Кпд электрического котла


Содержание:

  • Плюсы отопления дома электрогенератором
  • Особенности работы различных видов электрогенераторов
  • Тентовые генераторы
  • Электродные генераторы
  • Индукционный генератор
  • Правда и вымысел об электрических котлах
  • Цена на некоторые модели
  • Недостатки или на что следует обратить внимание

Электрические котлы постепенно вытесняют виды на жестком и газовом топливе. Все время дорожающие газ и электричество создают конкуренцию между тепло генераторами двух видов: газовыми и электрическими. Но по настоящему экономичными считаются не все котлы, а только те у которых КПД (коэффициент полезного действия) высокий. Рассмотрим некоторые виды электрокотлов и проанализируем их не как разрекламированный товар, а как простые пользователи.

О чем молчат производители, и какие неожиданности ждут пользователей электрокотлов? Что из заявленного, правда, а что лишь умело разработанный рекламный ход? Обо всем этом ниже.

Плюсы отопления дома электрогенератором


фото: пример расположение индукционного котла в домеК первым относится экономичность. Чтобы понять, действительно ли выгодно отапливать дом электрокотлом, нужно оценить его КПД. Сделав объективную оценку этого показателя можно понять, как эффективно происходит преобразование электричества в отопительную мощность системы. Компании — производители намеренно занижают это показатель.

На самом деле показатель КПД у всех типов электрических котлов равен 95-97%. А заявления о том, что новые модели супер экономичны всего лишь рекламный ход. Объяснить это можно используя школьную программу физики, где подмечено, что энергия взяться просто так ниоткуда не может. Получается она путем преобразования из другого вида энергии, в нашем случае из электрической в тепловую. Но если сравнивать затраты с газовыми генераторами, то они ниже в 1,5-2 раза.

Второй важный критерий это то, что для установки теплового генератора этого типа не нужно специально оборудованного помещения дома. Установить котел можно в любом месте, подходящем по дизайну. Так, например можно подвесить котел на кухни в деревянном доме и он не нарушит общий интерьер. Кроме этого специальная вытяжка и разрешение на установку подобной техники не нужно.

Особенности работы различных видов электрогенераторов

По типу нагрева теплоносителя электрические котлы подразделяют на виды:

  1. Тентовые.
  2. Индукционные.
  3. Электродные.

Все они имеют свои особенности работы. Но все их еще подразделяют в зависимости от мощности на настенные двухфазные, питание которых происходит от 220 В и трехфазные, которым нужно 380 В. Все они могут быть одно и двух контурные автоматические и механические.

http://www.youtube.com/watch?v=2M_qMJoszUs&hd=1

Тентовые котлы

Тентовые котлы работают как электрический чайник. Их нагревательный элемент это тент — трубчатые элементы нагревательные. Особенность работы тентового генератора это то, что вода в системе нагревается в проточном состоянии. Засчет этого происходит естественная циркуляция и все радиаторы прогреваются. Основной плюс тентового котла это его небольшие размеры и стильный дизайн.

Монтировать тентовый котел просто, имеется пусковая и терморегулирующая система, которая регулирует и контролирует температуру в системе. Датчик температур на тентовом котле может быть двух типов: поддерживать температуру в цепочке или контролировать температуру в доме. Конечно, второй максимально точен, но требует дополнительного монтажа в комнатах. Тентовые котлы могут работать с любыми видами жидкостей, даже незамерзающими. Цена на них невысокая от 3500 руб.

За счет регулировки (включение и отключение отдельных тентов) можно подстроить котел под различную площадь помещения.

Но судя по отзывам главный недостаток тентовой системы, это появление накипи на внутренних стенках и тентах. А это увеличивает потребление мощности и уменьшает теплоотдачу. Счета в зимнее время могут возрасти в 2 раза.

Электродные котлы


Нагрев в системе электродный котел осуществляет за счет электродов. Ток от электродов попадет в воду и под сопротивлением происходит нагревание. Во время этого процесса ионы положительные и отрицательные двигаются в воде к электродам своей полярности. Так вода нагревается до нужной температуры.

Самое важное, что электрические электродные котлы не образовывают накипь, так как ионы движутся только в нужном направление и частота их полярности меняется в зависимости от сети — 50 Гц.

