Электродный котел отопления своими руками: выбор и монтаж

Отопление электрическими котлами, безусловно, имеет заслуженную популярность. Однако традиционный тэновый электрокотел требует довольно частой замены нагревательного элемента. Такого недостатка лишен электродный котел, с особенностями которого сегодня ознакомимся.

Принцип действия такого аппарата был разработан около ста лет назад. Однако по ряду причин они не нашли широкого применения. С развитием современных технологий и необходимости жесткой экономии энергоносителей, электродные агрегаты заняли свое место среди котлов отопления.

Общее описание и устройство

В качестве теплоносителя в таких котлах отопления выступает подготовленная вода. Прежде всего, она должна иметь определенное процентное соотношение соли, указанное в паспорте оборудования. В целом электродные котлы имеют несложную конструкцию и принцип действия их максимально прост. Общая конструкция и механизм работы электродного аппарата заключается в следующем:

• Котел выполнен в форме металлической трубы, покрытой слоем полиамида – современным изоляционным материалом.
• Одна сторона такой трубы заглушена, во вторую вставлены электроды, которые изолируются от корпуса агрегата специальными гайками из полиамида.
• Напряжение подается через специальные клеммы, при этом ток проходит через теплоноситель – воду.
• Под воздействием электрического тока ионы начинают двигаться: отрицательные направляются в сторону положительного электрода, а положительные – стремятся к отрицательному элементу.
• В результате такого движения ионов и происходит быстрый нагрев теплоносителя.

• Секрет быстрого нагревания жидкости заключается в частой (50 раз в секунду) смене полярности электродов.
• Благодаря циркуляции теплоносителя электроды постоянно охлаждаются, что обеспечивает им большой срок службы.

Разновидности электродных котлов

В зависимости от вида подключения такое отопительное оборудование разделяется на следующие виды:

1. Однофазные. Такие аппараты применяются для отопления частных жилых домов. Заводские системы имеют небольшие размеры: длина колеблется в пределах 50–60 см, диаметр обычно составляет 32 см. Номинальная мощность заводского котла от 2 до 6 кВт.
2. Трехфазные котлы применяются для промышленного использования. Потребляемая мощность котлов составляет 9–50 кВт, что позволяет обогреть площадь до 1500 м?.

Совет! Не стоит приобретать более мощные и дорогостоящие трехфазные модели для отопления загородного коттеджа. Мощности «домашних» моделей вполне хватает для отопления 250 м кв. жилой площади.

Комплектация современных моделей отличается от стендовых аналогов. Сегодня заводские модели оборудуются:

• Электронными системами управления.
• Блоком защиты оборудования от скачков напряжения в электросети.
• Блоками автоматического запуска.
• Более современные и дорогостоящие электродные котлы снабжаются дистанционным управлением при помощи контроллера.

Производители электродных котлов

Несмотря на относительную новизну и не распространенность таких электрокотлов, на отечественном рынке присутствуют несколько зарубежных фирм, поставляющих такую продукцию:

1. Немецкая фирма «Bosch» – известный лидер во всем мире. Ее котлы надежны и долговечны, но самые дорогие из всей импортной линейки.
2. Латвийская компания «Stafor EKO» поставляет надежные и более доступные по цене электродные аппараты.
3. На третьем месте среди иностранных производителей – электродный электрокотел «ЭОУ» украинского производства.

Среди отечественных производителей лидирует два бренда:

1. ТМ «Галан» – абсолютный лидер, предлагающий широкий модельный ряд от миниатюрных домашних моделей до агрегатов, способных отопить 1600 м кв. площади.
2. Второй идет компания «Кетон», предлагающая отопительные системы, использующие несгораемые электроды собственной разработки.

Расчет мощности

При выборе котла нужно учитывать параметры отапливаемого помещения, а также объем теплоносителя в системе. Опытным путем определено, что 1 кВт мощности котла способен поддерживать комфортную температуру в помещении 20 м кв. с системой отопления не более чем 40 литров.

Совет! Чтобы не устанавливать трехфазные агрегаты при необходимости отопления больших площадей, можно установить несколько котлов меньшей мощности, соединив их параллельно.

Достоинства и недостатки электродных отопительных систем

Такие электрические котлы отопления имеют массу преимуществ, среди которых:

• Возможность подключения в существующую систему отопления с минимальным количеством переделки.
• Высокий уровень защиты, исключающий аварийные или нештатные ситуации.
• Производительность котла просто потрясает: 98–99%, при этом энергопотребление довольно экономичное.
• Высокая надежность и нечувствительность к перепадам напряжения.
• Малый вес и небольшие размеры позволяют устанавливать электродный котел непосредственно в одной из комнат дома.

Заводские системы снабжаются разнообразной автоматикой, производящей отключение питания системы при утечке теплоносителя или в случае короткого замыкания в сети. Среди недостатков такой системы отопления выделяются:

1. Требовательность к химическому составу теплоносителя, который необходимо периодически контролировать.
2. Несовместимость с некоторыми видами труб и радиаторов отопления.
3. Необходимость заземления не только котла, но и самой системы.
4. Установка необходимой системы автоматического контроля и защиты делает электродные аппараты довольно дорогим оборудованием.

Совет! Эти недостатки не являются критическими и они вполне преодолимы, если следовать инструкции производителя оборудования.

Самостоятельная сборка электродного котла

Изучив принцип действия и устройство такого оборудования, многие умельцы могут захотеть собрать электродный котел своими руками. В практическом исполнении это несложная работа. Важно быть внимательным и соблюдать технологию, чтобы готовый агрегат был работоспособным и безопасным.

Самостоятельная сборка такого аппарата происходит в определенной последовательности:

• Как правило, в зависимости от проектируемой мощности котла, берется отрезок цельнотянутой трубы диаметром 50–100 мм, длиной от 25 до 50 см.
• На один конец приваривается переходная муфта для подсоединения к системе отопления.
• С обратной стороны устанавливается один или несколько электродов (в зависимости от требуемой мощности).
• При этом со стороны электродов потребуется установка тройника, через который будет осуществляться циркуляция теплоносителя.
• Из качественного термостойкого пластика нужно изготовить изолятор соответствующего диаметра. Затем он вставляется между тройником и электродом.
• К корпусу котла приваривается два болта. В дальнейшем к одному подсоединяется заземление, а к другому – нулевой провод.
• В процессе сборки самодельного котла важно добиться абсолютной герметичности всей системы. Протечки необходимо полностью исключить.
• На готовый котел необходимо соорудить защитный кожух из диэлектрика, например, пластика. Такой кожух помимо защиты от поражения электрическим током выполняет и декоративные функции.

Совет! Подключая собранный электродный котел своими руками, необходимо соблюдать полярность. Фаза подается исключительно на электрод, а нулевой провод подсоединяется к корпусу аппарата вместе с заземлением.

Установка и подключение оборудования

Перед началом монтажных работ, необходимо промыть систему специальным составом, предлагающимся производителем электродных котлов. Порядок установки агрегата такой:

• Особенности работы электродного котла требуют строго вертикальной его установки, при этом крепление должно производиться на отдельные кронштейны.
• Также крепление должно быть выполнено с применением прокладок изоляционного материала.

Закрепив котел, можно начинать его подключение к системе отопления и электросети. Все электродные котлы подключаются по такой схеме:

• Для системы отопления следует взять пластиковые трубы или выполнить подключение через пластмассовые вставки.
• Схема подключения предусматривает наличие группы безопасности, которая включает в себя манометр, автоматический воздухоотводчик и предохранительный клапан.
• Также необходимо наличие расширительного бака, установленного до запорной арматуры.
• Если оборудуется малый защитный контур, то группа безопасности и расширительный бак устанавливаются до него, а вся запорная арматура – за ним.

Теперь рассмотрим некоторые нюансы электрического подключения:

• В качестве заземляющей жилы используется медный провод сечением не менее 4 мм. При этом сопротивление такой жилы не должно превышать 4 Ом. Подключается заземляющая жила к корпусу котла.
• Для подключения питания также используется медный провод соответствующего потребляемой мощности сечения. При этом важно соблюдать полярность: фаза подсоединяется к электроду, ноль – к корпусу.

Обслуживание электродных систем отопления

В процессе эксплуатации электродные котлы требуют обращать внимание на некоторые параметры:

1. Прежде всего, это исправность заземляющего контура. Также следует обращать внимание на исправность всех электрических соединений, в том числе и электронных подключений.
2. Вторым важным аспектом является качество теплоносителя. Необходимо поддерживать его определенную плотность и контролировать содержание солей.

Совет! Нужно отказаться от установки чугунных радиаторов. В них содержатся примеси, со временем снижающие эффективность электродного агрегата. Предпочтение следует отдать биметаллическим и алюминиевым радиаторам с полимерным покрытием.

Пошаговая инструкция позволит собрать электродный электрокотел своими руками, что позволит сэкономить некоторые средства. Но если вы цените комфорт и безопасность, лучше отдать предпочтение заводским моделям, снабженным современными системами контроля и автоматической защиты.

Электродные котлы

Электродные котлы

Электротеплоснабжение является одной из форм централизованного теплоснабжения потребителей. Преимущества электроэнергии – простота конструктивного исполнения электроотопительных приборов, возможность точного поддержания температурного режима в отапливаемых помещениях и экономия в связи с этим первичных энергетических ресурсов у потребителя, более широкие возможности автоматизации процесса – позволяют при помощи электрических схем теплоснабжения реализовать и определенные преимущества, характерные для индивидуальных систем теплоснабжения, прежде всего их мобильность. Одним из элементов в схемах электротеплоснабжения являются электродные котлы паровые и водогрейные, работающие по принципу прямого преобразования электрической энергии в тепловую.

Электродные котлы паровые регулируемые предназначены для выработки насыщенного пара давлением до 0,6 МПа (6 кгс/см²) и применяются для отопления жилых и производственных помещений, а также для технологического пароснабжения сельскохозяйственных, промышленных и бытовых объектов. Условное обозначение котла: числитель – потребляемая электрическая мощность, кВт; знаменатель – номинальное напряжение питающей сети, кВ. Например, условное обозначение КЭПР-250/0,4 расшифровывается: котел электродный паровой регулируемый потребляемой мощностью 250 кВт, номинальным напряжением питающей сети 0,4 кВ.

В паровом котле теплота, выделяющаяся при протекании электрического тока через воду, представляющую активное сопротивление, идет на ее нагрев и испарение. Электродные котлы паровые вырабатывают насыщенный пар. Конструкция электродного парового котла на напряжение 0,4 кВ показана на рис. 16.

В цилиндрическом корпусе котла установлена коаксиально цилиндрическая обечайка с двумя камерами – парогенерирующей 1 и вытеснительной 2. В парогенерирующей камере расположен пакет плоских электродов 3, на которые по токоведущим шпилькам через проходные изоляторы 4 в днище 5 подается напряжение 0,4 кВ трехфазной электрической сети. Вода, заполняющая межэлектродные пространства, образует активные электрические сопротивления, включенные по схеме ’’треугольник”.

Крайние пластины пакета электродов изолируются снаружи диэлектрическими пластинами для исключения несимметричной нагрузки по фазам (перекоса). В случае питания котла водой с низким удельным сопротивлением система электродов выполняется из трех цилиндрических стержней (вариант А), а не из плоских.

Парогенерирующая и вытеснительная камеры сообщаются по воде в нижней части котла, по пару обе камеры связаны только через регулятор температуры РТ-40. Конструкция котла обеспечивает автоматическое регулирование в заданном режиме электрической мощности котла и, следовательно, его паропроизводительности. Повышение давления пара в котле выше установки регулятора температуры связано с закрытием клапана регулятора, при этом перекрывается связь парогенерирующей камеры с паровым объемом вытеснительной, что приводит к повышению давления в паровом объеме парогенерирующей камеры по сравнению с вытеснительной. Это влечет вытеснение котловой воды из парогенерирующей камеры в вытеснительную, снижению уровня в электродной системе и связанное с этим уменьшение электрической мощности котла и его паропроизводительности. При снижении давления ниже уставки регулятор температуры открывает связь камер по пару, из-за чего давление в них выравнивается, котловая вода перетекает в парогенерирующую камеру, увеличивая уровень погружения электродов, возвращая котел в заданный режим работы.

Ввод питательной воды осуществляется в вытеснительную камеру через поплавковый регулятор уровня 7, отбор пара производится через патрубок 8 в парогенерирующей камере. Поплавковый регулятор уровня 7 представляет сосуд, соединенный двумя патрубками и водяным пространством вытеснительной камеры электродного котла. В съемном днище регулятора имеются два патрубка для автоматической 9 и ручной 10 подпитки. Полый поплавок 11 через шток и кулису соединен с краном 12 на патрубке автоматической подпитки. При автоматической подпитке открыт клапан автоматической подпитки на питательном трубопроводе, клапан ручной подпитки закрыт, вода поступает в корпус регулятора уровня и через нижний патрубок в котел. Как только уровень воды в котле достигнет положения, превышающего верхний уровень затопления электродов на 100 мм, поплавок через шток с кулисой перекрывает кран 12, прекращая поступление воды в котел. Номинальный расход питательной воды регулятор уровня обеспечивает при полностью затопленных электродах. В случае выхода из строя поплавкового регулятора уровня временная работа котла возможна при ручном регулировании подачи воды через патрубок ручной подпитки 10.Уровень воды в котле контролируется по указателю уровня 13. Котел оснащен защитой от перепитки, в которой электродный датчик уровня 14, установленный в крышке 15, дает сигнал соответствующему исполнительному механизму на прекращение подачи питательной воды при достижении предельного уровня воды в котле. Защита котла от превышения давления осуществляется двумя предохранительными клапанами.

Электрическая схема включения котла (рис. 17, а) имеет автоматический выключатель, служащий для защиты от перегрузок и коротких замыканий; контактор для коммутации цепи подключения электродного котла; трансформаторы тока и амперметры, предназначенные для контроля токов нагрузки электродного котла; вольтметры для контроля напряжения питания. Схема питания котла водой приведена на рис. 17,б.

Каждый котел имеет защиты, действующие на отключение его от электрической сети при одно- и междуфазных коротких замыканиях без выдержки времени и перегрузке по току на 15% от номинальной нагрузки. В табл. 14 приведена техническая характеристика паровых электродных котлов на напряжение 0,4 кВ. Паровые электродные котлы большой единичной мощности изготовляются на напряжение питающей сети выше 1000 В.

