Электрический котел – один из популярных базовых элементов системы водяного отопления. Работа теплогенераторов этого типа выгодно отличается от других котлов – отсутствуют какие-либо побочные продукты, не требуется строительства дымовой трубы, оборудование выделяется простотой устройства и эксплуатации, нет особых требований к помещению, где устанавливается котлоагрегат.
Виды электрокотлов
По конструкции и принципу работы различают 3 вида электрокотлов:
- С трубчатым электрическим нагревателем (ТЭНом);
- Электродные;
- Индукционные.
ТЭНовые котлы
ТЭНовые котлы распространены больше всего. Конструкция устройства состоит из металлического бака, в который встроен трубчатый нагреватель. Материалами изготовления бака обычно служат обычная или нержавеющая сталь. ТЭНы бывают двух типов – мокрого и сухого.
Схема работы ТЭНового котла
Мокрые нагревательные элементы контактируют непосредственно с теплоносителем, поэтому на их поверхности часто образуется накипь из солей жесткости. Поэтому изделия этого типа имеют меньший срок службы по сравнению с сухими, часто сгорают из-за перегрева.
Сухие ТЭНы отличаются тем, что нагревательный элемент заключен в керамическую оболочку и не подвержен образованию отложений – срок службы таких устройств достаточно длителен, но в то же время и стоят они дороже. Нагревательные элементы обоих типов выполнены в съемном исполнении и легко заменяются даже самостоятельно.
Бак котла, если он выполнен из обычных марок стали, покрывается изнутри термостойкой эмалью или стеклокерамикой. Кроме того, он оснащается магниевым или титановым анодом – этот элемент значительно снижает скорость коррозии стенок резервуара, увеличивая срок его эксплуатации.
Емкость электрокотла оснащена патрубками для присоединения трубопроводов системы отопления – подающего и отводящего. Бак обычно снаружи покрыт слоем тепловой изоляции и заключен в корпус котла, изготовленный из металла или высокопрочного пластика.
Котлы оснащаются системами управления. Мощность может регулироваться ступенями или (и) плавно. По электрической мощности электрические котлы любых типов делятся на однофазные (до 7 – 9 кВт) и трехфазные, более мощные. По способу установки котлы, работающие на электрической энергии, бывают 2 типов – настенные и напольные.
Электрокотлы могут оснащаться встроенным оборудованием – расширительным баком мембранного типа, циркуляционным насосом, группой безопасности котла (до 3,0 кгс/см2). Специалисты рекомендуют проводить проверочный расчет – характеристики встроенного оборудования (насоса и экспанзомата) не всегда подходят для планируемой системы отопления – может потребоваться приобретение и монтаж дополнительных устройств.
Главным условием нормальной работы ТЭНовых котлов является выполнение требований по величине жесткости воды – она должна быть минимальной. Зачастую для снижения жесткости воды используются установки водоподготовки.
Электродные котлы
Электродные котлы реализуют иной принцип работы. Конструкция теплогенератора состоит из бака с резьбовыми патрубками, в который встраивается электрод. Вода обладает некоторым сопротивлением и при пропускании электрического тока нагревается. Величина проводимости воды регулируется добавлением в теплоноситель соли.
Электродный котел
Электрическая дуга от электрода попадает на стенку бака. Поэтому в результате диссоциации сам электрод и материал бака постепенно срабатываются. Поэтому электрод приходится периодически менять. Котлы электродного типа обычно не оснащаются дополнительным оборудованием – его необходимо приобрести и смонтировать отдельно.
Электродные котлы могут работать только с водой – это обусловлено использованием ее физико-химических свойств для реализации принципа работы оборудования.
Индукционные котлы
Индукционные котлы, в отличие от электродных, могут работать с большинством жидкостей – водой, антифризом, маслом. Принцип работы устройств этого типа основан на использовании свойств индукционного электромагнитного поля.
Конструкция котла состоит из полого сердечника (металлической трубы), на который нанесена обмотка катушки. При подаче напряжения возникают вихревые токи поля, сердечник при этом нагревается. По сердечнику движется теплоноситель, нагревается от разогретой трубы.
Индукционный котел
Котлы этого типа более сложны по конструкции, чем 2 предыдущих вида – ТЭНовые и электродные, поэтому отличаются более высокой стоимостью. Одним из главных достоинств оборудования можно назвать длительный срок службы – элементы конструкции мало подвержены негативному влиянию сторонних факторов. На трубах котла не образуется накипь – это обусловлено присутствием явления микровибрации в процессе работы.
Электрические котлы условно делят на 2 категории – бытовые и промышленные. В любом случае для установки отопительного оборудования этого типа требуется наличие свободной электрической мощности и качественной электрической проводки, выполненной из соответствующих материалов и имеющей соответствующее мощности сечение.
Электрические теплогенераторы обладают массой достоинств – высочайший среди котлов КПД, простота конструкции, удобство и оперативность управления, отсутствие отходов, автономный (автоматический) режим работы. Основным недостатком электрического котельного оборудования является высокая стоимость энергоносителя – расходы на электроэнергию превышают аналогичные показатели других видов топлива обычно в несколько раз.