Какие плюсы имеют электродные котлы:

  1. Из всех электрических котлов электродные имеют самые небольшие размеры.
  2. Регулировка температур в системе выполняется плавно.
  3. Не высокая стоимость, относительно газовых аппаратов — от 6 500 руб.
  4. Безопасность использования. При протечке из системы, возгорания не произойдет.

Какие плюсы имеют электродные генераторы:

  1. Вода в системе должна быть определенной плотности. Сделать подготовку самостоятельно без специального устройства сложно.
  2. Незамерзающие жидкости недопустимы в использование.
  3. Сложно регулировать постоянную циркуляцию в системе. А с ее перепадами вода может закипеть. А в случае недостаточного количества жидкости котел прекратит работу.
  4. Электроды нуждаются в периодической замене, так как со временем они растворяются, а это снижает работоспособность оборудования.

В целом характеристики от пользователей неплохие, но платное обслуживание несет дополнительные расходы.

Индукционный котлы

Нагрев в таком котле происходит под воздействием силы электронной индукции. В системе генератора нагревается специальный элемент, выполненный из ферримагнитного сплава. Конструкция имеет вид трансформатора, который спрятан в специальный сваренный корпус.

Индукционная катушка спрятана в герметическую емкость, что предотвращает попадание воды из системы к элементу нагревания. Функцию вторичной обмотки играет в таком случае короткозамкнутый трубопровод или сердечник. Сердечник передает энергию нагрева теплоноситель, который циркулирует в системе котла. Вся работа индукционного котла основывается на электромагнитной силе. А отсутствие растворяющегося электрода и нагревательного элемента повышает КПД котла.

Индукционные котлы от различных производителей работают на частоте тока в 50 Гц или на высокочастотном, которые получаются путем генерирования в преобразователях. Второй вариант значительно понижает размер индукционного генератора.

Плюсы индукционной системы:

  1. Не может быть поломки нагревательной части.
  2. Нет разъемных соединений, а значит, не нужны ремонт и обслуживание.
  3. Накипь практически не появляется.
  4. Теплоносителем может быть любая незамерзающая жидкость.
  5. По безопасности индукционный котел стоит на 1 месте среди прочих тепловых приборов.

Недостатков у индукционного тепло генератора практически нет. Разве что высокая цена на технику — от 35 000 руб. и большие размеры.

Все перечисленные основания тепловой системы обладают рядом достоинств, присущих только электрическим котлам. Но все ли они подтверждены на практике? Поговорим об этом подробнее.

Правда и вымысел об электрических генераторах

Если отталкиваться от многочисленных отзывов и рекламных заявлений компаний производителей, то можно выделить ряд достоинств которые относятся к электрическим котлам: экономичность, простота конструкции, не нужно приобретать топливо, не надо думать о конструкции дымохода, не будет взрыва от утечки газа, нет вредоносных выбросов, а значит котлы экологичны.

Экономичность

фото: установленные индукционные котлы[ads1]Экономичность электрического котла зависит от его КПД. Но у всех электричсеких котлов этот показатель примерно одинаковый. Производители заявляют, что для работы индукционного типа необходимо количество энергии на 20-30 % ниже, чем у всех остальных видов. Но стоит такой котел дороже, зато покупатель выигрывает на обслуживание и ежемесячных счетах. Так ли это?


Это всего лишь уловка производителей. КПД у индукционных котлов напрямую зависит от рассеивания тепла вокруг прибора. А законы физики никто не отменял, из 1 кВт электроэнергии получится 1 кВт тепла. Плюс ко всему не учитывается холостой расход например, нагрев катушки, так как проводник имеет не нулевое сопротивление.

Долговечность

Говоря о электро котлах, производитель обещает работу более 30 лет, а если это индукционный тип, то не менее 50 лет. Как же на самом деле?

  1. Медная проволока, которой обмотана нагревающая часть индукционного генератора, действительно прослужит долгое время, так как она не боится не перепадов напряжения, не перегрева. А при надлежащем уходе и правильном охлаждение это срок увеличится в 2-3 раза.
  2. Разрушение сердечника будет происходить в любом случае. На него будут оказывать влияние цикличность «нагрева-остывания», вредные примести в жидкости, которая циркулирует в цепочке. Но прочности сердечника достаточно для работы на 10-20 лет.
  3. Транзисторы, которые входят в схему питание могут быть разной сборки. Если повезет и сборка будет качественной, то котел прослужит более 30 лет, но некачественные китайские аналоги могут проработать не более 10.