Трехфазные водогрейные электродные котлы применяются для отопления и горячего водоснабжения крупных зданий и небольших поселков. Электродные котлы на напряжение 0,4 кВ выполняются с пластинчатыми электродами, наиболее приемлемыми для воды с низкой удельной электропроводностью.

На рис. 18 приведено схематическое устройство электродного водогрейного регулируемого котла напряжением 0,4 кВ, мощностью 12-250 кВт. Внутри цилиндрического корпуса установлены электроды, напряжение к которым подается через проходные изоляторы, укрепленные на днище котла. Нагрев воды происходит при движении между плоскими электродными пластинами при протекании через нее электрического тока. Регулирование мощности осуществляется изменением протекающего через воду электрического тока при помощи диэлектрических пластин (антиэлектродов), собранных в пакет и входящих в зазоры между электродными пластинами. Мощность электродных водогрейных котлов рассчитана на определенное удельное сопротивление воды при 20 ° С. При нагреве воды с удельным сопротивлением при 20 °С, отличающимся от расчетного, мощность котла будет определяться:

где N_ном, N – номинальная и фактическая мощность водогрейного котла, Вт; Р_20расч – расчетное удельное сопротивление воды, Ом*м; Р₂₀ – фактическое удельное сопротивление воды, Ом *м. Электродные водогрейные котлы на напряжение 6-10 кВ изготовляются с цилиндрическими и кольцевыми электродами. Котлы с цилиндрическими электродами применяются при высоком удельном сопротивлении воды.

Цилиндрический корпус электродного водогрейного котла (рис. 19, а) имеет входной 2 и выходной 3 патрубки для воды. Крышка 5 и днище б в зависимости от диаметра корпуса и рабочего давления в котле выполняются либо плоскими, либо эллиптическими. В днище устанавливаются вводы фазных электродов. Фазные электроды 7 представляют цилиндрические стержни определенных длины и диаметра, к которым подводится напряжение по токоведущим шпилькам изоляторами 8. Каждый фазный электрод коаксиально окружен нулевым электродом 9. Все нулевые электроды приварены к диафрагме 10, которая разделяет полость котла на две части между входным и выходным патрубками и направляет поток воды в кольцевые зазоры между фазными и нулевыми электродами, в которых происходит ее нагрев.В нижней части нулевых электродов крепятся фторопластовые втулки 11, служащие для равномерного распределения воды по фазам и для защиты от износа узлов уплотнения между фазным электродом и проходным изолятором.

Мощность котла регулируется вертикальным перемещением фторопластовых экранов 12, расположенных коаксиально относительно фазных и нулевых электродов, которые жестко закреплены на крестовине 13, связанной с электроприводом 16. Перемещение фторопластовых экранов относительно фазных электродов изменяет их активную площадь и, как следствие, мощность котла.

Котлы с кольцевыми электродами применяются для нагрева воды с низким удельным сопротивлением. Внутри котла (рис. 19,6) между днищем и диафрагмой 2 установлены три фторопластовые камеры 3 с отверстиями в нижней части для прохода воды в межэлектродное пространство. Размещенные в камерах фазные электроды выполнены из концентрических стальных колец, соединенных между собой сваркой. Нулевые электроды 6, расположенные над фазными, выполнены аналогично фазным. Нулевые электроды закреплены жестко на подвеске 7, связанной с электроприводом 10. Регулирование мощности осуществляется электроприводом за счет изменения расстояния между фазным и нулевым электродами. Минимальный зазор между электродами устанавливается расчетом.

виды и особенности конструкции. Как выбрать электрокотлы. Какой котел лучше импортный или российский. Видео

Электрические котлы отопления. Какой выбрать?

   Невозможно переоценить удобство использования, надежность и комфорт, которые дает отопление коттеджей и загородных домов с помощью электричества. Этот вид энергии позволяет полностью автоматизировать процесс обогрева, к тому же электроэнергия доступна в любом жилищном массиве и самом удаленном поселке, имеет высокую экологичность и безопасность использования.

Электрический котел отопления — Фото 01

   Выбирая электрический котел отопления, не стоит руководствоваться только его внешним видом. Прежде чем сделать правильный выбор, необходимо определиться с типом котла, его мощностью, способом подключения к электросети, необходимыми функциями, а также производителем. От этого будет зависеть не только удобство использования, но и надежность устройства, а также эффективность обогрева помещений.

Особенности электрических отопительных котлов

   Несмотря на всяческие ухищрения маркетологов, необходимо уяснить, что все котлы электрические, используемые для отопления дома, являются устройствами прямого нагрева, с КПД, приближающемся к 100%. Это говорит об использовании всей потраченной энергии на нагрев помещения. Даже если особенности конструкции котла допускают некоторые потери энергии при нагревании теплоносителя, то все равно она пойдет на нагрев воздуха в помещении посредством излучения и конвекции.

   Высокий КПД практически уравнивает экономичность котлов различных типов, поэтому в процессе выбора лучше обратить внимание на функциональность, удобство и безопасность использования, а также надежность конструкции.

Преимущества и недостатки использования электрокотлов

   Используя электрический котел для отопления частного дома, мы будем иметь целый ряд преимуществ в сравнении с традиционными газовыми, жидко- или твердотопливными отопительными агрегатами:

• Высокая энергоэффективность. При использовании устройств данного типа практически нет потерь энергии.
• Невысокая стоимость устройства.
• Несопоставимо малые габариты при высокой тепловой мощности котла.
• Бесшумность и экологичность.
• Нет необходимости в периодическом обслуживании, а также наблюдении за работой котла.
• Возможность монтажа устройства в любых помещениях без необходимости согласования с надзорными органами.
• Отличная функциональность, возможность автоматической работы, комфортность управления.

   Все эти преимущества нередко бывают перечеркнуты огромным минусом – высокой стоимостью электроэнергии. Используя электрокотел для отопления, следует быть готовым к высоким счетам за электричество. Стоимость отопления данного типа намного выше твердого и газообразного топлива, поэтому его использование может быть оправдано лишь при отсутствии других альтернатив, а также при невозможности контролировать процесс обогрева.

При подключении электрокотла необходимо учитывать высокую стоимость электроэнергии — Фото 02

   Другим негативным фактором является полная зависимость от поставок электричества. В-третьих, при установке котла требуемой мощности может возникнуть потребность в замене электропроводки, что может быть проблематичным в зданиях с уже проведенным ремонтом.

   Конечно же, стоимость отопления можно снизить за счет установки тепловых аккумуляторов, а зависимость от поставок уменьшить, установив солнечные панели или подключив твердотопливный котел в качестве резервного. Однако это приведет к увеличению общей стоимости всей отопительной системы и лишит ее существенных преимуществ.

Конструкция и принцип действия

   Все электрокотлы, независимо от принципа действия, имеют нагревательный блок, теплообменник, а также блок контроля и индикации. Встроенный в емкость с теплообменником блок нагревателей осуществляет подогрев теплоносителя, который, циркулируя в отопительной системе, нагревает воздух в помещении.

   Блок контроля и индикации позволяет осуществлять автоматическую регулировку температуры теплоносителя в зависимости от степени нагрева помещения. К тому же регулировка может осуществляться и изменением подачи теплоносителя с помощью циркуляционного насоса. Такая схема позволяет более тонко подходить к процессу обогрева, экономя до 30% электроэнергии.

Устройство электрических котлов — Фото 03

   Кроме схем контроля температуры, все современные электрокотлы для отопления имеют устройства защитного отключения (УЗО) и узел защиты от перенапряжения.

   В некоторые модели встроен второй контур, позволяющий производить подогрев воды для нужд горячего водоснабжения.

Типы электрокотлов

   Для того чтобы определить для себя, какой электрический котел лучше, необходимо знать, что в настоящее время промышленность выпускает котлы нескольких типов. Все они кардинально различаются по способу нагрева теплоносителя, и, соответственно, конструкцией нагревательного блока. При этом стоимость и надежность котла напрямую зависят от способа нагрева воды, который предусмотрен его конструкцией.

ТЭНовый элетрокотел

   Такой тепловой агрегат представляет собой емкость, в которую установлено несколько ТЭНов. Каждый трубчатый электронагреватель имеет мощность от 1 до 2 кВт. Сила нагрева может регулироваться ступенчато, включением определенного количества ТЭНов в работу. Теплоноситель перемещается с помощью циркуляционного насоса, который может быть как отдельно установленным, так и встроенным в конструкцию котла. Преимуществом ТЭНовых электрокотлов является их низкая стоимость и высокая ремонтопригодность.

ТЭНовый элетрокотел

ТЭНовый элетрокотел — устройство

Электрокотел ТЭНовый напольный

   Вместе с тем, котлы, использующие для нагрева ТЭНы, подвержены всем болезням, которые присущи трубчатым электронагревателям – в системах с замещением теплоносителя ТЭНы покрываются накипью и требуют регулярного обслуживание, иначе перегреваются и могут выйти из строя. В закрытых системах с неизменным составом теплоносителя этой проблемы не существует. Вторым минусом является то, что при утечке теплоносителя ТЭНы неизбежно перегреваются и выходят из строя, поэтому при эксплуатации таких отопительных агрегатов крайне важна четкая работа регулирующей автоматики и устройств защиты.

  Несмотря на некоторые негативные моменты, ТЭНовые котлы, ввиду своей доступности, заслужили огромную популярность среди пользователей.

Котел с индукционным нагревом

   Принцип действия такого котла основан на физическом явлении электромагнитной индукции – при помещении внутрь электромагнитного поля проводника с замкнутым контуром в нем возникает электрический ток, приводящий к нагреву этого проводника.

   Конструкция котла имеет нагревательный блок, состоящий из катушки, в которую помещена труба из диэлектрика с сердечником внутри. При работе котла по трубе циркулирует теплоноситель, нагреваясь от металлического сердечника.

Электрические индукционные котлы

Самодельный индукционный нагревательный элемент

Схема индукционного котла

   Бесспорным преимуществом агрегатов с индукционным нагревом можно считать их компактность и надежность. Выйти из строя может разве что блок управления и контроля.

   Недостатком можно назвать довольно высокую, ничем не оправданную стоимость: сложность изготовления нагревателей данного типа не намного выше, чем ТЭНовых, а их управляющие системы и блоки безопасности практически одинаковы. Разница лишь в исполнении – практически не существует моделей индукционных котлов с встроенным циркуляционным насосом. Их, как и группу безопасности, устанавливают за пределами корпуса.

Электродный отопительный котел

   Принцип действия электродных электрических котлов основан на склонности воды определенного состава к пропусканию электрического тока. При этом вода в такой системе является, по сути, электролитом, и сильно нагревается.

   В конструкции такого отопительного прибора присутствуют два помещенных в теплоноситель электрода. Несомненным преимуществом электродных котлов есть их высокая надежность – даже при полном вытекании воды котел не сломается. Просто прекратится нагрев ввиду отсутствия третьего элемента нагревательного блока, а именно теплоносителя. В процессе нагрева происходит разрушение электродов, поэтому требуется их периодическая замена.

Электродные котлы

Принцип работы электродного котла

Схема модификаций электродного котла

  Такой котел нельзя применять в загородных домах с частым отсутствием владельцев вследствие того, что в нем можно использовать только воду, причем соответствующую ГОСТ. В случае длительного отсутствия электричества, замораживание теплоносителя выведет из строя всю отопительную систему.

   Невозможен однозначный ответ на вопрос о том, какой электрический котел лучше. В каждом конкретном случае следует исходить из соображений безопасности, специфики использования, стоимости, а также мощности вашей отопительной системы.

Расчет необходимой мощности и напряжения

   Поставив перед собой вопрос, какой выбрать электрический котел, не забывайте о его необходимой тепловой мощности, а также требуемом для его эффективной работы напряжении.

Расчет мощности отопительного агрегата

   Для расчета номинальной электрической мощности котла исходят из необходимой тепловой мощности, необходимой для обогрева помещений (следует вспомнить о КПД, стремящемся к 100%). При этом используют такие параметры для расчета:

• На 1 куб. м объема отапливаемых помещений необходимо не менее 40 Вт мощности.
• При наличии проемов, добавьте 100Вт на каждое окно и 200Вт – на дверь.
• При проживании в частном доме применяйте коэффициент 1.5 (на потери тепла через потолок и пол).
• Регион проживания также может повлиять на требуемую тепловую мощность. Так, для регионов на Юге применяется коэффициент 0.7-0.9. Если вы проживаете в европейской части, то умножьте показатель на 1.2-1.3, в дальневосточном регионе или на Севере – применяйте величину коэффициента 1.5-2.0.

Схема потерь тепла в доме — Фото 13

  Следует помнить, что этот расчет довольно приблизительный, поэтому можно дополнительно проконсультироваться у специалистов, работающих в вашем районе.

Напряжение и экономичность использования электрокотлов

   Прежде чем выбрать электрический котел требуемой мощности, решите вопрос, как вы его будете подключать. Дело в том, что двухфазная электросеть напряжением 220В предполагает установку электрических установок мощностью не более 12 кВт. Более мощные агрегаты требуют трехфазного подключения (напряжение 380В) при помощи кабеля большего сечения.

   Для повышения экономичности электрокотла можно установить в систему аккумулирующую емкость. Особенно это актуально жителям регионов с разной стоимостью электричества в зависимости от времени суток. Тогда ночью, когда цена электроэнергии наиболее низкая, производится нагрев теплоаккумулятора. Днем же котел можно отключать, используя циркуляционный насос для перекачки теплоносителя. Аккумулирующие емкости большого объема способны поддерживать температуру в помещении на протяжении суток.

Интеграция электрокотла в схему отопления — Фото 14

   При расчете объема теплоаккумулятора следует исходить из величины не менее 25 литров на 1 киловатт тепловой мощности котла. В межсезонье отопительный агрегат лучше вообще отключать, используя кондиционер, работающий в режиме теплового насоса. Пара современных инверторных кондиционеров, используемых в районах с теплым климатом, способны полностью замещать отопительную систему.

Лучшие российские производители электрических котлов отопления

   Одним из самых известных отечественных производителей электрокотлов является рязанский завод «Красное Знамя». Агрегаты, выпускаемые под маркой «РусНИТ» зарекомендовали себя как надежное, функциональное, недорогое решение для покупателя со средним достатком. Котлы «РусНИТ» позволяют осуществлять регулировку мощности и контроль температуры, имеют отличный блок безопасности и предполагают установку циркуляционных насосов.

