тематике:

Статьи

  • Пылающее желание эффективности Том Мерфи. Как я объяснил выше, для нагрева определенного количества воды до той же температуры требуется такое же количество энергии, как бы вы это ни выбрали. Но одни методы более эффективны, чем другие.Как объясняет Том Мерфи в этом замечательном сообщении в блоге, электрические чайники значительно более эффективны, чем чайники с плитой и микроволновые печи.
  • Что более энергоэффективно – кипячение воды с помощью электрического чайника, чайника на газовой плите или микроволновой печи ?: The Guardian, Notes & Queries, 2011. Читатели Guardian высказывают различные мнения об эффективности различных методов кипячения воды .
  • Неуклюжие, суетливые или просто уродливые чайники Элис Роустхорн. The New York Times, 9 августа 2009 г.Почему чайники так плохо спроектированы? Эта писательница интересуется эстетикой, но, может быть, ей было бы лучше подумать о том, как наука и техника ограничивают конструкцию машины, которая может быстро и эффективно вскипятить воду?

Патенты

Если вас интересуют настоящие технические подробности, почему бы не взглянуть на некоторые из множества патенты, описывающие принцип работы чайников? Вот четыре, которые я выбрал, но вы найти больше в записях.

  • Предохранитель Мориса Ли Уорнера: модифицированный предохранитель, предотвращающий выкипание электрических перколяторов. Патент США 1794045, 24 февраля 1931 г.
  • Электрический кофейник от Амброуза Олдса. Электрический кофейный перколятор, поддерживающий установленную температуру заварки. Патент США 1998732. 23 апреля 1935 г.
  • Электрический резервуар для кипячения воды, включающий сухой и чувствительный к потоку термочувствительный блок управления от Джона К. Тейлора. Патент США 4,357,520, 2 ноября 1982 г.
  • Термочувствительное устройство управления для контейнеров, оснащенных электронагревателями John C.Тейлор и др. Патент США 4,621,186. 4 ноября 1986 г.

Видео

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2011, 2020.Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Поделиться страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2011/2020) Электрочайники. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-electric-kettles-work.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Подробнее на нашем сайте…

Энергии | Бесплатный полнотекстовый | Гибкость электрического котла и теплоаккумулятора для взаимодействия нескольких энергетических систем