Если говорить о тентовых электроприборах, то срок службы у нагревательного прибора невелик. Плюс накипь, которая на них скапливается, уменьшает его в разы.

Незаменимость характеристик

фото: индукционный котел его экономичностьПроизводители заявляют, что тентовые котлы это ноу-хау на рынках. А не образование накипи не изменяет качественных характеристик с годами.

На самом деле накипь не имеет высоких теплоизоляционных характеристик, а при постоянной циркуляции ее образование даже в тентовом случае будет минимально.

Конечно, сели говорить о сердечники индукционной техники то высказывание правдиво. Накипь тут образовываться не может, так как элемент находится в постоянной вибрации. А пузырьки воды, образующиеся на поверхности, вовсе не дадут задерживаться каким либо частицам.

Значит, заявление о неизменности характеристик оправдывает себя только в отношении индукционного типа котла.

Бесшумность

Эта характеристика, по словам производителя присуща только индукционным котлам из всей линейки электрических. Но как обстоит дело на самом деле?

Если говорить об электрической системе типа бойлера, то шума не будет в любом случае. Так как акустических колебаний в системе просто нет. А шум может возникнуть только от работы насоса, который может быть вставлен в систему. Но в конвекционной системе циркуляции происходит засчет потока частиц, поэтому шума нет.

Но для работы любого электрического котла можно использовать циркулирующий насос который действует бесшумно. Так что подобное высказывание двояко.

Компактность


фото: индукционный котелПроизводитель кичится небольшими размерами электрического котла и стильностью дизайна. Действительно современные котлы компактны. Если говорить об индукционной технике, то она выглядит как небольшой отрезок трубы, который можно монтировать в любой части деревянного дома.

Цена на некоторые модели

Цена на различные модели электрокотла связана с производителем и мощностью техники. Мы проанализировали стоимость некоторых моделей в крупных городах России:


Модель Цена, руб., в разных городах, от
Москва СПб Уфа Нижний Новгород
ИКН — 160 320 000 320 500 321 000 320 800
SAV 500 1 500 000 1 500 100 1 500 500 1 500 100
SAV 7 37 300 37 700 38 100 38 000
ВИН- 70 160 000 165 000 162 000 162 000
ВИН — 40 89 250 90 150 89 950 90 000
ВИН — 15 150 000 150 500 150 900 150 800
ВИН- 10 49 000 49 500 49 900 49 800
ВИН — 3 27 000 27 400 27 900 27 750

Источник: ProfiBrus.ru

Модели высокоэкономичных ТЭНовых агрегатов

Если пользователь отдаёт предпочтение традиционным ТЭНовым аппаратам, то свой выбор следует останавливать на моделях с многоступенчатым регулированием мощности и возможностью установки программатора. К такому оборудованию относится экономичный котёл с высоким КПД (около 99,4%) польского производства KOSPEL EKCO.L1z.

KOSPEL EKCO.L1z-36

Этот аппарат может использоваться как для радиаторного водяного отопления, так и в системах тёплых полов. В комплексе с бойлером косвенного нагрева установка выполняет не только отопительную функцию, но и обеспечивает жильцов горячей водой санитарного назначения. Идеально подходит для зданий, где невозможно устройство дымоходов или по технике безопасности запрещено использовать открытый огонь, например, на заправочных станциях. Агрегаты линейки KOSPEL EKCO подходят для обогрева помещений периодического использования.

Значительная экономия электроэнергии достигается благодаря 6-ти ступенчатому выбору мощности. Режимом работы агрегата можно руководить двумя способами:

  • Вручную – при этом необходимый уровень мощности или температуры выбирается с помощью передней панели аппарата.
  • Автоматически – в этом случае с помощью программатора, на котором установлен комнатный термометр, задаются разные температурные режимы для разного времени суток. Может использоваться недельный программатор.

Внимание! Экономию электроэнергии также обеспечивают многотарифный счётчик, учитывающий работу в ночное время, и функция задержки отключения циркуляционного насоса после выключения котла по команде температурного датчика.

Устройство Kospel

Стоимость аппарата мощностью 8 кВт составляет примерно 900-1000 долларов.