Электрокотел РусНИТ

Электрокотел Zota

Электрокотел Интойс

   Если вы никак не решите, какой электрокотел выбрать, то обратите внимание и на хорошее качество отопительных котлов компаний Эван и Интойс, многие модели которых имеют полную автоматизацию. А котлы компании Zota ко всему прочему, комплектуются еще и модулем GSM, который позволяет управлять работой котла практически из любой точки земного шара.

Производители импортных отопительных агрегатов

   Среди иностранных производителей лидируют компании Bosch и Dakon, на протяжении многих лет удерживающие первенство в данном сегменте рынка. Не менее популярными являются и агрегаты торговых марок «Protherm», «Kospel» и «Eleko». Необходимо отметить, что все модели являются высокотехнологичными устройствами, буквально напичканными электроникой, призванной повысить комфортность и безопасность при их использовании.

Преимущества электрокотлов марок Bosch и Dakon

   Электрокотлы марок Bosch и Dakon предназначены для работы в закрытых отопительных системах с использованием циркуляционных насосов. Конструкция котлов допускает их применение совместно с аккумулятором тепла и бойлером.

   Компании выпускают модели разнообразной мощности – от небольших 2-18 киловаттных, до мощных моделей 22-60кВт, предназначенных для больших отопительных систем.

Электрокотел Bosch

Электрокотел Bosch

Электрокотел Dakon

Электрокотел Dakon

   Регулировка мощности – ступенчатого типа. Причем, первой ступенью управляет терморегулятор (встроенный или комнатный), а вторую или третью необходимо включать исходя из потребностей в более высокой мощности. Блок нагревателей установлен внизу, что исключает его перегрев при завоздушивании котла.

Характерные особенности электрокотлов Protherm и Kospel

   Агрегаты компании Protherm, без преувеличения, являются одними из самых оснащенных моделей. В своей конструкции они содержат расширительный бак и гидроблок с установленным циркуляционным насосом, а также арматурой безопасности и датчиком давления. К тому же, все они имеют автоматическую систему управления и защиты и рассчитаны как на двух-, так и трехфазное подключение.

Электрокотел Protherm

Электрокотел Protherm

Электрокотел Protherm

   Электрические котлы отопления марки «Kospel» выпускаются различных модификаций, поэтому перед тем, как выбрать ту или иную модель, определитесь с необходимостью использования блока автоматического или ручного управления, возможности совместной работы с циркуляционным насосом, а также применяемого теплоносителя.

Электрокотлы Kospel

Устройство электрокотла Kospel

Электрокотлы Kospel

   Модели с автоматическим регулированием оснащены микропроцессорной схемой управления режимом нагрева теплоносителя и работой циркуляционного насоса.

   Безопасность работы электрокотлов обеспечивают многочисленные датчики и устройства защиты.

   Некоторые модели котлов отечественного и импортного производства заслуживают более подробного описания, возможно, это поможет вам выбрать лучший электрокотел.  

Описания моделей электрокотлов

Электрокотёл Галан

   Широко распространенные на российском рынке устройства, имеющие различные модификации с мощностью от 2 до 50кВт. Представленные модели имеют ТЭНовый или электродный нагрев теплоносителя,  оснащение системами автоматического управления и контроля. Данные изделия занимают лидирующие позиции по соотношению качество/стоимость в данном сегменте рынка.

Электрокотёл Эван

   Продукция компании Эван давно зарекомендовала себя как производителя недорогих качественных отопительных агрегатов. Продукция компании выпускается в следующих сериях:

• Warmos – трехступенчатые электрокотлы для коттеджей, административных зданий и цехов.
• Warmos QX – также трехступенчатые агрегаты премиум-исполнения.
• С1 – недорогая одноступенчатая модель для частных владельцев.

   Все модели оснащаются системой автоматического контроля и безопасности.

Электрокотёл Протерм

   Особенностью данных устройств является повышенная антишумовая защита, встроенный гидроблок и  цилиндрический теплообменник. Регулировка мощности нагрева осуществляется ступенчатым подключением необходимого количества ТЭНов, при этом задержка включения до 20 секунд позволяет избежать пиковых импульсов, защищая электронику котла.

Электрокотёл Zota

   Красноярский з-д выпускает электрокотлы в пяти исполнениях, мощностью, достаточной для отопления жилых домов площадью от 30 кв. м до производственных площадей в 4 тыс.кв.м.

   Конфигурацию котла можно заказать индивидуально, снабдив его необходимыми устройствами автоматики и управления.

Электрокотел Руснит

   Мощность котлов марки Руснит составляет от 3 до 100 кВт, что позволяет охватить практически любые запросы частных лиц, компаний и организаций. Особенностью изделий компании является материал элементов котла – нержавеющая сталь. Поэтому продукция Руснит отличается высокой антикоррозионной стойкостью, нетребовательностью к составу теплоносителя, а также малым весом. Все котлы оснащены датчиками температуры, давления и уровня теплоносителя и имеют автоматическую систему управления циркуляционным насосом.

Электрокотёл Невский

   Электрокотел Невский разрабатывался для применения в условиях сурового климата. Управление котла организовано с помощью контроллера «Невский» и системы дистанционного контроля. К схеме управления можно подключить погодозависимый контроллер, изменяющий температуру помещения в зависимости от погодных условий, что позволяет экономить электроэнергию. Данные опции устанавливаются по желанию потребителя.

   Выбрать из всего многообразия электрокотлов тот, единственный, который сможет надежно и эффективно обогревать ваш дом, очень непросто. Какой электрический котел лучше, каждый решит для себя сам, исходя из множества факторов, большинство из которых рассмотрено в данной статье. Главное, чтобы отопительный агрегат обеспечил необходимый комфорт, был несложным в управлении и приносил удовольствие от его использования.

Электродный котел своими руками – Схема и Видео инструкция по сборке

Электродный котел – это отопительное оборудование непосредственного действия. Теплоноситель в нем прогревается благодаря тому, что через него проходит электрический ток. Причиной, по которой происходит нагрев, является движение ионов в воде – оно хаотично, ионы колеблются с частотой примерно 50 раз за секунду. Что больше всего влияет на эффективность работы такого котла, так как технические особенности используемого теплоносителя.

Итак, тепло выделяется за счет того, что ионы двигаются, и передается на теплоноситель. Благодаря этому подобного рода оборудование экономит до 40 % энергии, если сравнивать с другими приборами аналогичного предназначения. Итак, сегодня мы поговорим о том, как изготовить электродный котел своими руками, а также рассмотрим принцип его работы и основные преимущества.

В данной системе электрический ток проводится водой, которую, соответственно, нужно должным образом подготовить. В воде должно быть немного соли. Соль растворяется в ней и доводит ее до нужного состояния. Количество соли, которое нужно добавлять, четко прописано в техпаспорте к котлу.

Содержание статьи:

Как работает электродный котел

Обратите внимание! Электродный котел нельзя подключать через УЗО, так как ток непосредственно соприкасается с водой!

Читайте так же о том как сделать твердотопливный котел в одной из наших статей

Видео инструкция

Как известно, электрический ток при контакте с водой образует гидролиз, как следствие – появляется гидролизный газ. Такой газ будет препятствовать нормальному функционированию системы, поэтому вы периодически должны проводить ее развоздушивание.

Если теплоноситель вдруг начал вытекать из котла, то замыкания опасаться не стоит, ведь никакой цепи нет. Кроме того, к котлу должно подводиться автономное электропитание, поскольку при его активации происходит незначительный скачок напряжения. Когда теплоноситель прогревается, сопротивление проводника понижается, по этой причине (повторимся) обязательно добавляйте соль и проверяйте ее количество несколько раз. Когда понижается сопротивление, то может случиться пробой дуги (это практически то же, что и замыкание).

Плюсы и минусы такого котла

У котла электродного типа есть целый ряд неоспоримых достоинств.

• Вы сможете контролировать его работу посредством Интернета.
• Прибор работает абсолютно бесшумно.
• Вы получаете автономное отопление дома.
• Прибор экологически чист.
• Кроме того, он компактен.
• Для него не нужно оборудовать отдельное помещение.
• Стоит котел относительно недорого.
• Его достаточно легко установить своими руками.
• Наконец, при желании котел может обеспечивать подачу горячей воды.

Сравнение КПД ионного и ТЭНового котлов

Но есть, разумеется, и некоторые минусы, рассмотрим их.

• Электроснабжение не является особо стабильным, что негативно сказывается на работе оборудования.
• Котел нуждается в электричестве большой мощности.
• Прибор не совсем безопасен с точки зрения электрики.
• Да и само электричество стоит дорого.

Ну что ж, теперь перейдем непосредственно к тому, как можно сделать электродный котел своими руками.

О том как правильно выбрать отопительную систему для дома читайте тут

Необходимые материалы

Для изготовления ионного котла нам обязательно потребуется:

1. твердость и целеустремленность;
2. сварка, умение ею пользоваться;
3. железный тройник;
4. труба из стали, которая имеет необходимые нам габариты;
5. муфта;
6. клеммовые и электродные изоляторы;
7. набор электродов;
8. клеммы для заземления и нуля.

Возможно вас так же заинтересует статья о том как сделать парогенератор своими силами, об этом читайте тут

Технология изготовления электродного котла

Теперь, когда мы вкратце ознакомились с принципом работы устройства, его достоинствами и недостатками, можно поговорить о том, как собственноручно сделать его. Но до того, как приступить к работе, стоит ознакомиться с несколькими важными для нас моментами.

Обратите внимание! Электродный котел в обязательном порядке нуждается в заземлении. Более того, нулевой провод, который будет подаваться на внешнюю трубу, должен вестись от розетки, а фаза пи этом должна подаваться только на электрод.

Первый этап. Сама процедура изготовления ионного котла крайне проста и незамысловата. Берем стальную трубу длиной примерно в 25 сантиметров и с диаметром не более 10 сантиметров, и вставляем в нее с одного конца один или несколько, используя приготовленный заранее тройник) электродов. Собственно, именно посредством этого тройника теплоноситель в дальнейшем будет подаваться в оборудование, а также выходить из него обратно. Второй конец трубы оборудуется муфтой, которая нужна для того, чтобы подключать отопительные трубы.

Второй этап. Далее берем изолятор и устанавливаем его между электродами и тройником. Помимо своей прямой обязанности, этот изолятор будет еще и обеспечивать герметичность прибора. В качестве изолятора лучше всего использовать термоустойчивый пластик. Ввиду того, что нам нужна в этом месте не только лишь герметичность, но и возможность соединения электрода и тройника посредством резьбы, изготовления изолятора желательно доверить мастерам, которые как никто лучше сумеют придержаться всех конструкционных габаритов изделия.

Третий этап. Продолжаем делать электродный котел своими руками. К корпусу прибора необходимо приварить массивный металлический болт, который будет служить нам для крепления заземления, а также нулевой клеммы. Для пущей надежности можете приварить сразу пару болтов, это не помешает.  При желании можете скрыть всю полученную конструкцию каким-либо декоративным материалом, который, к слову, станет дополнительной защитой от того, что вам при эксплуатации ударит током. Дело в том, что вашим основным приоритетом при изготовлении должно быть соблюдение норм безопасности, которые заключаются в максимальном ограничении доступа к котлу.

Монтаж и особенности эксплуатации прибора

Для того чтобы установить в доме ионный котел, он (то есть, ваш дом) должен соответствовать некоторым важным требованиям:

• в нем должны быть предусмотрены автоматические отводчики воздуха;
• установлен предохранительный клапан;
• манометр.

Более того, после расширительного бака в обязательном порядке должна располагаться так называемая запорная арматура.

Электродный котел своими руками должен устанавливаться исключительно в вертикальном положении. Это правило диктуется особенностями работы этого устройства. Более того, у котла должно быть автономное крепление к поверхности стены. Крайние 120 сантиметров трубопровода, подсоединенного к котлу, должны быть строго металлическими, притом никакой оцинковки в этом случае не должно быть. Весь е остальной водопровод может быть каким угодно – или тоже металлическим, или пластиковым.

Теперь несколько слов о заземлении. Для этого нужно использовать медный провод с диаметром 0,4 миллиметра и сопротивляемостью максимум в 4 Ома. Он подключается к клемме нулевого напряжения, которая зачастую размещается снизу отопительного котла.

Обратите внимание! Ионный котел, изготовление которого мы только что рассмотрели, сможет прогревать до 120 (!) градусов. Никакой коррозии возникать не должно, поскольку система замкнутая. К слову, за качеством воды здесь тоже можно особо не следить.

До того как приступить к установке, необходимо предварительно промыть всю отопительную систему, используя для того специальные средства (о них тоже должно говориться в техническом паспорте). Если сделать некачественную очистку, более того, и использовать низкокачественный теплоноситель, то все это существенно снизит эффективность работы прибора.

Выбор радиаторов

Теперь несколько слов о радиаторах. Их особенности будут зависеть от того, какой объем будет иметь отопительная система в целом, то есть, сколько литров воды в нее поместится. В идеале на каждый киловатт мощности агрегата должно припадать 8 литров теплоносителя. Если объем будет большим, то котлу для достижения той же температуры потребуется дольше работать, что лишь увеличит ваша затраты на электроэнергию.

Материал, из которого должны быть изготовлены радиаторы для нашей системы, должен быть либо биметаллом, либо алюминием. Дело в том, что другие металлы и сплавы имеют много сторонних примесей, что негативно скажется не электропроводимости теплоносителя. Если же система будет открытой, то все радиаторы должны покрываться изнутри специальным полимерным составом, ведь контакт с воздухом ускоряет коррозию. У закрытых систем подобного недостатка нет.

Обратите внимание! Ни в коем случае не используйте чугунные радиаторы, ведь в них тоже очень много примесей, что не только ухудшает эффективность работы котла, но и увеличивает потребление энергии (у таких радиаторов очень большие объемы).

Как будет работать котел

Сначала полученный «стакан» наполняется жидкостью, скорее всего, вы будете использовать обычную воду. По прошествии некоторого времени вода начнет кипеть. При этом будет образовываться пар, он поднимется вверх по трубопроводу, отдаст свое тепло отопительным приборам и снова превратится в обычную жидкость. Вода, в свою очередь, будет стекать по специально установленной трубе под уклоном, после чего обратно переместится в «стакан». Цикл будет повторяться вновь и вновь, не прекращаясь.