1. Введение

В 2015 году централизованное теплоснабжение (ЦО) обеспечивало горячей водой 63% частных домов в Дании [1]. Концепция системы централизованного теплоснабжения / охлаждения 4-го поколения, поддерживаемая возобновляемыми источниками энергии, представлена ​​в [2]. Чтобы к 2030 году стать углеродно-нейтральным в секторе отопления, возобновляемые источники энергии должны удовлетворить все потребности в отоплении.Таким образом, существует возможность интеграции тепловых и электрических сетей для поддержки вспомогательных услуг сети с помощью гибких электрических нагрузок, таких как электрические котлы (EB) и тепловые насосы (HP), поддерживающие тепловую систему [2,3]. Электроэнергетическая и тепловая сети соединены вместе как электроэнергия-тепло (P2H) для использования возобновляемой электроэнергии для централизованного теплоснабжения. Интегрированный накопитель тепла разделяет спрос и выработку, чтобы повысить гибкость и лучшую адаптацию к потребностям в энергии. Концепция P2H в мультиэнергетической системе требует незначительного расширения сети и хранилища [4].Целью данной статьи является признание гибкости работы теплового агрегата, состоящего из электрического котла (ЭБ) и накопительного бака, смоделированного с помощью слоистых слоев, как части системы P2H. Это в первую очередь реализуется посредством анализа данных по измеренному потреблению тепловой энергии в жилом районе и оценки спроса на тепловую энергию с использованием подбора кривой с последующим составлением оптимального графика EB на основе спотовой цены. Модель многослойного стратифицированного резервуара для хранения тепла подходит для интеграции в электрическую сеть и гибкой работы, чтобы компенсировать ошибку в оценке тепловой нагрузки.Этот метод также может быть применен к системе с тепловым насосом. Тем не менее, применение ЭБ в настоящее время имеет большое значение для обеспечения гибкости энергопотребления, а также частотных услуг системы [5]. Например, ЭБ мощностью 50 кВт используется в качестве гибкой нагрузки на острове Ливо в Дании для увеличения собственного потребления от ветряных и фотоэлектрических установок, установленных на острове [6]. Преимущества централизованного накопления тепла с точки зрения эксплуатационной гибкости ТЭЦ (комбинированное производство тепла и электроэнергии) для централизованного теплоснабжения хорошо изучено в [7].Гибкость сети централизованного теплоснабжения для рынка резерва автоматического восстановления частоты изучается в [8]. Балансирующие рынки предоставляют возможность для привлечения большего количества ЭБ в ЦТ и увеличения его вклада в гибкость [9]. Важнейшим аспектом здесь является то, как можно эффективно реализовать развертывание системы. Ref. [7] обращается к гибкой работе тепловых насосов с использованием стратегии прогнозирующего управления, пренебрегая потреблением горячей воды из-за его сильно рандомизированного и трудно предсказуемого характера.Прогностическое управление тепловым насосом путем оценки только температуры наружного воздуха было изучено в [10]. Таким образом, существует необходимость в исследовании простых и эффективных методов определения влияющих параметров для прогнозирования спроса на тепловую энергию для управления гибкой работой тепловых агрегатов в технологии P2H. Перспектива электрификации тепла на рынке с преобладанием ветра с использованием резистивного нагрева и накопления является наиболее углеродоемкий метод [11] с более низкими инвестиционными затратами по сравнению с HP [9,12].Кроме того, большим HP требуется много времени от холодного пуска до достижения оптимальной эффективности. Таким образом, они не очень активны на балансирующих рынках между часами из-за коротких интервалов старт-стоп. Скорее, они в основном используются в качестве базовой нагрузки [9]. Следовательно, гибкость легкого запуска-останова в балансировочных услугах является основным стимулом для введения большего количества EB в систему. Электроэнергетические установки в централизованном теплоснабжении имеют потенциал для отрицательной вторичной регулирующей мощности за счет увеличения потребления и поддержания баланса сети [13].В [14] реализованы преимущества управления спросом и возможность реагирования на спрос для повышения эффективности энергосистемы с помощью интегрированных устройств энергии ветра и электрического обогрева с учетом постоянной тепловой нагрузки в течение дня. Более высокий потенциал ТН в системах ЦТ в будущем реализован в [15]. Интеграция ЭП с накопителями в низковольтную бытовую сеть в качестве гибкой потребительской нагрузки представлена ​​в [16]. Следовательно, существует потенциал хорошей гармонии и гибкости между секторами электрической и тепловой энергии, поддерживающими друг друга в мультиэнергетических системах.Исследование потребностей в отоплении помещений и горячей воде для бытовых нужд представлено в [17] на основе подбора кривой и функций распределения. В [18] индекс коэффициента пиковой нагрузки зданий используется для определения разнообразия тепловых нагрузок с целью создания теплового профиля для жилых зданий. В справочнике [19] рассчитывается вероятность потребления горячей воды для бытового потребления в момент времени (t), который зависит от вероятности в течение дня, буднего дня, сезона и праздничных дней, как функцию времени (t). Ступенчатые функции с большей вероятностью для выходных дней по сравнению с рабочими днями используются для индикации более высокого потребления горячей воды для бытового потребления в выходные.Тепловая потребность в отоплении помещения в типичный зимний день исследуется в [20]. Однако схема использования комбинированного эффекта отопления помещений (SH) и горячего водоснабжения (ГВС) все еще остается нереализованной. Надлежащее знание структуры спроса на отопление помещений и бытового использования, представленное в этой статье, является ключевым фактором для разработки хорошего и применимого инструмента оценки спроса на тепловую энергию. В основном тексте и уравнениях он выделен курсивом. Проверьте консистенцию бумаги и измените ее на курсив.Возможность оценки потребности в тепле для отопления помещений всего за несколько часов заранее с использованием нейронной сети на основе потребления тепла в польских зданиях сопоставлена ​​с погодными условиями за 10-летний период в [21]. В [21] метод прогнозирования основан на нейронной сети временных рядов с учетом температуры и потребления тепла в конкретный час, день и предыдущую историю. Данные за один месяц из сети ЦО в Риге были проанализированы для прогнозирования в [22] со сравнением методов с использованием искусственной нейронной сети, модели полиномиальной регрессии и их комбинации.С помощью этих методов прогнозы выполняются путем обновления статистики фактической нагрузки и температуры предыдущего измерения. ЦО из Чехии был проанализирован в [23] в модели прогноза, основанной на временных рядах температуры наружного воздуха и зависимых от времени социальных компонентов, которые могут различаться для разных дней недели и времени года. Для реализации прогноза социальной составляющей используется метод Бокса – Дженкинса. В [24] рассматриваются вопросы выбора соответствующих входных переменных от датчиков систем управления энергопотреблением.Температура окружающей среды и относительная влажность наряду с солнечной радиацией являются преобладающими факторами для прогнозной модели [24,25]. В [26] прогнозирование, основанное на методе аналогичного дня, хорошо представлено для выходной мощности на сутки вперед для небольшой солнечной фотоэлектрической системы. Тем не менее, ни одна из литературы не обсуждалась относительно централизованного теплоснабжения летом и зимой, а также прогноза тепловой нагрузки, основанного на совокупном влиянии фактора времени и переменных окружающей среды (таких как температура наружного воздуха, влажность и скорость ветра) вместе.Эти аспекты важны для изучения в комплексной структуре, чтобы четко понять эффективный потенциал тепловых устройств, таких как электрические блоки. Таким образом, такие гибкие блоки могут обеспечивать энергетическую гибкость, необходимую для поддержки интеграции возобновляемых источников энергии в будущие энергетические системы. В этом документе предложенная методология для получения гибкости с EB в P2H резюмирована на блок-схеме, как показано на Рис. 1. Существенным вкладом в этот документ является определение модели тепловой нагрузки, оценка тепловой нагрузки с использованием инструмента построения кривой и использование стратифицированного резервуара для хранения для проверки гибкости работы EB. Фактические тепловые данные от оператора ЦО анализируются, чтобы раскрыть конкретную модель потребления жилых районов, связанных с использованием, на основе различных временных факторов, таких как почасовые, будние, выходные и сезонные. Эта информация полезна при обучении инструмента построения кривой для оценки тепловой нагрузки. Со ссылкой на [21,22,23], оценка потребности в тепловой энергии основана на прошлом и ее текущем состоянии на зиму. Простой, но эффективный метод построения кривой для оценки потребности в тепле в жилом районе на основе зависимых параметров, таких как временной фактор (на основе профиля потребления) и переменные среды (кажущаяся температура), был исследован и также сравнен с фактическими данными. как следствие существующей литературы.Анализ выполняется для оценки тепловой нагрузки как зимой, так и летом. Подгонка кривой проста и решает проблему, возникающую при обновлении измеренных данных (из-за отказа измерительного оборудования), как при оценке временных рядов. Расчетный спрос используется для определения оптимального графика работы ЭБ в P2H, для планирования мощностей для одновременного хранения и удовлетворения спроса на тепловую энергию на основе спотовой цены на электроэнергию. Использование многослойного накопительного бака в сочетании с EB имитирует реальные условия эксплуатации, при которых температура подаваемой горячей воды более реалистична по сравнению со средней моделью накопительного бака, где температура горячей воды постепенно снижается.Результат подтверждается фактическим потреблением тепла, чтобы проиллюстрировать, как накопитель тепла справляется с ошибкой прогнозирования, и вносит свой вклад в качестве примера гибкой нагрузки в концепции P2H. Документ структурирован следующим образом. Анализ потребления тепловой нагрузки, основанный на фактических измерениях на одном конкретном жилом участке в Дании, снабженном пятью фидерами, анализируется для раскрытия конкретной схемы использования и описывается в Разделе 2. Выбор параметров для эффективной оценки тепловой нагрузки с использованием различных инструментов, таких как нейронные сеточная подгонка и аналогичный дневной метод обсуждаются в Разделе 3. Обзор подхода к моделированию стратифицированного резервуара для хранения горячей воды и EB представлен в разделе 4 вместе с проверкой модели. В Разделе 5 представлена ​​методология оптимизированного графика работы ЭБ вместе со стратегией управления ВКЛ / ВЫКЛ ЭБ. Результаты расчетного спроса обсуждаются в Разделе 6, а затем его применение в гибком графике EB для реагирования на спрос. Наконец, статья завершается результатами исследовательской работы в Разделе 7.