Особенности использования экономичных электродных агрегатов

При решении вопроса, какой электрический котёл самый экономичный, потребители всё чаще изучают возможность применения менее традиционного, по сравнению с ТЭНовыми, электродного отопительного аппарата. Экономичность электродного агрегата показывают следующие цифры:

  • Используемый для отопления домостроения площадью 50 м2  электродный аппарат мощностью 3 кВт расходует 0,5-0,7 кВт/час.
  • ТЭНовый 3-х киловаттный агрегат сможет обогреть помещение площадью только 30 м2,  расходуя при этом 1,2-1,4 кВт/час.

Такая же ситуация наблюдается и при использовании трёхфазных установок.

Однофазная и трехфазная модификации

Нагрев теплоносителя в таких агрегатах происходит благодаря процессу ионизации, который заключается в распаде молекулы теплоносителя на положительно и отрицательно заряженные ионы. Движение ионов происходит с выделением значительного количества тепла.

Экономичность работы электродных аппаратов достигается благодаря следующим факторам:

  • Нагрев теплоносителя осуществляется без посредника, например, ТЭНа, поэтому инерционность этого процесса гораздо ниже, чем у ТЭНовых агрегатов.
  • Применению в аппаратах современной автоматики.
  • Плавному старту.
  • Простоте конструкции и использованию при их производстве современных материалов.

Стоимость 9-ти киловаттного электродного агрегата Гейзер производства компании Галан (Россия) составляет примерно 500 долларов.

Электродный котел Гейзер, 9 кВт

Препятствием к широкому распространению электродных котлов служит ряд их серьёзных недостатков:

  • Передача электрического тока непосредственно теплоносителем существенно повышает риск поражения током.
  • Значительные токи утечки являются причиной невозможности применения в комплексе с таким агрегатом УЗО – устройства защитного отключения.
  • Электролиз теплоносителя приводит к изменению его химического состава и, как следствие, электропроводности. Также электролиз становится причиной появления электролизных газов, завоздушивающих систему. Такие газы, в зависимости от химического состава теплоносителя, могут быть токсичными.
  • Теплоноситель должен тщательно подготавливаться по электропроводности.
  • Это отопительное оборудование требует квалифицированного обслуживания.

На кухнеВ гостиннойВ котельной

Поэтому пользователь должен внимательно взвешивать все «за» и «против» при покупке электродного аппарата.

Внимание! Экономичность отопительной системы любого типа можно существенно повысить с помощью правильного утепления помещения и грамотной организации отопительной системы.

Роль автоматики в обеспечении высокой экономичности электрического агрегата

Немаловажную роль в обеспечении высокой эффективности электрической отопительной системы играет правильный выбор управляющих устройств. Автоматика может быть механической или электронной.

    Котельная автоматика: тепловое реле

  • Механическая автоматика представляет собой надёжные, но конструктивно примитивные устройства – тепловые реле, биметаллические термостаты, контакторы. Главным, и едва ли не единственным достоинством такой автоматики является её невысокая стоимость. Недостатки достаточно серьёзные – значительный шум при  работе, а главное – неточное и неэкономичное регулирование нагрева. Используется при отоплении хозяйственных, складских и производственных строений.
  • Электронная автоматика работает менее шумно и повышает экономичность нагрева, по сравнению с механическим управлением, примерно на 25%.  Перечень устройств электронной автоматической системы определяется для каждого конкретного случая.

Внимание! Особенно эффект применения программируемой автоматики заметен при не постоянном нахождении людей в помещении.

Источник: kotel-otoplenija.ru

Принцип работы электродного котла.

Физический принцип здесь простой — теплоноситель в системе отопления нагревается непосредственным пропусканием через него электрического тока. Фазы электрической сети подключаются к электродной группе, а ноль подключается к корпусу котла.  А в обычном электрическом котле сеть подключается к ТЭНу. Чтоб стало понятней смотрите на следующую картинку:Вся правда про электродный котел.

Выделение тепла происходит из-за того, что теплоноситель обладает некоторым сопротивлением. Вообще, подбор теплоносителя для таких котлов задача сложная:

  • Дистиллированная вода  не подходит, потому что не проводит электричество.
  • Вода с добавлением поваренной соли может вызывать ускоренную коррозию металлических частей системы и выпадение накипи на электродах.