Невзирая на то, какие объемы необходимо обогреть, электродный котел своими руками все равно будет экономически выгодным достоянием. Все это позволяет изготавливать котел незначительных габаритов, что можно назвать еще одним достоинством подобной конструкции.

Если ваша цель – обогревать помещение большого объема, то таких котлов вы можете сделать сразу несколько, разместить их в удобных вам местах в произвольном порядке, благодаря чему получается необходимая температура теплоносителя на выходе. Еще одним достоинством можно считать то, что на изготовление ионных котлов, равно как и на их монтаж и эксплуатацию, не нужно получать никаких разрешений.

Итак, что мы в итоге получаем – максимально экономичное оборудование, имеющее высокую эффективность при создании тепловой энергии. Разве это не то, что нам всем нужно для качественного обогрева дома в зимнее время года? Но проблема обогрева имеет и обратную свою сторону – мы говорим о достижении максимально комфортного микроклимата в доме с минимальными на то затратами энергии. Именно поэтому вам дополнительно следует позаботиться о термоизоляции вашего жилья, сделать так, чтобы при строительстве/обустройстве соблюдались все технологии энергосбережения.

В качестве заключения

Вот теперь вы смогли лично убедиться в том, что собрать электродный котел своими руками достаточно легко и по силам практически каждому из нас. Наиболее важным при этом является то, что нужно, во-первых, ознакомиться с принципом работы устройства, а во-вторых, соблюдать все приведенные здесь инструкции. Лишь в таком случае все пройдет максимально успешно. Теплых вам зим, господа!

Как правильно выбрать электрический котел для отопления частного дома?

Качественная и надежная отопительная система это залог комфорта и экономии зимой. Обычные радиаторы не всегда хорошо обогревают помещение, особенно если площадь большая.

Поэтому, чтобы не мерзнуть зимой, многие уже сейчас приобретают электрические обогревательные котлы. Как правильно выбрать электрокотел для дома, и на что обратить внимание, рассказано ниже.

Преимущества электрокотла

Устанавливать автономную систему отопления в дом не всегда целесообразно. Это требует технических навыков, расчетов и прочей волокиты. Природный газ тоже не всегда есть возможность провести, а дрова и уголь обходятся дорого. Так что, приобретение электрокотла – это оптимальное решение. Вот еще несколько плюсов:

Простой монтаж. Не нужно ставить дымоход и вентиляцию. При работе электрического котла не выделяются продукты горения, так что для его работы нужно просто подключить устройство к щитку.

Эргономичность. Современные электрокотлы имеют небольшой корпус и занимают мало места. Они легко крепятся на стены и хорошо смотрятся на кухне или в ванной.

Безопасность. При использовании этого типа устройств отсутствует контакт с открытым пламенем. Системы полностью защищены от воспламенения. Если соблюдать все рекомендации по установке, указанные в инструкции, и подобрать мощность устройства под возможности проводки, то вообще не стоит волноваться о внезапном возгорании.

Простота управления. Некоторые модели автоматизированные, со встроенным термостатом или другими автоматическими устройствами, определяющими погодные условия. Котлами с ручным управлением так же легко управлять и настраивать их на нужный температурный режим.

Цена. Многих пугает, что после приобретения этого устройства, счета за электроэнергию вырастут в геометрической прогрессии. На самом деле котел более выгоден, так как работает не целые сутки, а только когда его включает. После нагрева теплоносителя до оптимальной температуры, котел автоматически переключается в «спящий» режим или работает только на 45% мощности.

Виды электрокотлов

Этот тип котлов функционирует через электрический ток. Импульсы тока нагревают тен или другой нагревательный элемент. И он соответственно подогревает теплоноситель внутри котла. Котлы, работающие от электричества, делятся на три типа:

• тэновые;
• электродные;
• индукционные.

Рассмотрим подробнее каждый из них.

1. Тэновые котлы – самые надежные и простые по устройству. Нагрев воды происходит через электротэны с прямым контактом. Установлены тэны в емкости куда идет вода. Как только ток подается на клеммы, тэн нагревается и нагревает воду в котле.
2. Электродные устройства – отличаются высокой производительностью (90-95%). Используются для обогрева больших площадей. Жидкость в них нагревается с помощью взаимодействия тока и соли, которую содержит теплоноситель. Поэтому для них подходят только смеси с повышенным содержанием соли.
3. Индукционные котлы – стали популярными не так давно. Имеют очень высокий % теплоотдачи 97-99,5. Нагревается такой котел электромагнитными волнами. Они проходят через стержень с металлической оболочкой и нагревают его. В свою очередь, он транспортирует это тепло на теплоноситель.

Какой электрический котел лучше выбрать для отопления зависит от площади помещения и мощности устройства. Поэтому перед покупкой нужно рассчитать котел, какой мощности подойдет вашему дому или квартире.  Иначе будет либо перегрев, либо недогрев помещения.

Расчет мощности и напряжения

Как правильно рассчитать мощность электрического котла? Для этого есть специальная формула:

W котла = (S*Wудельное)/10

W – значение предполагаемой мощности котла.
S – площадь помещения.

W-удельная – данные мощности на каждый 10м² помещения. Этот показатель неизменный, его величина зависит от того где здание расположено. В холодных регионах он выше, там, где теплее ниже.

По этой формуле можно рассчитать средние показатели мощности для электрического котла на ваше помещение. Выбор электрокотла для частного дома рассчитывается так же просто цифровые значения выше. Естественно в большой дом потребуется прибор с высокой мощностью.

Еще один важный показатель – это уровень напряжения. Например, устройства в 3-7 кВт работают от стандартной сети с напряжением в 220В. Но более мощный котел нужно подсоединять прямо к 3-х фазному щитку с мощностью в 380В. В некоторых моделях указана допустимая мощность с диапазоном 220-380В. Их можно подсоединять либо к щитку напрямую, либо через обычную розетку. В зависимости от площади помещения и требуемой мощности.

Популярные модели

В нашем магазине вы найдете разнообразный выбор электрических отопительных котлов европейского производства. Повышенным спросом пользуются модели:

Правильно выбираем электрокотел

Электрические котлы обеспечивают теплом всевозможные помещения: частные дома, квартиры, дачи, промышленные и другие объекты. Отопительные приборы этой категории работают бесшумно, не выделяют вредных веществ, имеют высокий КПД и автоматизированное управление. А если выбрать 2-контурный электрокотел, то в дополнение к отоплению он обеспечит объект еще и горячим водоснабжением для бытовых нужд.

Типы электрокотлов по принципу работы

По типу используемых нагревательных элементов электрокотлы делятся на 3 категории:

1. Тэновые – оснащаются традиционными нагревательными элементами, которые преобразуют электроэнергию в тепло и передают его проточной воде. В ходе эксплуатации на тэнах образуется налет, уменьшающий эффективность работы оборудования. Для профилактики образования налета используются фильтры, а для его устранения проводится периодическая очистка и техобслуживание прибора.
2. Индукционные котлы – имеют катушку, которая нагревает ферромагнитный стержень по принципу электромагнитной индукции. Такие котлы исправно работают десятки лет. Потребовать ремонта или замены у них может только один модуль – панель управления.
3. Электродные котлы – в них ток при помощи электрода подается непосредственно в воду. Молекулы воды распадаются под воздействием электричества, атомы перемещаются, и происходит нагрев. В современных котлах эта технология практически не применяется из-за низкой эффективности и высоких требований к качеству воды.

Расчет мощности электрического котла

Перед тем, как выбрать электрический котел для отопления объекта, нужно вычислить требуемую мощность. Для выполнения ориентировочного расчета следует умножить суммарную площадь обслуживаемых помещений на коэффициент эффективности электрокотла в различных климатических условиях. В теплых регионах этот коэффициент равен 1, в холодных – 2. Полученное произведение нужно разделить на 10. В результате получим ориентировочную мощность в кВт.

Например, для обогрева здания суммарной площадью 150 м² в средней полосе России нужен теплогенератор мощностью 150х1/10=15 кВт. Для отопления аналогичного объекта в регионе с холодным климатом понадобится электрокотел мощностью 150х2/10=30 кВт. Такой расчет подходит для утепленных помещений с высотой потолков до 3 м.

Чтобы оборудование полноценно обеспечивало помещения теплом в любых условиях, в т. ч. при падении напряжения в электросети, нужно покупать модели с запасом мощности. Для экономного потребления электричества большинство современных нагревателей имеет функцию регулировки мощности.

Как точно определить необходимую мощность электрокотла

Электрические котлы производятся разной мощности – от 2,5 до 36 кВт и выше. Чтобы выбранное оборудование эффективно выполняло возложенные на него задачи, желательно выполнить теплотехнический расчет объекта. Для правильного выбора электрокотла по площади отапливаемых помещений специалисты учитывают многочисленные факторы:

• назначение прибора – при выборе 2-контурной модели, обслуживающей системы отопления и ГВС, расчетную мощность нужно увеличить минимум на 25%;
• качество теплоизоляции помещений;
• тепловые потери;
• материал стен, пола, потолков;
• наличие сквозняков;
• особенности работы системы вентиляции;
• площадь окон и дверей;
• энергоэффективность радиаторов.

Другие критерии выбора

Чтобы подобрать электрокотел для частного дома, дачи или другого объекта, недостаточно рассчитать его мощность. Обязательно нужно учесть требования к проводке. По рабочему напряжению электрические котлы производятся однофазными (220 В), трехфазными (380 В) и универсальными. Для установки и использования 3-фазного агрегата требуется провести дополнительную линию напряжением 380 В и установить отдельный счетчик. Для проведения таких работ необходимо получить разрешающие документы от компании-поставщика электроэнергии.

Перечислим другие важные отличия электрокотлов:

1. Количество контуров – 1 или 2. Одноконтурные модели обеспечивают теплом только одну систему – отопления или ГВС. Двухконтурные котлы дороже, зато они могут комплексно обеспечивать объект теплом. Каждый контур в них способен работать самостоятельно.
2. Комплектация и функциональность. Чем она шире, тем выше цена, но в эксплуатации такие котлы удобнее. Дополнительные модули обеспечивают безопасность работы прибора, комфорт его эксплуатации, расширенные возможности управления.
3. Тип монтажа. Какую модель выбрать – для установки на пол или на стену – зависит от ее размеров и особенностей помещения, в котором она будет размещаться. Обычно в частных домах устанавливаются напольные котлы, а в квартирах – компактные настенные модели.
4. Размеры и дизайн. Эти критерии особенно важны при выборе электрокотлов для квартир. Для оптимального использования свободного пространства желательно выбирать компактные настенные теплогенераторы. Иногда их удается встроить в стенную нишу или кухонный шкаф. Если агрегат остается на виду, имеет значение его хорошее сочетание с интерьером.
5. Тип регулировки мощности – бывает ступенчатый или плавный. Ступенчатая настройка обеспечивается при использовании независимых нагревательных элементов. Обычно котлы с такой регулировкой имеют 3–4 ступени. Для плавной настройки используется реостат. Электрокотлы простейшей конструкции и малой мощности иногда не предусматривают возможность регулировки мощности.

Системы управления электрокотлов

Для управления работой электрического котла применяются разные системы и модули. Кроме выполнения основных функций, они позволяют оптимизировать потребление электроэнергии. В большинстве электрокотлов для регулировки режимов работы используются системы автоматического управления.

Простейший элемент, способный выполнять функции управления работой котла, – термостат. Работает он так: пользователь выставляет нужную температуру теплоносителя, и в момент ее достижения термостат отключает электропитание тэнов. Когда температура теплоносителя снижается, термостат снова включает питание тэнов.

Для максимально экономного потребления энергии и плавной регулировки температуры электрокотлы оснащаются микропроцессорным блоком управления. Такие модели дороже, но за годы эксплуатации вложенные средства сполна окупаются благодаря значительной экономии электроэнергии.

Рейтинг производителей

Кроме перечисленных критериев, при выборе электрокотла нужно обращать внимание на торговую марку. Лучше выбирать продукцию авторитетных брендов, которые хорошо зарекомендовали себя и входят в ТОП-10 производителей теплового оборудования.

В числе таких брендов:

• ЭВАН – российское подразделение шведского концерна NIBE;
• ARIDEYA – Турция;
• РусНИТ – Россия;
• STOUT – российско-шведское предприятие;
• KOSPEL – Польша.

Электрокотлы этих торговых марок не первый год получают хорошие отзывы покупателей и экспертов. Их качество и надежность подтверждается сертификатами соответствия и наградами международного образца.

В нашей предыдущей статье рассказывается о том, как выбрать мембрану для обратного осмоса.

Какие факторы влияют на работоспособность электродных котлов?

Заказать звонок

Заполните форму и мы Вам позвоним!

Для штатной работы электродного котла необходимо, чтобы жидкость имела требуемую удельную электрическую проводимость (УЭП).
Для котлов ЗАО «Фирма «Галан»  УЭП  должна быть в пределах 250 – 280 МК Сименс/см при температуре 20°С.
Измерить удельное сопротивление можно только прибором  – кондуктометром.
При запуске системы идеально использовать низкозамерзающий теплоноситель «ГАЛАН», который не замерзает до – 35°С и имеет требуемую удельную электрическую проводимость и комплекс присадок, защищающий от коррозии, накипи и пенообразования.
Теплоноситель «ГАЛАН» проходит термообработку в процессе его производства (при 60°С или 80°С в зависимости от условий применения), что резко снижает возможность газо- и пенообразо-
вания при запуске систем отопления.
Теплоноситель «ГАЛАН» является универсальным теплоносителем. Его можно использовать в любых системах отопления , а не только при эксплуатации электродных (ионных) котлов.

При работе электродного (ионного) котла на обычной воде необходимо осуществить водоподготовку.

При отсутствии возможности измерения УЭП с помощью кондуктометра, подготовка воды сводится к измерению тока на фазе при температуре воды 15 – 20°С.
Измерение тока осуществляется с помощью токоизмерительных клещей или амперметра.
Таблицы соответствия тока и мощности котла при различных температурах приводятся в руководствах на электродный (ионный) котел «ГАЛАН».
Если ток выше указанного в таблице для котла конкретной мощности (УЭП завышена) –  добавляется дистиллированная (талая или дождевая, но не находившаяся в металлической емкости) вода.
Процедура проста: сливается 10 % от общего объема воды в системе отопления, вместо нее доливается такое же количество дистиллированной воды. Для полного размешивания дистиллированной воды с обычной водой в системе необходима работа котла с включенным циркуляционным насосом не менее 1-го часа (при объеме воды в системе более 100 л время  размешивания может увеличиваться).
После этого необходим повторный замер тока. В случае необходимости повторного снижения УЭП, процедура замены воды повторяется  с шагом не более  5% от общего объема воды в системе отопления до достижения требуемых параметров по току.