2.Анализ тепловых данных

Тепловые данные, измеренные на терминале пяти тепловых распределительных фидеров (F1-F5), снабжающих ряд жилых домов, в одном конкретном жилом районе Ольборга, Дания, используются для анализа. Проанализированы имеющиеся измеренные данные о почасовом потреблении тепловой энергии с 21 декабря 2015 года по 4 декабря 2016 года. На рисунке 2 показано общее годовое потребление тепловой энергии (QDHW) для жилых домов в фидерах (F1-F5), снабжающих жилые дома. Годовое потребление колеблется от 723 ед.7 МВтч как самое низкое потребление для F1 до 1278,5 МВтч как самое высокое потребление в F4. Это различие связано с разным количеством жителей в районе и их уровнем комфорта. Общее годовое потребление составило 5195,7 МВтч. На рис. 3а, б показан график почасового потребления QDHW для фидеров (F1-F5) и их общего потребления соответственно в течение года. Рисунок 3a, b ясно показывает, что есть сезонные колебания. Рисунок 3b показывает, что есть внезапный переход в потреблении тепла в определенный период времени, например, ближе к концу января, середине марта и началу мая.Однако между серединой мая и концом сентября наблюдается значительная разница в потреблении тепла, которая составляет менее 35% от пикового зимнего потребления. Таким образом, чтобы упростить дальнейший анализ, тренд потребления тепла условно разделен на два сезона, зимний и летний, независимо от осени и весны. Следовательно, с октября по апрель считается зимним сезоном, а с мая по сентябрь – летним сезоном. Переходный период в начале мая и октябре в данном анализе не рассматривается.Похоже, что в мае спрос на тепло немного больше, чем в сентябре, из-за перехода с зимы на лето и составляет около 30 ± 5% от пикового зимнего потребления. Интересно увидеть анализ данных с сезонной точки зрения: потребление зимой и летом. В остальной части статьи анализ проводится с учетом совокупного воздействия всех питателей. В результате максимальная потребность в тепле, вероятно, будет меньше суммы пиковой нагрузки отдельного питателя. Это также снижает периодические колебания спроса на отдельные кормушки.

Среднее потребление QDHW в час для всех фидеров с учетом годового потребления составляет 618,5 кВтч. Зимой это 881,8 кВтч, что на 205,8% больше, чем потребление летом 288,4 кВтч.

На рис. 4a, c показан график среднечасового режима потребления тепла в разные дни недели зимой и летом соответственно. Хорошо видно, что существует уникальная картина среднего теплового потребления с пиками. В выходные (суббота и воскресенье) картина отличается от будней (с понедельника по пятницу).Для упрощения графиков, показанных на рис. 4a, c, графики со средним потреблением тепловой энергии в течение недели, будних и выходных дней были построены на рис. 4b, d для зимы и лета соответственно. Отмечается, что существуют определенные закономерности почасового использования среднего QDHW. Есть две вершины и две впадины. Очевидно, что разница в потреблении тепла по отношению к минимальному потреблению выше для выходных, чем для будних дней, что указывает на более высокое потребление горячей воды для бытового потребления, как указано в [19].На рисунке 5 показана структура потребления в будние, будние и выходные дни за период с декабря 2016 года по август 2017 года для зимы и лета соответственно. В отличие от рисунка 4b, d общее потребление в выходные дни ниже, чем в будние дни. Таким образом, количество потребляемой тепловой энергии по выходным и будним дням не очень актуально. Однако почасовая структура потребления в будние и выходные дни сопоставима с аналогичными пиками и спадами в определенные часы, показанными на рис. 4b, d. Следовательно, знание этих моделей потребления тепла в будние и выходные дни очень полезно для обучения инструмента оценки, чтобы компенсировать ошибку из-за факторов, не зависящих от температуры, таких как поведение пользователя.Самый низкий уровень потребления наблюдается в период 03: 00–04: 59 ч, который постепенно увеличивается до 07: 00–07: 59 ч в обычные будние дни, когда люди готовятся к своей работе (рис. 4b, d). В выходные дни этот пик смещается примерно с 10: 00–12: 59. Сдвиг пика может быть вызван тем, что в выходные люди предпочитают поздно вставать. После утреннего пика потребление тепла снижается до 2: 00–3: 59 ч, когда люди находятся на работе в будние дни. В течение недели вечерний пик приходится на 18: 00–20: 59, который постепенно снижается до 4:59 ранним утром.Однако летом наблюдается сдвиг вечернего пика по сравнению с зимним. Этот анализ показывает актуальность времени, дня и сезона для определения характера использования теплового потребления и его важность для прогнозирования, как показано в [21] для тепловой нагрузки, аналогично прогнозированию электрической нагрузки [27].

3. Оценка тепловой нагрузки

Трудно оценить тепловую нагрузку для жилого района, поскольку она в значительной степени зависит не только от переменных окружающей среды (погоды), но также от поведения пользователя и геометрии здания.В действительности, анализ занятости и комфорта пользователей затруднен и приводит к проблемам, связанным с проблемами конфиденциальности отдельных лиц. Это приводит к значительным усилиям по поиску компромисса между ошибками в оцениваемых переменных и зависимых параметрах. Анализ тепловых данных в жилых районах дает замечательную информацию о структуре спроса на тепловую энергию без ущерба для частной жизни людей. Эта информация полезна при выборе эффективных переменных для оценки спроса на тепловую энергию с точки зрения поведения пользователя, которое определяет структуру спроса.Время суток и дни недели (будние или выходные) – это два основных параметра, связанных со структурой потребления тепла в зависимости от уровня комфорта пользователя.

Расчетные параметры используются для определения гибкости работы тепловой системы на основе спроса, предложения, мощности и цен на энергию. В этой статье для оценки потребления тепла в жилом районе используются тепловые данные, показанные на Рисунке 5.
3.1. Зависимые переменные для оценки тепловой нагрузки
На тепловую нагрузку сильно влияют переменные окружающей среды, такие как температура воздуха.На рисунке 6а показано почасовое значение тепловой нагрузки и соответствующая средняя внешняя температура окружающей среды. Это показывает, что снижение температуры увеличивает потребность в тепле. Помимо температуры воздуха, холодный воздух с высокой относительной влажностью увеличивает отвод тепла от тела по сравнению с сухим воздухом той же температуры. Чтобы учесть комбинированный эффект относительной влажности, ветра и температуры воздуха, ответственный за потерю тепла телом, учитывается кажущаяся температура.Кажущаяся температура рассчитывается с использованием (1) и (2) [28]. На рисунке 6b показано почасовое значение тепловой нагрузки и соответствующая кажущаяся температура. Коэффициент корреляции тепловой нагрузки по отношению к внешней температуре окружающей среды и кажущейся температуре составляет -0,88 и -0,89 соответственно.