В паспортах на такие отопительные аппараты, производители обычно пишут, что котел будет гарантированно работать только с их теплоносителем, в состав которого входят «особенные»  ингибиторы коррозии или что-либо еще. Меня мучают подозрения, что делается это для того, чтобы при случае отказаться от гарантийного обслуживания, если потребитель использовал какую-то другую жидкость. Производители рекомендуют применять для электродных котлов пропиленгликоль или этиленгликоль. Если интересно, то можете прочитать мою статью про низкозамерзающие теплоносители. Теперь давайте коснемся еще одного вопроса.

Сравнение КПД электродного и обычного электрического котла.

Производители нахваливают электродные котлы за их высокий КПД. Отсутствие потерь они объясняют тем, что электрический ток нагревает непосредственно теплоноситель. Но при этом почему-то ничего не говорится о потерях при использовании ТЭНов. Приведу рисунок, чтобы напомнить вам их устройство:

Вся правда про электродный котел.

Внутри ТЭНа происходит последовательный нагрев нихромовой спирали, потом наполнителя из периклаза, а потом металлической трубки. Вся эта конструкция плотно прокатана и внутри нет никаких воздушных полостей, которые могли бы удерживать тепло. Поэтому практически вся энергия, выделяемая на нихромовой спирали уходит на нагрев воды. Точно так, как в электродном котле.

Есть еще одно утверждение производителей: «Электродный котел нагревает воду быстрее, чем ТЭНовый. Потому что нагрев воды происходит по всему объему котла». Это тоже спорный аргумент. Воды внутри котла умещается мало, а мощность для ее нагрева прикладывается большая. Безусловно, какое то преимущество во времени будет, но скорее всего оно для вас не будет играть роли. И никаких обещанных 30% процентов экономии не принесет.

Также очень важна температура теплоносителя в системе. Связано это с тем, что при повышении его температуры происходит падение его сопротивления. А это вызывает повышение потребляемой мощности:

формула мощности

По этой причине температура теплоносителя не должна превышать 50°. А что это будет означать для вас? Это еще одна засада! Например, теплоотдача алюминиевых радиаторов измеряется исходя из условия, что температура теплоносителя равна 90°, а температура воздуха в помещении 20°. При более низко температуре теплоносителя вам нужно будет увеличивать количество секций радиаторов. Так, например делается в системе отопления под названием «Ленинградка», где наиболее удаленные от стояка или котла радиаторы должны быть с большим количеством секций. Чем больше секций, тем дороже система отопления выйдет по цене. Единственный вариант с такой температурой теплоносителя — водяные теплые полы. Но нужно помнить, что для  нашего холодного климата они не подойдут в качестве основной системы отопления.

Мораль всего, что сказано выше такова — никакого особенного преимущества по КПД у электродного котла по сравнению с обычным электрическим нет, а вот сложностей с эксплуатацией прибавляется. О других сложностях поговорим ниже.

 Сложности в эксплуатации электродных котлов.

Кроме того, что было перечислено раньше, есть еще «особенности» в эксплуатации у таких отопительных аппаратов:

  • Необходимость следить за состоянием теплоносителя. Свойства теплоносителя со временем меняются под действием электрического тока, а от этих самых свойств зависит потребляемая мощность.
  • Необходимость повсеместно заземлять все металлические части — трубы радиаторы итд.  Системы заземления дорогое и сложное удовольствие
  • Более быстрый процесс коррозии металлов под действием электричества. Явления электрокоррозии разрушают не только черные, но нержавеющие сорта стали.
  • Высокая вероятность отказа в гарантийном обслуживании оборудования. Для того, чтобы не быть голословным приведу выдержки из паспорта на электродный котел:

Вся правда про электродный котел.

Вся правда про электродный котел.

Вся правда про электродный котел.

 

В общем, многовато проблем для одного устройства.

Краткие итоги статьи.

Электродный котел, конечно, интересное техническое решение. Но проблем с его с эксплуатацией много и они серьезные. При этом нет никаких доказательств его экономичности, кроме обещаний производителей и продавцов. Скажу еще, что по какой-то неведомой мне причине ни один известный производитель оборудования для отопления не выпускает электродных котлов. Возможно, что это вызвано именно этими проблемами. На этой оптимистичной ноте я завершаю эту статью. Жду ваших вопросов в комментариях.

 

 

Источник: znayteplo.ru


Leave a Comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.