Если ток ниже (УЭП занижена) , указанного в руководстве для электродного (ионного) котла «ГАЛАН» – в воду добавляется обычная пищевая сода из расчета 5 грамм (1 чайная ложка) на 100 литров (в зависимости от результатов измерения тока). Повторный замер тока и его сопоставление с температурой также проводятся через 1 час работы котла с циркуляцией. При необходимости дальнейшего проведения корректировки УЭП в сторону повышения, процедура повторяется с шагом 2,5 грамма (половина чайной ложки) пищевой соды на 100 теплоносителя в системе.

Подобные корректировки УЭП возможны и в процессе эксплуатации системы отопления на базе электродного (ионного) котла «ГАЛАН», если в этом возникает необходимость.

Как рассчитать потребляемую мощность электрокотла?

Как рассчитать потребляемую мощность электрокотла?
Электрокотел использует электрическую энергию в качестве источника энергии, использует электрическое сопротивление или электромагнитную индукцию для передачи тепла, а когда теплоноситель котла нагревает воду теплоносителя до определенного параметра (температуры, давления), внешний выход имеет номинальную рабочую среду (пар или горячая вода). Термомеханическое устройство, отвечающее требованиям промышленного производства, производства и жизни.

Потребляемая мощность – важный показатель для оценки общего качества газовых котлов. Это также один из стандартов, которые измеряют пользователи при покупке котлов. Эти данные повлияют на затраты на эксплуатацию котла; только стоимость контролируется ниже определенного лимита. Чтобы получить больше преимуществ.

Как рассчитать потребляемую мощность электрокотлов?
Мы можем вспомнить следующее предложение: Потребляемая мощность электрокотла мощностью 1 кВт, работающего при полной нагрузке в течение 1 часа, составляет 1 градус.Электрокотел на 1 тонну составляет около 0,7 МВт, что составляет 700 кВт. Энергопотребление электрокотла на 1 тонну, работающего на полной нагрузке в течение 1 часа, составляет 700 градусов.
Однако следует также отметить, что это ситуация с потребляемой мощностью электрического котла при полной нагрузке; По сравнению с другими типами котлов, электрический бойлер более интеллектуален и может регулировать пар или горячую воду в соответствии с различными потребностями пользователей. Температура котла изменится. В целом, средняя потребляемая мощность электрокотла составляет примерно 1 / 3-1 / 2 от полной нагрузки.

Как снизить энергопотребление электрокотлов?
Метод снижения энергопотребления электрических котлов в основном исходит из перечисленных выше четырех факторов, влияющих на потребляемую мощность котла.
1. Обеспечение хорошего теплоизоляционного эффекта в котельной.
Теплоизоляционные работы в котельной выполняются надлежащим образом. Потери тепла во время работы электрокотла уменьшатся, а коэффициент использования тепловой энергии увеличится, так что больше мощности не потребуется для удовлетворения потребностей пользователей.
2. Изменения в отопительной среде
Для домов, требующих отопления, необходимо правильно обрабатывать высоту дома и конфигурацию обогревающих устройств, чтобы обеспечить оптимальную отопительную среду. Тепло, вырабатываемое при работе котла, напрямую доставляется в дом, что снижает потери тепла и снижает энергопотребление котла.
3. Состояние самого электрического котла
Сам электрический котел должен иметь определенную степень интеллектуального регулирования и управления.В соответствии с потребностями пользователя или изменениями в окружающей среде, рабочая нагрузка в котле может регулироваться сама по себе, рабочая нагрузка может быть увеличена при высокой температуре потребления, а рабочая нагрузка может быть уменьшена при низкой температуре потребления. . Может снизить энергопотребление котла.

Сколько электроэнергии потребляет электродный котел в сутки? Какая потребляемая мощность у электрокотла

Одной из самых дорогих коммунальных услуг является отопление, поэтому многие домовладельцы стараются выбирать наиболее экономичное оборудование.

Но не каждое устройство можно установить в квартире или частном доме. Самыми компактными по размерам и нетребовательными считаются электрические аппараты. Но будет ли такой вариант отопления экономичным?

Для ответа на этот вопрос необходимо посчитать, сколько электрокотел потребляет электроэнергию, и умножить это количество на тарифную ставку. Осталось разобраться, как произвести расчет.

Какие типы

Перед тем, как купить ту или иную модель отопительного оборудования, необходимо знать все ее особенности.

Производители выпускают три вида такой продукции:

Отличаются способом нагрева теплоносителя и количеством потребляемой энергии.

Теновые осуществляют нагрев воды с помощью спирали, помещенной в герметичную медную трубку, имеющую выводы для подключения к сети. Ток нагревает змеевик, и от него тепло передается воде или антифризу, находящимся в котле.

В катоде нагрев теплоносителя осуществляется в процессе его ионизации или пропускания через него переменного тока.

Образцы пленки – имеют принцип действия, основанный на использовании инфракрасных лучей.

От чего зависит количество потребляемой энергии?

С экономической точки зрения электрические модели лучше устанавливать в небольших домах. Но чтобы определить, сколько платить за потребленную энергию, необходимо рассчитать теплопотери здания с учетом:

• Общая площадь
• Высота потолка
• Материал стен и потолка
• Кол-во окон

Однако не только эти факторы влияют на то, у каких электрокотлов самая низкая потребляемая мощность и как правильно ее рассчитать. Также необходимо учитывать срок эксплуатации оборудования для поддержания температуры.

В этом случае выигрывает инерционная система отопления, включенный в нее котел работает не постоянно, а через определенные промежутки времени.

Все виды электронных устройств также смогут снизить потребление электроэнергии:

• Комнатный термостат
• Устройство управления
• Программируемый датчик

Позволяют уменьшить или увеличить интенсивность нагрева в определенные часы.Количество потребляемой энергии зависит от температуры наружного воздуха, при более низкой они будут максимальными.

Расчет количества электроэнергии, потребляемой котлом

При выборе мощности котла можно использовать два варианта. Первый примерный, рассчитан с учетом того, что у здания отличная теплоизоляция, то на 10 м² берется 1 кВт мощности котла.

Но при таком расчете необходимо учесть, что устройству мощностью 3 кВт придется постоянно работать для обогрева помещения площадью 50 м² и, соответственно, ему потребуется 72 кВт на сутки. Умножив полученную цифру на 30 дней, получим затраты в месяц – они будут равны 2160 кВт.

Но чтобы произвести точные расчеты и решить, какой из них имеет наименьшее энергопотребление, необходимо учитывать следующие характеристики:

Из трех существующих моделей электрокотлов катодные и электрические нагреватели являются наиболее распространенными. Из них наиболее экономичными считаются ионные. Их КПД достигает 98%, поэтому использование таких моделей в двухтрубной системе отопления даст экономический эффект не менее 35% по сравнению с другими электрическими приборами.

Достижение таких результатов возможно не только благодаря способу передачи энергии, но и всему принципу действия устройства. В правильно настроенной системе отопления катодный аппарат начинает работать с мощностью менее 50%.

Сколько стоит этот обогрев?

Количество энергии, потребляемой электрокотлом, зависит от многих параметров и его точный расчет можно получить, только зная характеристики помещения.

Если рассматривать среднюю статистику, по которой расход электроэнергии электрокотлом рассчитывается на основе примерных расчетов, то дому площадью 50 квадратных метров потребуется 0,7 кВт / час для обогрева котла площадью 50 квадратных метров, следовательно при непрерывной работе может потреблять 16,8 часов в сутки кВт / час

Это один из самых низких показателей для электрокотлов, что свидетельствует о рентабельности самой ионной модели.

– электрокотел.

В его пользу говорит экологическая чистота, компактность, невысокая цена оборудования.Но электричество стоит дорого, его нужно экономить.

Первое, что нужно определить при планировании покупки электрокотла, – это расход электроэнергии.

От чего зависит расход

При расчете необходимого количества энергии для обогрева исходят из примерной цифры 1 киловатт на 10 квадратов при высоте потолка три метра. Поправочные коэффициенты зависят от географического района: для южных районов около 0,7, для северных – до 2.

Если котел является основным источником тепла, средняя продолжительность отопительного сезона составляет 7 месяцев, но это также зависит от региона.

Обычно к расчетной мощности добавляется 10 процентов маржи. В загородных условиях часто снижают напряжение. Он падает, когда количество сетевых потребителей резко увеличивается – например, при резком охлаждении.

Котел с недостаточной мощностью в таких условиях может не справиться со своими задачами. При чрезмерном расходе энергии будут слишком большие финансовые затраты, поэтому слишком мощный котел брать тоже не стоит.

На второй контур (ГВС) обычно закладывают 25% ().Более точные данные зависят от того, насколько активно потребляется горячая вода.

Чтобы определить, сколько электрический котел потребляет тепла в месяц (среднее значение), мощность агрегата умножается на количество рабочих часов и делится пополам (так как котел не будет работать с полной нагрузкой в ​​течение всего отопительного сезона) .

Чтобы узнать, сколько энергии за сезон потребляет электрический бойлер, потребляемую мощность в месяц умножают на количество месяцев.

Способы сэкономить

Первый способ сделать электрокотлы для отопления частного дома экономичными – это снизить затраты на электроэнергию за счет многотарифной оплаты.

Котельные модели экономичнее проточных. Идеально, когда у вас есть доступ к любому недорогому топливу: в этом случае имеет смысл приобрести комбинированный котел. Они намного дороже, но в процессе эксплуатации окупаются.

Однако установка такого отопления создает ряд трудностей: установка дымохода и принудительной вентиляции, получение разрешения на установку газового котла, подключение его к магистрали, необходимо отдельное помещение для котельной и т. Д.

Другой способ оптимизации расхода – использование циркуляционного насоса. Хладагент в системе движется быстрее, пробка между температурами подачи и возврата меньше, меньше энергии требуется для повторного нагрева.

Этот вариант подтверждается также простотой монтажа контура (необязательно выдерживать трубы под строго определенным углом, как при естественной самотечной циркуляции), меньшим диаметром труб (что дешевле).

На естественную циркуляцию вообще не выйдет, а эффективность радиаторного отопления будет зависеть от длины контура – чем длиннее, тем хуже.

Электрокотлы обычно оснащены самой современной автоматикой. Помимо различных защитных функций, автоматика (программируемый термостат и др.) Позволяет поддерживать оптимальную температуру в доме наименее затратным способом.

Видео об энергосберегающей системе отопления.

• расчет эксплуатационных затрат на отопление;
• расчет стоимости отопления магистральным газом;
• расчет стоимости отопления дровами;
• расчет стоимости отопления углем;
• расчет стоимости отопительной электроэнергии;
• расчет стоимости отопления дизельным топливом;
• расчет стоимости отопления сжиженным газом;
• Расчет первоначальных затрат на приобретение отопительного оборудования.

Понятно, что однозначно ответить на эти вопросы нельзя, нужно учитывать слишком много индивидуальных особенностей. В этой статье вы найдете универсальный алгоритм расчета затрат и критерии выбора топлива для отопления своего коттеджа.

Замечу, что при выборе системы отопления логично учитывать следующие факторы.
Прежде всего эксплуатационные расходы. Они, в свою очередь, состоят из стоимости топлива (энергии) и обслуживания.Без сомнения, этот вариант – наиболее экономичный вариант с использованием котла, работающего на природном газе.
Во-вторых , первоначальные вложения в покупку оборудования и установку. Вас ждут минимальные начальные затраты при использовании электрического отопления, а максимальные затраты при использовании сжиженного газа, хранящегося в специальных газгольдерах.
В-третьих, , удобство и комфорт в эксплуатации системы (степень автоматизации и т. Д.). Очевидно, что самые большие неприятности ждут вас при использовании твердотопливного котла, требующего постоянной загрузки и подачи топлива, и наиболее комфортных вариантов отопления электричеством или магистральным газом.

Операционные расходы

Рассмотрим варианты отопления типового коттеджа площадью 200 квадратных метров с использованием различных источников энергии. Часто человек попадает в ситуацию, когда за подключение к газовой магистрали нужно заплатить довольно серьезную сумму в несколько сотен тысяч рублей. Поэтому меня часто спрашивают, стоит ли платить столько денег или рациональнее отказаться от отопления магистральным газом, а выбрать, например, вариант отопления котлом, работающим на дизеле.Понятно, что для ответа на этот вопрос необходимо произвести расчеты затрат по обоим вариантам и узнать, за сколько лет окупятся деньги, потраченные на подключение к газопроводу.
Ниже представлен алгоритм, с помощью которого можно понять, сколько денег будет потрачено на отопление дома и сравнить, какой вариант более рациональный.

Начнем с магистрального газа, использование которого обеспечивает минимальные эксплуатационные расходы.

Отопление магистральным газом

Стоимость природного газа в Московской области в 2006 г. составляла 1 109 руб. / М 3.На производство 1 кВт / час тепловой энергии расходуется около 0,1 м 3 / час. Таким образом, стоимость производства 1 кВт / час тепловой энергии при использовании природного газа примерно равна 0,11 руб.

Сравнивая стоимость отопления дома вне зависимости от используемого топлива, будем исходить из одних и тех же условий: котел в рабочем состоянии примерно? общее время, а отопительный сезон длится 7 месяцев.
Ориентировочно на отопление 10 кв. м (до 30 кубометров) хорошо утепленного помещения требуется около 1 кВт мощности.Следовательно, для дома 200 кв. м потребуется котельная мощностью примерно 20 кВт.
Если бы котел работал непрерывно, то в месяц нужно было бы:
20 кВт x 24 часа x 30 дней = 14 400 кВт / час.
Учитывая, что котел проработает примерно половину всего времени (или половину максимальной мощности), делим 14 400 кВт / ч на 2 и получаем 7200 кВт / ч. Это стоимость в среднем месяце отопительного сезона.
Умножаем на 7 месяцев отопительного сезона, получаем 50 400 кВт / ч .
В зависимости от различных факторов (температура наружного воздуха, изоляция стен и т. Д.) Этот показатель может изменяться как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения.
А вот для сравнения затрат при использовании разных видов топлива для отопления значения не имеет. Ведь мы сравним стоимость одного и того же дома при одинаковых условиях.
Теперь умножаем затраты на электроэнергию за сезон (50 400 кВт / час) на стоимость 1 кВт / час на магистральном газе (0,11 руб.) И получаем затраты на отопление за весь отопительный сезон. 5 544 руб. .