AT = Ta + 0,33e − 0,7v − 4,00

(1)

е = Rh2006.105exp17.27Ta237.7 + Ta

(2)

где AT = кажущаяся температура [° C]. Ta = Температура внешней среды по сухому термометру [° C].e = давление водяного пара [гПа]. v = скорость ветра [м / с]. RH = относительная влажность [%]. На рисунке 7a показан график зависимости видимой температуры от тепловой нагрузки в период с декабря 2016 года по август 2017 года. На рисунке 7b показано распределение тепловой нагрузки по отношению к видимой температуре только летом и зимой. Из рисунка 7b видно, что потребность в тепле зимой обратно пропорциональна кажущейся температуре. Тогда как летом пропорциональная связь между собой очень мала.Это может быть связано с тем, что, помимо внешней температуры, потребление тепла в основном используется для бытовых целей, таких как купание, стирка, обогрев туалета / ванной комнаты и потери при передаче. Таким образом, логично заключить, что сезонный эффект необходимо рассматривать как входную переменную в модели для оценки.

Параметры для оценки тепловых нагрузок в жилых районах основаны на таких факторах, как поведение пользователя (часы, рабочие и выходные дни) и условия окружающей среды (видимая температура и время года).

3.2. Метод оценки тепловой нагрузки

Рассмотрены различные подходы к оценке тепловой нагрузки, основанные на методе подбора кривой, такой как подгонка нейронной сети и аналогичный дневной метод, поскольку они широко используются. Встроенные инструменты и функции MATLAB используются для разработки модели оценки с помощью инструмента нейронной сети. Анализируются различные сценарии, основанные на сезонных колебаниях (летом и зимой).

Для инструмента подбора нейронной сети 50% сезонного набора данных используются для обучения, 25% для проверки и 25% для тестирования для разработки модели.Наборы данных делятся случайным образом для обучения, тестирования и проверки модели. После разработки модели для оценки используется 50% оставшегося набора сезонных данных.

Для аналогичного дневного подхода ежечасные данные за день упорядочены по сезону (лето и зима), будням и выходным, как показано на рисунке 8. 50% каждого набора данных (будние и выходные для лета и зимы) используются в качестве исторических данных. данные для построения евклидова расстояния (ED) для измерения сходства. В методе аналогичного дня предполагается, что тепловая нагрузка связана с кажущейся температурой (AT) для аналогичного дня (будние дни и выходные летом или зимой), что приведет к аналогичной тепловой нагрузке.Значение ED, основанное на записанных нормированных значениях AT (AT˜) в определенный час (h) дня (d), рассчитывается для каждого исторического аналогичного дня (di) с использованием (3) [26]

ED (AT˜, d, di) = ∑h = 124 (AT˜h (d) −AT˜h (di)) 2

(3)

где ED (AT˜, d, di) – ED между днем ​​d и историческими днями di по отношению к значению AT˜. Дни с аналогичным графиком AT будут иметь очень маленькие значения ED, поэтому соответствующее значение тепловой нагрузки выбрано в качестве оценочного значения. Параметры AT могут быть получены из прогнозируемых метеорологических данных.

5. График работы ЭБ для обеспечения гибкости

Чтобы спланировать время работы ЭБ для зарядки резервуара для горячей воды, следует процедура оптимизации, описанная в (11) и (12). Целевая функция – минимизировать затраты на электроэнергию для производства горячей воды для удовлетворения спроса и потребностей в хранении. Ограничения рассчитывают энергию, хранящуюся в резервуаре для хранения, и не позволяют резервуару для хранения заряжаться больше, чем его допустимый максимальный и минимальный предел. Энергия, извлекаемая из сети, равна 0 (когда EB выключен) или равна номинальной мощности электронагревателя EB (Pb, когда EB включен).Энергия, извлекаемая из сети, должна быть способна заряжать хранилище, а также удовлетворять спрос. Несмотря на то, что существуют возможности управления мощностью ЭП в несколько этапов, проблема здесь упрощается с помощью только включения и выключения, чтобы продемонстрировать гибкость в работе ЭБ в условиях динамического тарифа с помощью предполагаемого спроса. Кроме того, работа ЭБ в часы пик в вечернее время ограничена, чтобы свести к минимуму проблемы, связанные с перегрузкой сети и пониженным напряжением в низковольтной жилой сети Дании, из-за интеграции и работы электрических котлов (ЭБ) [6].Тепловая энергия, хранящаяся в резервуаре в конце дня, максимизируется, чтобы проиллюстрировать, что резервуар для хранения не только обеспечивает гибкость, обеспечивая потребность в тепловой энергии во время высоких цен на электроэнергию и пикового спроса на электроэнергию, но также сохраняет энергию в течение низкая цена на электроэнергию в течение 24 часов по спотовой цене на рынке электроэнергии.

Minimizet = 124CtPg, т

(11)

Ограничения St + 1 = St − QDHW, t + Pg, tSmin≤St≤SmaxPg, t∈ [0, PbΔt] Pg, t = 0 для 17≤t≤20 (Smax − PbΔt) ≤St≤Smaxfort = 24

(12)

Здесь C = цена энергии [евро / МВтч].Pg = энергия, извлеченная из сети [МВтч]. S = энергия, которая может быть извлечена из хранилища [МВтч]. QDHW = тепловая нагрузка [МВтч]. Pb = номинальная мощность EB [2,4 МВт]. Индексы: t = время [ч], min = минимум, max = максимум, ini = начальное значение. Максимальная энергия, которая может храниться в резервуаре для горячей воды, определяется выражением (13)

Smax = MbCw (Ts-Tr) / (3600 × 106) [МВтч]

(13)

Здесь Mb = Масса воды в хранилище [2 × 105 кг]. Ts = температура подаваемой горячей воды в баке [80 ° C]. Tr = температура возвратной воды в баке [40 ° C].Cw = удельная теплоемкость воды [4190 Дж / кг · K]. Задача оптимизации была решена путем минимизации функции затрат с помощью оптимизации грубой силы в MATLAB. Все возможные кандидаты в решения генерируются и затем проверяются на соответствие постановке задачи, как указано в (11) и (12). Для более чем одного решения выбирается решение с меньшим количеством операций включения / выключения EB. Решения были проверены с помощью «PuLP», моделлера линейного программирования, написанного на python.
Управление EB
Оптимизированный график работы EB определяется на основе предполагаемой тепловой нагрузки.С другой стороны, фактическая потребность в тепле будет в некоторой степени отличаться от расчетной стоимости. Это приводит к ошибке оценки. Если ошибка велика, это может привести к тому, что температура накопительного бака будет отклоняться от указанного предела (T10≤75 ° C, когда накопитель заряжен, и T7≥46 ° C, чтобы ограничить разряд накопителя до 70% его емкости). Таким образом, чтобы компенсировать большую ошибку в расчетной потребности по отношению к фактическому значению, оптимизированный график работы EB усилен контроллерами пределов на основе управления гистерезисом, реализованным с помощью RS-триггера, для включения / выключения EB, как показано на рисунке 12.Это гарантирует, что температура горячей воды в накопительном баке находится в пределах указанного предела. На рисунке 12а показано, что при температуре нижнего слоя T10≥75 ° C EB необходимо выключить, как описано в разделе 4.1. Он отключается только на короткий период, пока температура седьмого слоя (T7) не станет ниже 78 ° C, чтобы он мог в дальнейшем следовать графику. Рисунок 12b гарантирует, что если T7 <46 ° C (накопитель разряжается более чем на 70% своей емкости), EB включается до тех пор, пока он не будет полностью заряжен (т.е.е., T10≥75 ° C). Помимо этих двух условий, ЭБ работает по установленному графику. Общая стратегия управления показана в таблице 3, где Ca - управляющий сигнал для включения и выключения EB, а Ca1 - сигнал запланированного включения / выключения EB.

7. Выводы

Этот документ показывает суть ежедневного использования тепловой энергии летом и зимой в жилом районе, а также факторы, влияющие на оценку потребности в тепле, такие как параметры поведения пользователя и параметры внешней среды.На основе этих факторов была реализована модель нейронной сети и аналогичный дневной метод оценки. Используя эту модель, можно получить оценку использования тепла для одной и той же области, но не для других областей. Так что уже имеющуюся модель вряд ли можно будет использовать для новых предметов. Тем не менее, выводы этой статьи об использовании входных параметров для определения потребности в тепле в конкретной области и ее влияния на характер использования были оправданы.

Результаты анализа данных о потреблении тепла (QDHW) позволяют сделать некоторые важные выводы о структуре энергопотребления в зависимости от времени и дня использования, отражая поведение пользователей без ущерба для конфиденциальности отдельных лиц.Эта ценная информация полезна для определения генерации тепловой нагрузки и потребности в хранении. Когда большие ТЭЦ заменяются небольшими тепловыми насосами или электрическими котлами и интегрируются в электросетевую сеть, это увеличивает потребность в электроэнергии с профилем, показанным на Рисунке 4. Таким образом, в непиковые часы, когда спрос на электроэнергию низкий, Блок хранения тепла может использоваться для хранения излишков электроэнергии, вырабатываемой ветряными турбинами и другими возобновляемыми источниками энергии. Это хранилище тепловой энергии можно использовать в часы пик, снижая выбросы парниковых газов при производстве горячей воды.Кроме того, расчетное значение потребности в тепле помогает в определении диапазона требований к аккумулированию тепла для удовлетворения потребительского спроса, а также реакции спроса на использование модуля аккумулирования тепла в качестве гибкой потребительской нагрузки в многоэнергетической системе.

Газовый и электрический водонагреватель

Водонагреватели – это не то, что привлекает внимание на Pinterest.

Но когда ваш кончится, новый водонагреватель быстро станет вашим самым желанным основным прибором. Мы расскажем вам, что вам нужно знать перед покупкой электрического или газового водонагревателя, чтобы вы могли выбрать лучший вариант для своего дома.

Прежде всего: стоимость, типы и хранение водонагревателей

По данным Министерства энергетики США, отопление воды – это вторая по величине статья расходов в наших домах, на которую приходится от 14% до 18% наших счетов за коммунальные услуги. Это делает выбор подходящего водонагревателя важным решением не только для вашего комфорта, но и для контроля над расходами на электроэнергию.

Здесь мы рассмотрим четыре типа. Все они хранят воду в термоизолированном резервуаре, пока она не будет использована. И все, за исключением точек использования, являются системами для всего дома:

Самые популярные советы по уходу за домом

    17 вещей, которые нельзя делать с домом

    Советы по уходу за домом

    Сохраните винтажные обои, но модернизируйте этот ретро-термостат, отнимающий время и деньги, до программируемого.

    Вы только думаете, что это правда: 10 мифов, которые стоят вам времени и денег

    Советы по уходу за домом

    Копите деньги для более важных вещей, например, для ипотеки.

    5 хитростей, чтобы ваши трубы не взорвались этой зимой

    Советы по уходу за домом

    Даже если вы думаете, что они уже начали мерзнуть.

    Определите 9 проблем с этим домом (советы новым домовладельцам)

    Советы по уходу за домом

    Признаки того, что вы плохо разбираетесь в обслуживании домовладельцев, например, припарковались на траве.

    12 вопросов, которые вы хотели бы задать перед переездом

    Советы по уходу за домом

    Избегайте сожалений, зная, какие вопросы задать РИЭЛТОРУ® или владельцу, прежде чем вы решите переехать в новый дом.

  1. Стандартный
  2. Высокоэффективный
  3. Солнечная
  4. Водонагреватели бытовые

FYI: Пятый тип, водонагреватели без резервуаров, нагревают холодную воду по запросу только по мере необходимости.Это делает их более эффективными, чем стандартные модели резервуаров, но их покупка и установка обходятся дороже. А модели без бака не всегда могут удовлетворить потребности в горячей воде в домах с высоким спросом.

Большинство водонагревателей работают на газе или электричестве. Тип энергии, доступный в вашем доме, будет иметь значение при принятии решения о том, какой водонагреватель вам следует купить.

Водонагреватели в стандартных резервуарах для хранения

Популярные чтения

    10 разумных способов использования перекиси водорода

    Очистка и разгрузка

    Нетоксичен.Бюджетный. Перекись водорода – секретное оружие вашего очистительного арсенала.

    Простое пятишаговое руководство по покраске бетона

    Живопись и освещение

    Покраска бетонных поверхностей требует больше навыков, инструментов и времени, чем нанесение покрытия на гипсокартон. Вот как это сделать правильно.

    Почему Fake Grass набирает популярность

    Двор и патио

    Хотите идеальный газон? Может быть, искусственная трава – это ответ.Он решает проблемы с поливом, прополкой и удобрениями. Но идеально ли это?

Безусловно, самый популярный вариант, в стандартных водонагревателях используется газовое пламя или электрический нагревательный элемент для нагрева воды.

В зависимости от ваших местных затрат на коммунальные услуги газовые водонагреватели обычно дешевле в эксплуатации, чем электрические. Они также стоят дороже, чем электрические. Однако, исходя из экономии энергии, газовые обогреватели обычно компенсируют разницу в цене примерно за один год.

Стоимость: От 300 до 600 долларов за газ; От 250 до 500 долларов за электричество. Затраты на установку увеличивают от 700 до 2000 долларов.