Отопление твердотопливным котлом на дровах

Назвать точную стоимость «дров» практически невозможно. На этот параметр влияет множество факторов, среди которых порода древесины, влажность, колотые дрова или нет и т. Д. Приведу усредненные данные.
Средняя стоимость дров без доставки 1 000 руб. на 1 м 3.
Масса 1 м 3 древесины составляет около 650 кг *. То есть 1 кг дров в среднем стоит около 1 кг. 54 руб.
Для производства 1 кВт / час тепловой энергии расходуется около 0,4 кг / час дров.
Таким образом, стоимость получения 1 кВт / час тепловой энергии при сжигании дров составляет примерно 0,62 руб.
Затем умножьте полученную стоимость киловатта (0,62 рубля) на затраты энергии за сезон (50400 кВт / час) и получите результат: 31 248 рублей в год

Для справки:

Масса 1 кубометра дров при влажности 20%:
Дуб – 730 кг,
Береза ​​- 670 кг,
Сосна -525 кг
Ель – 470,
Осина – 500

Отопление твердотопливным котлом

Стоимость угля в зависимости от его качества составляет порядка 5-7 рублей.за 1 кг.

Для производства 1 кВт / час тепловой энергии расходуется примерно 0,2 кг / час бурого угля.

Таким образом, стоимость получения 1 кВт / час тепловой энергии при сжигании угля составляет примерно 1,20 руб. .

Умножьте (50 400 кВт / час) на стоимость 1 кВт / час (1,20 руб. ) = 60 480 руб. / Год

Отопление электрокотлом

Для получения 1 кВт / час тепловой энергии необходимо примерно 1,03 кВт / час электроэнергии.
Стоимость 1 кВт / час электроэнергии в разных регионах разная. В среднем в центральной части России 1 кВт / час стоит примерно 1,60 руб.
Таким образом, стоимость получения 1 кВт / час тепловой энергии при электронагреве составляет примерно 1,65 руб.

Умножьте (50 400 кВт / час) на стоимость 1 кВт / час (1,65 руб.) = 83160 руб. В год

Отопление жидким топливным (универсальным) котлом, работающим на дизельном топливе

Стоимость 1 литра дизельного топлива около 17 рублей.

Для получения 1 кВт / час тепловой энергии расходуется примерно 0,1 литра дизельного топлива (в зависимости от КПД котла и т. Д.). Те. 1 кВт / час стоит около 1,70 руб.

Умножьте (50 400 кВт / час) на стоимость 1 кВт / час (1,70 руб.) = 85 680 рублей в год

Здесь вернемся к вопросу о разумности платить большие деньги за подключение к газопроводу. Допустим, вам нужно было заплатить за подключение 150 000 тысяч рублей.Как видите, в этом случае через два года стоимость дизеля (85 680 х 2 = 171360 рублей за два года) перекроет затраты на подключение к газопроводу и стоимость газа на этот период (150 000 руб. + 5 544 руб. Х 2 = 161 088 руб.). Естественно цифра 150 000 руб. условный, и в вашем случае он может отличаться как в большую, так и в меньшую сторону, но, зная этот алгоритм расчета, вы легко сможете проанализировать рациональность каждого из вариантов.

Получается, что вариант с жидкотопливным котлом во многом проигрывает, как вариант с магистральным газом, так и с электричеством.Почему же тогда мазутные котлы часто используют для отопления загородных домов? Дело в том, что далеко не во всех случаях возможно подключение к газовой магистрали (даже за большие деньги) или получение электроэнергии, необходимой для обогрева дома, и не многие хотят постоянно заниматься погрузкой дров или угля. .

Отопление газовым котлом на сжиженном газе

На производство тепловой энергии 1 кВт расходуется примерно 0,1 кг сжиженного газа (в зависимости от КПД котла и т. Д.). 1 кг сжиженного газа стоит около 16,7 руб. Те. 1 кВт / час в этом случае стоит примерно 1,67 руб.

Умножьте (50 400 кВт / час) на стоимость 1 кВт / час (1,67 руб.) = 84 168 рублей в год

Для справки:

Часто ко мне обращаются с вопросом, а как часто надо наполнять “пятикубиковую” бочку для сжиженного газа? Вот расчеты, из которых следует желаемый ответ. Чтобы понять, как часто нужно наполнять бензобак – «пятикубовый» бак для сжиженного газа, произведем следующий расчет.
В «пятикубовой» емкости умещается около 4250 литров или 2300 кг газа.
0,1 кг x 20 кВт / 2 = 1 кг – среднее потребление за час отопительного сезона.
Делим 2300 кг (объем «бочки») на 1 кг / час = 2300 часов – объема этой емкости на это время хватит.

Разделите на 24 часа и получите 96 дней. Те. одной бочки «пятикубик» хватит примерно на 3 месяца.

Стоит помнить, что помимо стоимости топлива существуют и другие эксплуатационные расходы, в частности, стоимость обслуживания. По этому параметру можно сказать, что минимальные затраты будут при использовании электрокотла, а максимальные – при использовании жидкого топлива.

Выбирая оптимальный вариант отопления дома, стоит сравнить не только эксплуатационные расходы, но и начальные вложения при установке и установке отопительного оборудования.

Первоначальные вложения в приобретение отопительного оборудования и его установку

Естественно, первоначальная стоимость создания систем отопления очень сильно зависит от того, какое оборудование для этого используется, от «раскрутки» и квалификации компании, производящей работы, и многих других факторов.

Тем не менее, я постараюсь привести ориентировочные цифры и подскажу, в каком случае (под каким) топлива вас ждут минимальные и максимальные затраты.

В Подмосковье стоимость квадратного метра системы отопления (оборудование плюс монтаж) составляет в среднем 50 евро.

То есть отопительное оборудование плюс установка системы отопления в доме площадью 200 квадратных метров стоит примерно 10 000 евро.

Рассмотрим первоначальные затраты на оборудование, работающее на разных видах топлива.

Электрическое отопление . При использовании электрического отопления обычно можно ожидать минимальных начальных затрат. Сам по себе электрокотел относительно не дорогой, а главное, не требует специальной котельной и строительства дорогостоящего дымохода.

Основной газ дизельное топливо твердое топливо. При использовании газовых котлов, дизельного топлива или твердого топлива начальные затраты примерно одинаковы: стоимость котлов одного класса очень близка и без дымохода не обойтись.

Газ сжиженный . Установка котла, работающего на сжиженном газе, должна быть подготовлена ​​к серьезным материальным затратам (если не надеетесь обойтись баллонами, которых хватит для дома площадью 200 квадратных метров всего на несколько дней). Помимо упомянутых выше 10 000 евро, необходимых на отопительное оборудование и его установку внутри дома, вам придется установить газгольдер, который будет стоить еще 10 000 евро!

Надеюсь, что эта статья поможет вам сделать правильный выбор, основываясь на расчетах, а не только на рекламных фразах из красочных буклетов.

Мощность котла

Нагрузка котла – мощность парового котла – часто определяется как мощность котла в лошадиных силах, фунты пара, подаваемого в час, или BTU.

фунтов пара, поданного в час

Котлы большой мощности часто выражаются в фунтах пара, испаряемого в час при определенных условиях пара.

BTU – британские тепловые единицы

Поскольку количество подаваемого пара зависит от температуры и давления, общим выражением мощности котла является передаваемое со временем тепло, выраженное в британских тепловых единицах в час.Мощность котла обычно выражается как кБТЕ / час (1000 БТЕ / час) и может быть рассчитана как

W = (h _g – h _f ) м (1)

где

Вт = мощность котла (БТЕ / ч, кВт)

ч _г = энтальпия пара (БТЕ / фунт, кДж / кг)

ч _f = энтальпия конденсата (БТЕ / фунт, кДж / кг)

m = испаренный пар (фунт / час, кг / с)

Мощность котла –

л. с.

Мощность котла (л.с.) составляет

• количество энергии, необходимое для производства 34.5 фунтов пара в час при давлении и температуре 0 psig и 212 ^o F , с питательной водой при 0 psig и 212 ^o F .

л.с. эквивалентно 33 475 БТЕ / час или 8430 ккал / час , и следует отметить, что мощность котла в 13,1547 раз больше нормальной мощности.

• 1 л.с. (бойлер) = 33445,6 БТЕ (среднее значение) / час = 140671,6 калорий / мин (термо) = 140469,4 (среднее значение) / мин = 140742.3 калории (20 ^o C) / мин 9.8095×10 ¹⁰ эрг / сек = 434107 фут-фунт-сила / мин = 13,1548 лошадиных сил (механическая) = 13,1495 лошадиных сил (электрических) = 13,3372 лошадиные силы (метрическая система) = 13,1487 лошадиных сил (вода) = 9809,5 джоулей / сек = 9,8095 киловатт

Лошадиная сила (л.с.) может быть преобразована в фунтов пара путем умножения л. с. на 34,5 .

Пример – Мощность котла в фунтах конверсии пара

200 л.с. x 34.5 = 6900 фунтов пара в час

фунтов пара можно преобразовать в л. Котел мощностью 145 л.с.

Преобразование мощности котла в лошадиных силах (л.5

151 6 201 9 301 15 502 20 670 9045 9045 9045 9045 9045 9045 1507 50 1674 60 2009 70 2344 80 2678 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 900 BHP = 33479 британских тепловых единиц / час

1 британских тепловых единицы / час = 0.293 Вт

Промышленное оборудование | Когда использовать электрические паровые котлы

Производители ископаемого топлива снова увеличивают количество тепла для промышленных и коммерческих операторов крупных паровых котлов, работающих на ископаемом топливе. Поскольку операторы котлов мало что могут сделать для контроля затрат на электроэнергию, очевидный ответ – найти способы контролировать потребление – без сокращения операций или снижения производительности процессов с паровым нагревом.

К счастью, когда погода становится теплой, снижение спроса на отопление позволяет отключать большие центральные котлы.Но при этом операторы буквально «выпускают пар», когда тот же котел обеспечивает пар для технологических процессов. Как правило, даже при максимальном диапазоне регулирования котел производит больше пара, чем требуется технологическим процессам, и этот избыток выбрасывается в атмосферу. Потраченная впустую энергия представляет собой значительную стоимость топлива на стороне ввода.

Комплектный паровой электрокотел может быть более экономичным решением (рис. 1). Он может поддерживать работу, потребляющую пар, на полной скорости, в то время как большой котел, работающий на ископаемом топливе, прерывает лето или нуждается в обслуживании или ремонте.

Рис. 1. Комплектным паровым электрическим котлам требуется только электричество и питательная вода.

А как насчет затрат на электроэнергию?

Хотя электроэнергетические компании являются одними из крупнейших операторов паровых котлов, работающих на ископаемом топливе, они меньше страдают от роста цен на нефть и газ из-за использования угля. Те, кто использует нефть и газ, имеют большее влияние на поставщиков из-за их размера и объема использования. Большинство операторов промышленных и коммерческих котлов, вероятно, платят за электроэнергию больше, чем нефть и газ за эквивалентные количества британских тепловых единиц.Сравнение общих затрат указывает на преимущества использования электрического парового котла для выработки технологического пара при снижении общей потребности предприятия в паре. (См. Таблицу 1.)

Таблица 1. Эксплуатационные расходы котла1.

Тип котла	Стоимость топлива, $ / час
Электрокотел на 10 л. с. (~ 100 кВт)
150 BHP2fossil	Газ: Масло:

Примечания :

1.См. Пример ниже для предположений и расчетов, используемых для этих цифр.

2. Котлы, работающие на ископаемом топливе, понижены до минимального рабочего коэффициента 0,2 или 30 л.с.

Пример: окупаемость электрического котла

Время, необходимое для окупаемости инвестиций в новый электрический котел, зависит от топлива, на котором работает существующий центральный котел, стоимости топлива, минимального рабочего уровня и способа использования котлов. Расчеты для цифр в Таблице 1 предполагают, что для технологического нагрева требуется всего 10 лошадиных сил котла (л.с.), а номинальная мощность центрального котла составляет 150 л.с.Это выходная мощность котла при номинальной мощности, и одна л.с. эквивалентна 34,5 фунтам пара в час или 33 446 БТЕ / час (в среднем) при 212 ° F и выше.

Полная мощность в 150 л.с. равна 5 017 000 БТЕ / час. При предполагаемом КПД 80% ввод при полной мощности составляет 6 271 000 БТЕ / ч. При снижении производительности до 20% установка будет выдавать 30 л.с. или 1 003 000 БТЕ / час при несколько более низком КПД, который предполагается равным 75%. При таком коэффициенте диапазона изменения и эффективности ввод составит 1 338 000 БТЕ / час.Для газового котла потребляемая энергия составляет 1 000 000 британских тепловых единиц на 1 куб. М газа. Котел в Таблице 1 будет использовать 1,338 мкф / ч для выработки 30 л.с., минимального рабочего уровня. Поскольку требуется всего 10 л.с., 20 л.с. пара попадают в дымовую трубу как потраченная впустую энергия.

Для Таблицы 1 предполагается, что стоимость поставленного газа составляет 7,00 долларов США за куб. Фут. Стоимость эксплуатации центрального котла на 30 л.с. составляет 1,338 куб.м / час x 7,00 долларов США / куб.м = 9,37 долларов США / час. Потери в трубопроводе игнорируются, поскольку котел имеет достаточную избыточную мощность, чтобы преодолеть эти потери при минимальном диапазоне изменения.

Для котлов, работающих на жидком топливе, ситуация аналогичная – цены на топливо варьируются в зависимости от региона и поставщика и могут возрасти в будущем. В таблице 1 указана цена 1,40 доллара за галлон. и энергосодержание 138 000 БТЕ / галлон. Если разделить это на ввод 1,338,000 БТЕ / час (то же, что и газовый котел), котел потребляет 9,7 галлона / час. При цене 1,40 доллара за галлон операционные расходы составляют 13,58 доллара за час. Потери в трубопроводе игнорируются.