Водонагреватели стандартные бытовые:

  • Обладают емкостью от 20 до 80 галлонов (Но, сюрприз! Важнее всего не емкость галлонов. Скорее, это показатель эффективности, называемый оценкой за первый час. Подробнее об оценке за первый час ниже.)
  • Дешевле, чем другие типы водонагревателей
  • Иметь средний срок жизни от восьми до 15 лет

Высокоэффективные водонагреватели резервуаров для хранения

Как следует из названия, высокоэффективные (HE) модели – это самые энергоэффективные водонагреватели с накопительными баками, которые вы можете купить.Вы найдете как газовые, так и электрические модели.

Большинство газовых водонагревателей имеют коэффициент энергии (EF), установленный Министерством энергетики США, чтобы помочь потребителям сравнить эффективность аналогичных приборов. Чем больше число EF, тем эффективнее прибор.

Стандартные газовые водонагреватели имеют EF от 0,50 до 0,60. С другой стороны:

  • Водонагреватели HE, не имеющие сертификата Energy Star, имеют EF около 0,62.
  • Водонагреватели HE, сертифицированные Energy Star, имеют EF of.67 или выше. Они потребляют на 10-20% меньше энергии, чем их стандартные аналоги. Это может дать экономию до 140 долларов в год и до 2900 долларов в течение срока службы резервуара.

Стоимость: Примерно от 620 до 1500 долларов. Установка добавляет от 700 до 2000 долларов, в зависимости от вашего местоположения.

Что делать, если вам нужен высокоэффективный электромобиль? Ваш выбор – тепловой насос или гибридный водонагреватель. Это единственные электрические водонагреватели, сертифицированные Energy Star. Они дороже газовых высокоэффективных.

Они переносят тепло из окружающего воздуха в воду в резервуаре. По этой причине они лучше всего подходят для климата с умеренным и жарким климатом.

Они стоят больше, чем стандартные электрические обогреватели, но могут окупить разницу в цене менее чем за два года. Модель Energy Star потребляет до 65% меньше электроэнергии, чем стандартный электрический водонагреватель, и может сэкономить до 3000 долларов в течение срока службы прибора.

Водонагреватели с тепловым насосом:

  • Требуется много места – около 1000 кубических футов воздушного пространства вокруг устройства.Они также должны быть расположены в месте вашего дома, которое постоянно находится в диапазоне от 40 до 90 градусов, чтобы они могли втягивать теплый окружающий воздух.
  • Иметь средний срок жизни от восьми до 15 лет.

Стоимость: от 1100 до 3000 долларов. Затраты на установку увеличивают от 1400 до 2000 долларов.

Солнечный водонагреватель

Солнечные водонагреватели могут сократить ваши расходы на нагрев воды вдвое по сравнению со стандартным водонагревателем – если вы готовы заплатить немалую сумму.Они состоят из двух основных компонентов:

  • Тепловой коллектор, расположенный на крыше вашего дома или во дворе
  • Накопительный бак и резервный источник горячей воды – газовый или электрический водонагреватель – для обеспечения подачи горячей воды в пасмурные и холодные дни

Они работают одним из двух способов:

  • Системы прямого нагрева нагревают воду в трубках внутри коллектора, а затем отправляют воду в резервуар для хранения для дальнейшего использования. Поскольку система циркуляции воды проходит за пределами дома, прямые солнечные системы водоснабжения не рекомендуются для климата, где вероятны отрицательные температуры.
  • Закрытые или непрямые системы направляют нагретую солнцем антифриз из коллектора через замкнутый контур циркуляции в бак вашего водонагревателя. Внутри резервуара жидкость, нагретая солнечными батареями, проходит через змеевики и нагревает окружающую воду, прежде чем вернуться в коллектор.

Стоимость: примерно от 8 000 до 10 000 долларов на оборудование и установку в регионах, где наблюдается замерзание; затраты вдвое ниже, чем в тех областях, где защита оборудования от замерзания не требуется.

Может пройти до 30 лет (больше, чем их прогнозируемый срок службы), прежде чем их сбережения энергии окупят авансовые затраты.Местные скидки и налоговые льготы могут снизить их стоимость.

Солнечные водонагреватели:

  • Лучше всего подходят для умеренного и жаркого климата, поскольку экономия энергии может быть уменьшена или уменьшена в холодные и пасмурные дни.
  • Иметь средний срок жизни 20 лет
  • Работают наиболее эффективно, когда коллектор расположен близко к резервуару

Водонагреватели в местах использования

Они дополняют водонагреватель всего дома, обеспечивая горячую воду для определенного применения, например, для кухонного смесителя.Они сокращают расход воды на то, чтобы кран нагрелся.

Если у вас есть базовые навыки слесаря, вы можете самостоятельно установить водонагреватель на месте использования.

Большинство моделей являются электрическими и имеют разную вместимость галлонов: 2,5, 6, 10, 15, 20 и 30 галлонов. Емкость 20 и 30 галлонов рекомендуется для небольших отдельно стоящих строений и дополнительных домов, которые не требуют целого. -домашний водонагреватель.

Стоимость: около 200 долларов за нагреватель на 2,5 галлона до 400 долларов за нагреватель на 30 галлонов.

Хотя водонагреватель в месте использования может уменьшить потери воды, вы добавите в свой дом еще один энергоемкий прибор, который увеличит ваши расходы на коммунальные услуги.

К сведению: Energy Star не сертифицирует водонагреватели в местах использования.

Что важнее галлонов? Рейтинг в первый час

Домовладельцы часто покупают водонагреватели в зависимости от мощности. Хотя водонагреватель на 80 галлонов обычно удовлетворяет ежедневные потребности в горячей воде семьи из трех или четырех человек, не каждый водонагреватель с баком на 80 галлонов производит одинаковое количество горячей воды в час.

Что вам действительно нужно знать, так это номинальная мощность водонагревателя в первый час (FHR). FHR сообщает вам, сколько горячей воды надежно подаст агрегат за установленный промежуток времени. Ваша семья из четырех человек использует 40 галлонов горячей воды, собираясь утром в один и тот же час? Водонагреватель на 80 галлонов с FHR 30 галлонов не справится.

Продавец или профессиональный установщик водонагревателей может помочь вам решить, какой FHR вам подходит. Или посмотрите этот рабочий лист FHR от Министерства энергетики.

Функции и дополнительные возможности, которые у вас должны быть

Латунные клапаны: Баки имеют клапан в основании, который позволяет легко опорожнять воду во время планового обслуживания (которое следует делать не реже одного раза в год). Прочный латунный клапан прослужит дольше пластикового.

Бак со стеклянной облицовкой: Это сверхпрочный слой фарфорового стекла внутри бака для воды, который борется с коррозионными эффектами накопления воды.

Цифровые дисплеи: Они добавляют функции, позволяя пользователям легко контролировать нагрев воды и устанавливать индивидуальные настройки.Собранные вами данные могут помочь изменить режим использования горячей воды для снижения затрат на электроэнергию.

Длительные гарантии: Гарантии охватывают от трех до 12 лет. Баковые водонагреватели с более длительной гарантией, как правило, имеют лучшее качество. У них также есть более крупный нагревательный элемент, который предотвращает накопление минеральных отложений на дне резервуара. Накопление может сократить срок службы танка.

Связано: Как снизить потребление энергии водонагревателем

Гибридный электрический водонагреватель

Rheem – самый эффективный водонагреватель из имеющихся – Rheem Water Heaters

1 Скидки зависят от региона. 2 На основе сравнения с расчетными годовыми эксплуатационными расходами стандартного электрического водонагревателя такой же мощности, изготовленного до 2015 года в рамках NAECA II, который, вероятно, будет заменен. 3 Относится только к ProTerra Hybrid с моделями LeakGuard. Источник: данные обнаружения утечек Rheem; испытание под вакуумным затвором с использованием резервуара емкостью 50 галлонов, без расширительного бака, среднего давления в резервуаре 40 фунтов на кв. 4 Требуется широкополосное Wi-Fi подключение к Интернету и приложение EcoNet; Уведомления зависят от внешних факторов, не зависящих от Рима. 5 На основе сравнения годовых эксплуатационных расходов модели Rheem® ProTerra Hybrid на 40 и 50 галлонов, предполагающей, что устройство постоянно работает в течение года, с энергией, необходимой для питания одной 100-ваттной лампы накаливания. постоянно в течение одного года. 6 На основе внутреннего тестирования и стоимости SMUD для расценок в пиковый / непиковый период и разницы в сезонах. Зависит от штата. 7 Относится к Относится только к ProTerra Hybrid с моделями LeakGuard.Данные обнаружения утечек Rheem; испытание под вакуумным затвором с использованием бака на 50 галлонов, без расширительного бака, среднего давления в баке 40 фунтов на квадратный дюйм, при условии, что не открыты дополнительные краны. 8 На основе сравнения 50-галлонного Rheem Hybrid и стандартного электрического бака с минимальной эффективностью. 9 На основании обзора имеющихся водонагревателей. 10 Требуется широкополосное соединение WiFi и приложение Rheem Contractor; связь между водонагревателем и приложением зависит от внешних факторов, не зависящих от Рима. 11 На основе закупочной цены и экономии затрат на электроэнергию гибридного электрического водонагревателя на 50 галлонов с UEF (3,50 EF) 3,55 по сравнению со стандартным электрическим водонагревателем на 50 галлонов с UEF (0,95 EF) на 50 галлонов.

Как работает водонагреватель

В Соединенных Штатах, когда вам нужна горячая вода для душа, для стирки белья или для мытья посуды, вы обычно полагаетесь на водонагреватель. Самым популярным типом водонагревателей в США является обычный накопительный водонагреватель, в котором вода нагревается до заданной температуры, а затем хранится при этой температуре в резервуаре, пока домовладелец не откроет кран «горячей» воды.В этой статье вы узнаете, как два самых популярных типа водонагревателей, газовые и электрические, работают и нагревают воду в вашем доме.

Если вам интересно узнать об альтернативных водонагревателях, ознакомьтесь с нашим списком плюсов и минусов безбаквального водонагревателя.

Большинство газовых и электрических водонагревателей работают одинаково. Единственная разница в том, что нагревает воду.

Газовый водонагреватель

В газовом водонагревателе холодная вода подается в бак через погружную трубку (1) .Эта вода нагревается газовой горелкой (2) . Эта горелка сжигает газ, выпуская чрезвычайно горячий, но токсичный воздух через дымоход в середине резервуара водонагревателя (3) . Дымоход выводит токсичный воздух наружу, нагревая при этом металл дымохода (4) . По мере того, как дымоход нагревается, нагревается и окружающая вода.

Повышается температура, и водонагреватели используют ее для подачи теплой воды по водопроводу вашего дома. Горячая вода поднимается к верхней части бака водонагревателя и перемещается по дому через трубу отвода тепла (5) .Когда вы открываете кран для горячей воды, холодная вода подается через погружную трубку (1) , вытесняя горячую воду и проталкивая ее через трубу отвода тепла (5) . Домовладельцы могут установить желаемую температуру нагрева воды с помощью термостата (6) , который подключен к газовой линии и подает необходимое количество газа в горелку для достижения нужной температуры.

Водонагреватели также имеют некоторые защитные меры.Клапан сброса температуры и давления или Т- и Р-клапан, (7) откроется и выпустит воду, если температура воды слишком высокая или давление внутри бака слишком высокое. Это помогает предотвратить взрыв водонагревателя. Все водонагреватели имеют сливной клапан (8) на стороне бака для слива воды из водонагревателя для уменьшения накопления осадка, что следует делать один раз в год. (Узнайте, как удалить осадок из водонагревателя.)

Сам резервуар изолирован, чтобы вода оставалась теплой в течение более длительного периода времени и чтобы вода не передавала тепло металлу резервуара водонагревателя (9). Наконец, водонагреватель имеет анодный стержень (10) , который представляет собой стержень, сделанный из металла, который ржавеет быстрее, чем металл, из которого состоит резервуар водонагревателя. Этот анодный стержень предохраняет резервуар водонагревателя от ржавчины … при условии, что он заменяется каждые 1-2 года после того, как он заржавел. Узнайте больше о том, что такое жертвенный анодный стержень и почему он находится в вашем водонагревателе, здесь.

Гарантийный план Landmark для дома распространяется на газовый водонагреватель при условии надлежащего обслуживания.

Электрический водонагреватель

Электрический водонагреватель работает практически так же, как газовый водонагреватель. Он подает холодную воду через погружную трубку (1) и нагревает ее с помощью электрических нагревательных элементов (2) внутри резервуара. Горячая вода поднимается в баке и перемещается по дому через трубу отвода тепла (3).

Как и газовый водонагреватель, электрический водонагреватель имеет термостат (4) , клапан сброса температуры и давления (5) , сливной клапан (6) , бак изолирован (7) , и имеет анодный стержень (8) .Единственная большая разница в том, что вода нагревается электрическими элементами и, таким образом, подключается к источнику питания (9) .

Гарантийный план для дома распространяется на электрический водонагреватель, если он выйдет из строя в результате естественного износа.