Электрокотел работает на полную мощность, что для простоты предполагает обеспечение технологических требований и 3% потерь на коротком участке трубопровода между котлом и технологическим процессом.Предполагается, что стоимость электроэнергии составляет 0,05 доллара США / кВтч. Так как одна л.с. соответствует примерно 9,81 кВт, а преобразование электроэнергии в котле составляет около 98%, выходная мощность 10 л.с. требует 100 кВт на входе. Стоимость эксплуатации составляет 5 долларов США в час.

Энергия на единицу топлива основана на диаграммах, опубликованных Институтом газовых технологий, Чикаго, Иллинойс.

Как показано в Таблице 1, экономия затрат на топливо от использования электрического котла мощностью 10 л.с. по сравнению с продолжением эксплуатации основного котла мощностью 150 л.с. составляет не менее 4 долларов.37 в час в случае газового котла. Это означает, что стандартная стоимость установки этого электрического котла в размере 20 000 долларов может быть окупена менее чем за 4600 часов работы. Это соответствует 27 неделям круглосуточного обслуживания без выходных, или примерно двум летним периодам работы. Для мазутного котла срок окупаемости будет намного короче. Кроме того, с учетом затрат на техническое обслуживание сроки окупаемости обычно короче.

Приложения

Имеются комплектные электрические паровые котлы для производства пара низкого и высокого давления мощностью не менее 165 л.с.Некоторые производители изготовят на заказ более крупные электрические котлы в соответствии с конкретными требованиями к установке. Электрические котлы подходят для широкого круга процессов, включая те, которые используются при производстве химикатов, красок, бумаги, текстиля, нефтепродуктов, фармацевтических препаратов, пластмасс и резины; а также производство продуктов питания и напитков и многие другие объекты, где требуется нагрев, увлажнение и стерилизация. Конкретные применения включают подачу пара в резервуары для хранения и сосуды с рубашкой; реакционные и дистилляционные сосуды, реторты и автоклавы; нагревательные валки для покрытия бумаги, каландрирования, ламинирования, гофрирования и тиснения; плиты, штампы и пресс-формы, используемые при обработке пластмасс и эластомеров (рис.2).

Рис. 2. Типовая котельная система с замкнутым контуром

Хотя основной котел установки обычно подает пар и горячую воду для комфортного обогрева и увлажнения, могут быть случаи, когда установка электрического котла для локального обогрева при расширении установки может оказаться рентабельной. Точно так же электрические котлы являются идеальным выбором для новых технологических объектов, где большие котлы, работающие на ископаемом топливе, непрактичны или не требуются. При правильном размере электрического котла отсутствуют потери в дымовой трубе сгорания, дымовые трубы или выбросы в дымовую трубу.По сравнению с котлами, работающими на жидком топливе, здесь нет резервуаров для хранения топлива, которые нужно устанавливать, держать заполненными или беспокоиться об утечке. Кроме того, не требуется техническое обслуживание горелок и поверхностей теплообменников.

Комплектные электрические котлы поставляются со всеми элементами управления и заказанными аксессуарами на месте и готовы к работе. С большинством электрических котлов может работать обслуживающий персонал с минимальным обучением. Они запускаются быстро и выпускают пар в течение получаса. Это безопасные, компактные, бесшумные агрегаты, которые можно установить рядом с местом потребления пара, что устраняет необходимость в длинных участках трубопровода и тепловых потерях, которые могут достигать 10%.Электрокотлы хорошо изолированы, поэтому они не добавляют значительного тепла в окружающую среду (рис. 3). Они работают от существующих распределительных напряжений, и единственное дополнительное требование – подача питательной воды.

Рис. 3. Типовая конструкция вертикального электрокотла.

Техническое обслуживание электрических котлов минимально, помимо регулярных проверок уровня воды и ежемесячных проверок проводки. Как и все котлы, они требуют мер по борьбе с накипью и периодической продувки для поддержания эффективности.Замена нагревательного элемента при необходимости легко производится через дверцу котла.

Размеры и выбор

Поскольку комплектные электрические паровые котлы предварительно спроектированы и собраны, а требования к установке для большинства агрегатов схожи, определение размеров и выбор из списка стандартных продуктов, как правило, является несложным процессом. В большинстве систем отопления требуется всего четыре шага для определения правильной мощности бойлера в БТЕ.

1. Определите количество БТЕ / ч, необходимое для доведения приложения до рабочей температуры за желаемое время, включая трубопроводы.

2. Определите количество БТЕ / час, необходимое для поддержания рабочей температуры технологического процесса и трубопроводов.

3. Взяв наибольший результат из Шага 1 или Шага 2, преобразуйте БТЕ / час в фунты пара в час, используя стандартные данные по насыщенному пару (Таблица 2). Разделите БТЕ / час, необходимое для скрытой теплоты, в БТЕ / фунт при рабочем рабочем давлении или при манометрическом давлении.

4. Переведите фунты пара в час в потребности котла в кВт. Поскольку таблицы насыщенного пара основаны на питательной воде с температурой 32 ° F, упрощенная таблица киловатт на фунт пара используется для определения поправочного коэффициента для питательной воды при более высокой температуре (таблица 3).Умножьте требуемые фунты пара в час из шага 3 на этот поправочный коэффициент.

Таблица 2. Насыщенный пар – термодинамические свойства

Манометрический пресс. (фунт / кв. дюйм)	Темп. (° F)	БТЕ / фунт.			Сб. Пар (фут3 / фунт)	Манометрический пресс. (фунт / кв. дюйм)	Темп. (Ф)	БТЕ / фунт.			Сб. Пар, (фут3 / фунт)
		Жидкостное тепло	Скрытое тепло	Всего пара				Жидкостное тепло	Скрытое тепло	Всего пара
0	212	180	970	1150	27.0	70	316	286	898	1184	5,2
1	216	183	968	1151	25,0	75	320	290	895	1185	4,9
2	219	187	965	1152	24,0	80	324	294	892	1186	4. 7
3	222	190	964	1154	22,5	85	328	298	889	1187	4,4
4	224	193	962	1155	21,0	90	331	302	886	1188	4,2
5	227	195	961	1156	20.0	95	335	306	883	1189	4,0
6	230	198	959	1157	19,5	100	338	309	881	1190	3,9
7	232	201	957	1158	18,5	110	344	316	876	1192	3. 6
8	235	203	956	1159	18,0	120	350	322	871	1193	3,3
9	237	206	954	1160	17,0	125	353	325	868	1193	3,2
10	240	208	952	1160	16.5	130	356	328	866	1194	3,1
15	250	218	945	1163	14,0	140	361	334	861	1195	2,9
20	259	227	940	1167	12,0	150	366	339	857	1196	2. 7
25	267	236	934	1170	10,5	160	371	344	853	1197	2,6
30	274	243	929	1172	9,5	170	375	348	849	1197	2,5
35	281	250	924	1174	8.5	180	380	353	845	1198	2,3
40	287	256	920	1176	8,0	190	384	358	841	1199	2,2
45	292	262	915	1177	7,0	200	388	362	837	1199	2.1
50	298	267	912	1179	6,7	220	395	370	830	1200	2,0
55	303	272	908	1180	6,2	240	403	378	823	1201	1,8
60	307	277	905	1182	5.8	250	406	381	820	1201	1,75
65	312	282	901	1183	5,5	300	422	399	805	1204	1,48

Таблица 3. Зависимость температуры питательной воды котла в киловаттах на фунт пара

Питательная вода температура, (	Манометрическое давление пара, фунт / кв. Дюйм изб.
	0	2	10	15	25	40	50	75	100	125	150
40	.3347	.3355	.3375	.3388	.3406	. 3422	. 3431	. 3447	. 3458	. 3464	. 3470
50	.3318	.3326	.3345	.3359	.3376	.3392	.3401	. 3417	. 3429	. 3435	. 3441
60	.3288	. 3296	.3316	.3329	.3347	.3363	.3372	.3388	. 3400	.3407	. 3411
70	. 3259	. 3267	. 3287	.3300	.3318	.3334	.3343	.3359	.3370	.3376	.3382
80	.3229	. 3238	. 3278	. 3271	. 3288	.3305	.3313	.3329	.3341	.3347	.3353
90	. 3200	.3208	. 3238	. 3242	. 3259	. 3275	. 3284	.3300	.3312	.3318	.3324
100	.3171	.3179	.3199	. 3212	. 3229	. 3246	. 3255	. 3271	. 3283	. 3288	. 3294
110	.3142	.3150	.317	.3183	. 3200	. 3217	. 3225	. 3242	. 3253	. 3259	. 3265
120	.3112	. 3210	.314	.3154	.3171	.3187	.3196	. 3212	. 3224	. 3230	. 3236
130	. 3083	. 3091	.3111	.3124	.3142	.3160 ​​	.3167	.3183	.3195	. 3200	.3206
140	.3054	. 3062	. 3082	. 3095	.3113	.3129	.3137	.3154	.3165	.3171	.3177
150	.3025	. 3032	. 3052	. 3066	. 3083	. 3099	.3108	.3124	.3136	.3142	.3148
160	.2995	.3003	. 3029	. 3036	. 3054	. 3070	. 3079	. 3095	.3107	.3113	.3118
170	,2966	. 2974	.2994	. 3001	.3025	. 3041	. 3050	. 3066	. 3077	. 3083	. 3089
180	.2937	,2945	,2964	. 2978	.2995	.3011	. 3020	. 3036	. 3048	. 3054	.3060
190	.2907	,2915	,2935	,2948	,2966	.2982	.2981	.3007	. 3019	.3025	. 3030
200	.2878	. 2886	. 2906	,2919	,2937	. 2953	,2962	. 2978	,2989	.2995	. 3001

Давление пара должно быть наименьшим давлением, обеспечивающим требуемый выход при температуре выше, чем конечный желаемый продукт или температура процесса. Чтобы определить, является ли повышение температуры продукта или процесса достаточным, определите, имеется ли в теплообменнике достаточная площадь поверхности теплопередачи, чтобы удовлетворять формуле:

Q = U x A x D T.

Где:

Q = Теплопередача, БТЕ / час

U = Общий коэффициент теплопередачи для конкретного нагреваемого продукта, тип источника тепла [насыщенный пар; вода] и способ переноса [свободная конвекция; принудительная конвекция; зажим]

A = Площадь поверхности теплопередачи теплообменника, фут2

D T = Изменение температуры, град F

D T может быть увеличен, если необходимо, если не превышаются максимальное номинальное давление котла и максимально допустимая температура поверхности теплопередающей поверхности, контактирующей с продуктом.

Пример расчета котла

Химическая компания использует кожухотрубный теплообменник для нагрева 10 галлонов воды в минуту от 140 F до 185 F для непрерывного процесса. В теплообменник подается пар под давлением 50 фунтов на квадратный дюйм от большого центрального котла, работающего на ископаемом топливе. Компания желает закрыть большой котел в летние месяцы. Электрокотел какого размера нужен для замены центрального пароснабжения при остановке? (Конденсат смешивается с питательной водой и возвращается в котел при температуре 50 ° F.)

Тепловая энергия, необходимая для этого примера, может быть рассчитана по следующей формуле:

Q = [(C) ( C _p ) (SG) (V) (D T ) (K) x (SF)] / [H], где:

Q = Требуемое количество тепла, кВт / час

C = коэффициент преобразования для галлонов в минуту в фунт / час, 8,345

(8,345 фунта / галлон x 60 мин / час) = 500 фунт-мин / галлон-час

C _p = Удельная теплоемкость воды, 1 БТЕ / фунт / фут

SG = Удельный вес жидкости, 1 для воды

V = Объемный расход жидкости, 10 галлонов в минуту

D T = Изменение температуры жидкости, град F

(185 ° F – 140 ° F) = 45 ° F

K = кВт котла на фунт пара

(при 50 фунтах на квадратный дюйм для питательной воды 50 F, из таблицы 3) = 0.3401 кВт / фунт.

H = Скрытая теплота пара при рабочем давлении 50 фунтов на кв. Дюйм (из таблицы 2) = 912 БТЕ / фунт

SF = коэффициент безопасности 20% = 1,2 (при неизвестных тепловых потерях, потере конденсата из-за испарения и т. Д.)

Этот расчет можно разбить на следующие этапы:

1. Перевести галлоны в минуту потока в фунты в час:

10 галлонов в минуту x 500 фунтов в минуту / галлон в час = 5000 фунтов в час

2. Исходя из количества фунтов в час, рассчитайте необходимое количество британских тепловых единиц, используя удельную теплоемкость воды и повышение температуры (D T):

5000 фунтов / час x 1 британских тепловых единиц / фунт / фут x 45 F = 225000 британских тепловых единиц / час

3.Используя скрытое теплосодержание при 50 фунтах на квадратный дюйм из таблицы 2, рассчитайте фунты пара в час, необходимые для доставки требуемых британских тепловых единиц:

225000 БТЕ / час / 912,2 БТЕ / фунт = 246,66 фунта / час

4. Преобразуйте фунты пара в час в кВт котла, используя коэффициент 0,3401 из таблицы 3:

246,66 фунта / час x 0,3401 кВт / фунт = 83,89 кВт

Чтобы компенсировать неизвестные потери тепла и возможные потери нагретого конденсата из-за мгновенного испарения, при выборе размеров котла обычно применяется 20% -ный коэффициент безопасности.Расчетный размер котла:

1,20 x 83,88 кВт = 100,67 кВт

На основании этого расчета выберите электрический паровой котел. В зависимости от производителя такой котел может быть оснащен множеством дополнительных опций производительности, включая автоматическую продувку, продувочные сепараторы, при которых пар и горячая вода не могут быть сброшены непосредственно в канализацию, электронные регуляторы уровня воды и электронные регуляторы для установок с регулируемым давлением. .

– Отредактировал Джозеф Л.Фощ, старший редактор,

630-3320-7135, [email protected]

Подробнее

Автор готов ответить на вопросы по электрическим паровым котлам. С ним можно связаться по телефону 412-967-3886.

% PDF-1.4 % 465 0 объект > endobj xref 465 81 0000000016 00000 н. 0000001971 00000 н. 0000002180 00000 н. 0000002236 00000 н. 0000003393 00000 н. 0000004031 00000 н. 0000004072 00000 н. 0000004143 00000 п. 0000004195 00000 н. 0000004247 00000 н. 0000018222 00000 п. 0000018452 00000 п. 0000020093 00000 п. 0000021268 00000 п. 0000021298 00000 п. 0000021350 00000 п. 0000021402 00000 п. 0000021454 00000 п. 0000021476 00000 п. 0000036745 00000 п. 0000037135 00000 п. 0000038371 00000 п. 0000038617 00000 п. 0000039852 00000 п. 0000040228 00000 п. 0000040468 00000 п. 0000054787 00000 п. 0000055048 00000 п. 0000055280 00000 п. 0000056033 00000 п. 0000056055 00000 п. 0000056810 00000 п. 0000056832 00000 п. 0000072672 00000 п. 0000073909 00000 п. 0000074039 00000 п. 0000074383 00000 п. 0000074637 00000 п. 0000075414 00000 п. 0000075436 00000 п. 0000076201 00000 п. 0000076223 00000 п. 0000076536 00000 п. 0000077089 00000 п. 0000077406 00000 п. 0000078159 00000 п. 0000078181 00000 п. 0000078887 00000 п. 0000078909 00000 п. 0000079449 00000 п. 0000079471 00000 п. 0000080406 00000 п. 0000080505 00000 п. 0000080528 00000 п. 0000080735 00000 п. 0000082528 00000 п. 0000082604 00000 п. 0000082712 00000 п. 0000084083 00000 п. 0000084155 00000 п. 0000085516 00000 п. 0000086887 00000 п. 0000086994 00000 п. 0000088365 00000 п. 00000 00000 п. 00000 00000 п. 00000 00000 п. 00000

00000 п. 00000 00000 п. 00000 00000 п. 00000 00000 п. 0000092593 00000 п. 0000093310 00000 п. 0000093389 00000 п. 0000122755 00000 н. 0000125790 00000 н. 0000144565 00000 н. 0000161210 00000 н. 0000177614 00000 н. 0000002371 00000 н. 0000003371 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 466 0 объект > >> endobj 467 0 объект > endobj 468 0 объект > endobj 544 0 объект > транслировать HT] lV> vbNYIZ,]

tAvu! XA4 & F5IHu} ‘v $ te} |

Технический справочник – EnergyPlus 8.0

Простой водогрейный котел [ССЫЛКА]

Входной объект Boiler: HotWater предоставляет простую модель для котлов, которая требует, чтобы пользователь указал только номинальную мощность котла и тепловой КПД. Кривая КПД также может быть использована для более точного представления производительности неэлектрических котлов, но она не считается необходимой вводимой информацией. Тип топлива вводится пользователем для целей учета энергии.

Модель основана на следующих трех уравнениях

-или-

Последнее уравнение, приведенное выше, включает влияние дополнительной кривой производительности котла.Чтобы подчеркнуть использование нормализованной кривой КПД котла, уравнение использования топлива также показано в расширенном формате. Кривая нормализованного КПД котла представляет изменения номинального теплового КПД котла из-за нагрузки и изменений рабочей температуры. Если дополнительная кривая КПД котла не используется, номинальный тепловой КПД котла остается постоянным на протяжении всего моделирования (то есть BoilerEfficiencyCurveOutput = 1).

При использовании кривой производительности котла можно использовать любой действительный объект кривой с 1 или 2 независимыми переменными.Доступ к кривым производительности можно получить через встроенный диспетчер уравнений кривой производительности EnergyPlus (объекты кривых). Типы линейной, квадратичной и кубической кривой могут использоваться, когда КПД котла зависит исключительно от нагрузки котла или коэффициента частичной нагрузки (PLR). Эти типы кривых используются, когда котел работает при заданной заданной температуре на протяжении всего моделирования. Другие типы кривых могут использоваться, когда КПД котла может быть представлен как PLR, так и рабочей температурой котла.Примеры действительных уравнений с одной и двумя независимыми переменными показаны ниже. Для всех типов кривых PLR всегда является независимой переменной от x. При использовании типов кривых с 2 независимыми переменными температура котловой воды (Twater) всегда является независимой переменной y и может представлять либо температуру на входе, либо на выходе в зависимости от ввода пользователя.

Одна независимая переменная: [ССЫЛКА]

Линейная

Квадратичный

Кубический

Двойные независимые переменные: [ССЫЛКА]

Квадратичный линейный

Биквадратный

бикубический

При использовании кривой КПД котла можно указать котел с постоянным КПД, задав C1 = 1, а все остальные коэффициенты равны 0.Котел с КПД, пропорциональным коэффициенту частичной нагрузки или имеющим нелинейную зависимость КПД от коэффициента частичной нагрузки, обычно устанавливает коэффициенты линейной, квадратичной или кубической кривой на ненулевые значения. Использование других типов кривых позволяет более точно моделировать, когда КПД котла изменяется в зависимости от коэффициента частичной нагрузки и когда температура воды на выходе из котла изменяется во времени из-за нагрузки или когда происходят изменения в заданном значении температуры воды.

Паразитная электрическая мощность рассчитывается на основе заданной пользователем паразитной электрической нагрузки и коэффициента рабочей частичной нагрузки, рассчитанного выше.Модель предполагает, что эта паразитная мощность не способствует нагреву воды.

где:

= паразитная электрическая мощность (Вт), средняя за временной шаг моделирования

= паразитная электрическая нагрузка, указанная пользователем (Вт)

Описание модели [ССЫЛКА]

Паровой котел является неотъемлемой частью системы парового отопления здания и может быть описан как основной двигатель парового контура.Это компонент, который поддерживает желаемую температуру контура.

Акцент в EnergyPlus был сделан на разработке имитационной модели здания для парового котла с возможностью детального моделирования характеристик котла без затрат на исчерпывающий ввод данных пользователем в модель котла. Котел: объект ввода пара используется на стороне подачи контура установки EnergyPlus с основной целью подачи пара к нагревательным змеевикам, которые составляют сторону потребления контура.

Паровой котел представляет собой устройство с регулируемым массовым расходом.Массовый расход пара через котел определяется потребностью в тепле в контуре, которая, в свою очередь, определяется оборудованием, подключенным к стороне потребления контура, а именно паровыми змеевиками и водонагревателем. Короче говоря, паровой змеевик определяет массовый расход пара, необходимый для нагрева зоны до требуемой уставки, смеситель суммирует общее количество пара, требуемого каждым из отдельных змеевиков, и передает его в бойлер через насос.

Схема парового котла в паровом контуре

На рисунке 146 показана простейшая петлевая структура с паром, текущим от змеевиков к котлу.Важно отметить, что именно змеевики определяют требуемую массу пара, а котел просто обеспечивает требуемый массовый расход при желаемой температуре, если он имеет соответствующий размер. Алгоритм определения массового расхода строится на стороне спроса, и бойлер с регулируемым расходом не играет никакой роли в определении массового расхода пара.

На рисунке 147 показана простая модель парового котла. Переохлажденная вода через насос поступает в котел с регулируемым расходом, котел подает энергию в поток воды, потребляющий топливо, потери котла учитываются через КПД котла.Котел подает пар с качеством 1,0 в насыщенном состоянии.

Преимущество паровых систем отопления перед горячей водой заключается в высокой скрытой теплопроводности пара, что снижает требуемый массовый расход жидкости. Величина передачи перегретого и переохлажденного тепла в системах парового отопления незначительна, скрытая теплопередача составляет почти весь теплообмен в зоны через теплообменники пар-воздух.

Схема работы парового котла

Нагрузка бойлера представляет собой сумму добавленной явной и скрытой теплоты к водяному потоку, как описано в следующем уравнении.Известен массовый расход через котел, а дельта-температура – это разница температур на входе и выходе котла. Скрытая теплота пара рассчитывается при рабочей температуре контура.

Теоретическое количество используемого топлива рассчитывается по следующей формуле. КПД котла вводится пользователем и учитывает все потери в паровом котле.

Коэффициент частичной нагрузки при работе рассчитывается по следующему уравнению.Позже это используется для расчета фактического расхода топлива, его отношения нагрузки котла к номинальной мощности котла.

Фактический расход топлива котлом рассчитывается по следующему уравнению, где C1, C2 и C3 – коэффициенты коэффициента частичной нагрузки.

По сути, модель котла обеспечивает производительность первого порядка для мазутных, газовых и электрических котлов.Рабочие характеристики котла основаны на теоретической эффективности котла и единственной квадратичной кривой коэффициента использования топлива при частичной нагрузке, представленной в приведенном выше уравнении. Эта единственная кривая учитывает всю неэффективность сгорания и потери в дымовой трубе.

Алгоритм управления паровым котлом – важный вопрос. Пользователь может пожелать, чтобы котел был меньшего размера, и в таком случае он не сможет удовлетворить запрос потока пара на стороне потребления. Впоследствии нагрузка котла превышает номинальную мощность котла.Котел работает с номинальной мощностью, но не может удовлетворить потребность предприятия в тепле. Псевдокод от EnergyPlus был использован для описания логики управления, используемой при моделировании парового котла.

*************************************** РАЗДЕЛ КОДА ПСЕВДО НАЧИНАЕТСЯ **** *********************************

При запуске моделирования вычисляется начальное значение массового расхода пара. Это требуется для запуска потока пара по контуру.

End If инструкция для алгоритма управления нагрузкой котла.Этот алгоритм определяет все возможные условия управления, которые могут возникнуть при моделировании системы в EnergyPlus.

**************************************** РАЗДЕЛ КОДА ПСЕВДО ЗАКОНЧИЛСЯ **** ***********************************

Если рабочее давление котла превышает максимально допустимое давление котла, имитация отключается и выдает соответствующее предупреждение. Это уведомляет пользователя о потенциальных проблемах с определением давления в системе.

Интеграция имитационной модели парового котла в EnergyPlus потребовала разработки ряда подпрограмм, которые работают последовательно.Эти подпрограммы предназначены для чтения входных данных из входного файла, инициализации переменных, используемых в имитационной модели котла, имитации производительности котла, обновления соединений узлов и сообщения необходимых переменных. На случай, если у пользователя возникнут проблемы с вводом в котел, предусмотрены условия для автоматического выбора номинальной мощности котла и максимального расхода пара. Эти два значения играют важную роль при выборе размера котла.

Допущения модели

[ССЫЛКА]

Модель котла EnergyPlus «проста» в том смысле, что от пользователя требуется указать теоретическую эффективность котла.Процесс горения в модели не рассматривается. Модель не зависит от типа топлива, который вводится пользователем только для целей учета энергии. Это идеальная модель для программы моделирования строительства, так как она использует желаемое количество ресурсов с точки зрения времени выполнения моделирования, но успешно обеспечивает довольно хорошие параметры выбора размера для реального котла.

Предполагается, что паровой котел работает для поддержания заданной температуры, причем температура является температурой насыщения пара и соответствует этой температуре насыщения, существует единственное значение давления насыщения, при котором работает контур.Следовательно, в котле можно регулировать давление насыщения или температуру. Поскольку пользователи лучше понимают температуру пара, чем давление, вводы котла предназначены для регулирования температуры.

Номенклатура Steam Loop [ССЫЛКА]

Источники [ССЫЛКА]

Справочник ASHRAE. 1996. Системы и оборудование HVAC, Системы кондиционирования и отопления. Глава 10, Паровые системы. С. ** 10.1-10.16. 1996.

ВЗРЫВ 3.0 Руководство пользователя . 1999. Лаборатория строительных систем. Урбана-Шампейн: Лаборатория строительных систем, Департамент машиностроения и промышленной инженерии, Университет Иллинойса.

Чиллар, Р.Дж. 2005. «Разработка и внедрение парового контура в программе моделирования энергоснабжения зданий EnergyPlus», М.С. Диссертация на факультете машиностроения и промышленной инженерии, Иллинойсский университет в Урбана-Шампейн.

TRNSYS 16 Руководство пользователя . 2004 г.Программа моделирования переходных процессов. Лаборатория солнечной энергии, Мэдисон. Университет Висконсин-Мэдисон.

Эль-Вакиль, М. М. 1984. Power Plant Technology, McGraw Hill, New York, стр. 30-72.

Бэбкок и Уилкокс. 1978. Пар – его производство и использование, компания Babcock & Wilcox, Нью-Йорк, Раздел I, II, IV и VII.

S.A. Klein. 2004. Решение инженерных уравнений EES. Университет Висконсина в Мэдисоне.

IRJET-Запрошенная вами страница не найдена на нашем сайте

IRJET приглашает статьи из различных инженерных и технологических дисциплин для Тома 8, выпуск 2 (февраль-2021)

Отправить сейчас

---

IRJET Vol-8, выпуск 2, Февраль 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей

---

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

---

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.

---

IRJET приглашает исследователей различных инженерных и технологических и научных дисциплин для Тома 8, выпуск 2 (февраль-2021)

Отправить сейчас

---

IRJET Vol-8, выпуск 2, февраль 2021 Публикация продолжается…

Обзор статей

---

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

---

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.

---

IRJET приглашает исследователей различных инженерных и технологических и научных дисциплин для Тома 8, выпуск 2 (февраль-2021)

Отправить сейчас

---

IRJET Vol-8, выпуск 2, февраль 2021 Публикация продолжается…

Обзор статей

---

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

---

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.

---

IRJET приглашает исследователей различных инженерных и технологических и научных дисциплин для Тома 8, выпуск 2 (февраль-2021)

Отправить сейчас

---

IRJET Vol-8, выпуск 2, февраль 2021 Публикация продолжается…

Обзор статей

---

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

---

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.

---

IRJET приглашает исследователей различных инженерных и технологических и научных дисциплин для Тома 8, выпуск 2 (февраль-2021)

Отправить сейчас

---

IRJET Vol-8, выпуск 2, февраль 2021 Публикация продолжается…

Обзор статей

---

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

---

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.

---

IRJET приглашает исследователей различных инженерных и технологических и научных дисциплин для Тома 8, выпуск 2 (февраль-2021)

Отправить сейчас

---

IRJET Vol-8, выпуск 2, февраль 2021 Публикация продолжается…

Обзор статей

---

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

---

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.

---

IRJET приглашает исследователей различных инженерных и технологических и научных дисциплин для Тома 8, выпуск 2 (февраль-2021)

Отправить сейчас

---

IRJET Vol-8, выпуск 2, февраль 2021 Публикация продолжается…

Обзор статей

---

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

---

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.