Техническое обслуживание водонагревателя

Домовладелец должен проводить регулярное техническое обслуживание своего водонагревателя, например:

  1. Установите термостат водонагревателя на безопасную температуру. Большинство производителей рекомендуют температуру около 120 градусов, чтобы сэкономить на счетах за отопление.
  2. Ежегодно смывайте осадок из резервуара. В противном случае водонагреватель может преждевременно выйти из строя.
  3. Проверить и заменить анодный стержень. Этот стержень предохраняет ваш резервуар от ржавчины, «принося в жертву» себя и ржавчину.
  4. Проверьте свой предохранительный клапан, охладив воду, поставив ведро под трубу и открыв клапан.

План защиты дома по гарантии Landmark не распространяется на ремонт и замену водонагревателей емкостью до 70 галлонов.Защитите свой бюджет, купив домашний гарантийный план и заплатив только за сервисный звонок, чтобы отремонтировать или заменить водонагреватель и другие системы и приборы в вашем доме. Узнайте больше на www.landmarkhw.com/home-warranty-plans.

Как выбрать электрокотел?


Обустройство электрического котла в современном доме – разумный выбор для обеспечения комфорта. Сейчас доступно несколько конструкций, моделей и систем питания, выбор этого устройства не следует делать случайным образом , необходимо учитывать некоторые критерии, но о каких именно критериях мы говорим?

Различные модели электрических котлов

Всего за несколько лет технология электрических котлов претерпела устойчивый прогресс.Это касается всех аспектов этого устройства, таких как его дизайн и практичность. Следовательно, электрический котел должен занимать любое место по выбору, если вы планируете заменить текущий котел.

Отметим, что наиболее популярными электрокотлами являются настенные электрокотлы. Как следует из названия, его можно легко повесить на стену в любой комнате вашего дома, поэтому не займет много места .

Обратите внимание, что на полу также есть котлы, более громоздкие (но не более мощные), и что эти два типа электрических котлов существуют со встроенным резервуаром для горячей воды или без него (также называемым кучевыми облаками).

Тепловая мощность

Во-первых, для чего используется котел? Для выработки тепла для бака горячей воды, радиаторов отопления или теплого пола. Как правило, мощность этого оборудования должна составлять около от 9 до 12 кВт для площади до 100 м² (отопление и горячее водоснабжение). Кроме того, эффективнее перейти на электрокотел от 15 до 24 кВт .

Также важно учитывать внешнюю температуру и потери энергии из-за качества изоляции.Возможно, вы заблудитесь, глядя на все эти различные данные, поэтому помощь эксперта в этом вопросе всегда лучше для обеспечения хорошей покупки.

КПД и потребляемая мощность: ключевые критерии

Мощность

Тепловая мощность электрического котла зависит от его КПД, который составляет , соотношение между потребляемой и произведенной энергией . Теоретически КПД электрического котла может достигать 100%, так как нет потерь тепла по сравнению с котлами сгорания (газовые, дровяные…).

В этом отношении наш котел MINI EUROPE предлагает лучшую производительность на рынке , около 95% .

Потребляемая мощность

Электрический котел позволит вам не платить за топливо в отличие от дровяного котла, газа или мазута. Однако вы увидите стоимость в счете за электроэнергию. Кроме того, прогресс, достигнутый последними моделями электрических котлов , позволяет достичь до 15% экономии электроэнергии по сравнению с традиционными моделями.

Электрические парогенераторы, электрические котлы, миниатюрные котлы, малые электрические котлы

Process

Электрические парогенераторы

Продукты питания и напитки

Системы паровой очистки

Созданы с превосходной надежностью, эффективностью и

Ваша Безопасность в уме
  • Внесены в список UL и cUL
  • Все электрические – безопаснее, чем агрегаты, работающие на топливе
  • Прямое подключение к стандартным инженерным сетям во время установки
  • Пар высокого давления или перегретый пар, готовый к использованию через 15 минут
  • КПД 98% без предварительной -подогрев питательной воды
  • Изготовлено из доступных деталей самого высокого качества
  • Самый надежный из всех миниатюрных электрических парогенераторов
  • Один год гарантии на все детали и пять лет гарантии на камеру

Большая часть оборудования может быть доставлена ​​всего за один неделя!

Важность очистки паром в производстве напитков

В производстве напитков пар имеет решающее значение для соответствия строгим отраслевым стандартам безопасности и санитарии на перерабатывающих предприятиях.

СКАЧАТЬ ЭТУ КНИГУ СЕЙЧАС!

8 причин для использования сухой очистки паром

Использование пара сухого пара для дезинфекции конвейерных лент и другого оборудования дает множество преимуществ.

СКАЧАТЬ ЭТУ КНИГУ СЕЙЧАС!

Применение пара в фармацевтической и нутрицевтической промышленности

Фармацевтическая и нутрицевтическая промышленность требует воды и пара высокой чистоты, которые соответствуют их стандартам безопасного и чистого использования. Чистые парогенераторы – простое и доступное решение для этой задачи.

СКАЧАТЬ ЭТУ КНИГУ СЕЙЧАС!

Электрические парогенераторы и пароочистительное оборудование в соответствии с вашими требованиями

Electro-Steam предлагает широкий спектр стандартных моделей, которые можно настроить в соответствии с вашими потребностями. Если ваши требования не могут быть выполнены с помощью одного из наших стандартных решений, мы можем изготовить индивидуальные парогенераторы или мини-котлы в соответствии с вашими требованиями.

Компания Electro-Steam предоставила компаниям по всему миру безопасные, эффективные и простые в использовании электрические парогенераторы для широкого спектра применений, а также оборудование для очистки пара для пищевых продуктов и напитков.Щелкните здесь и отправьте нам свои требования. Один из наших знающих представителей оперативно ответит!

Рекомендуемые продукты

С 1952 года компания Electro-Steam является ведущим производителем парового оборудования для широкого спектра коммерческих и промышленных процессов и применений. Ниже представлена ​​лишь часть нашей полной линейки стандартных и настраиваемых электрических паровых устройств.

Свяжитесь с Electro-Steam сегодня

По телефону или по электронной почте, ваши потребности будут обработаны быстро и точно, большая часть заказов будет отправлена ​​в тот же день.

[email protected] 866-617-0764

8 причин для использования сухой очистки паром

Использование пара сухого пара для дезинфекции конвейерных лент и другого оборудования дает множество преимуществ. В нашей электронной книге « 8 причин использовать сухую паровую очистку » мы исследуем, почему этот процесс:

  • Безопаснее
  • Экономически эффективнее
  • Лучше для окружающей среды
Узнать больше

Отзывы

«Лаборатории гемостата были использую Электро-паровые котлы почти 40 лет.

Вам может понравится

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *