Чем отличаются электрические электродные котлы от тэновых


Что представляет собой такое оборудование?

Сегодня производители выпускают много видов отопительного оборудования, работающего на различных видах топлива. Одними из самых простых и надежных считаются электрические модели.

  • Тэновые
  • Электродные

Рассмотрим каждый из видов. Итак, первые – это отопительные аппараты, принцип работы которых знаком очень многим. Электрические тэны для котлов, погруженные в воду, нагревают ее до заданной температуры. Ионные модели отличается от них тем, что в них вода становится горячей за счет движения ионов между электродами.

Тэновый или индукционный котел: ЧТО ВЫГОДНЕЕ?

Индукционные электронагреватели стремительно ворвались на рынок электронагревательного оборудования в 90-х годах прошлого столетия и значительно потеснили безраздельно властвовавшие там ТЭНовые и электродные нагреватели. На последние при этом приходилась львиная доля всех электрокотлов (более 80%). Сейчас расклад сил значительно изменился. Индукционные электрокотлы отвоевали себе заметную долю – порядка 30%, и эта доля продолжает увеличиваться. Мы уже рассматривали, в чем заключается принципиальная разница между этими типами нагревателей, однако необходимо подробнее разобраться, в чем причина успеха индукционных нагревателей, ведь, на первый взгляд, они значительно дороже своих ТЭНовых собратьев. СТОИМОСТЬ ПРИОБРЕТЕНИЯ – ЭТО ЕЩЕ НЕ ВСЕ, ЧТО НУЖНО СРАВНИВАТЬ Главным критерием выбора оборудования, зачастую, является стоимость его приобретения. Остальные потребительские свойства продукта оказываются на второстепенных ролях: «ну и что, что этот аппарат работает в 10 раз дольше? Мы, может, разоримся через год или я тут уже работать не буду, зачем тратить лишние деньги?!» — к сожалению, такая «аргументация» часто имеет место, когда обсуждаются вопросы выделения средств на то или иное, достаточно дорогое, изделие. В результате принимаются неверные или недальновидные решения. ИЗ ЧЕГО СКЛАДЫВАЮТСЯ РАСХОДЫ Итак, принимаем в расчет не только стоимость приобретения, но и стоимость эксплуатации, следовательно, анализировать будем следующие расходы: 1. Стоимость приобретения – прямые инвестиции. 2. Усредненный расход электроэнергии в течение года. 3. Тариф на электроэнергию. 4. Стоимость расходных материалов. 5. Трудозатраты на эксплуатацию. 6. Риски. Индукционный котел сравнение с Тэновым

ЧТО СЧИТАЕМ? Для того чтобы наше сравнение было максимально объективным и обезличенным, мы в своем анализе не будем называть конкретные марки оборудования и конкретные объекты. Более того, поскольку разброс цен крайне велик, то нет смысла брать конкретный продукт. Мы взяли усредненные цифры, которые, однако, подлежат сравнению: цены, мощности и комплектность условных изделий абсолютно сопоставимы. 50 кВт составляет мощность индукционного нагревателя и 50 кВт – ТЕНового (причем, в последнем, будем считать, всего 10 нагревательных элементов по 5 кВт, каждый, хотя на деле может оказаться и 20 по 2,5 кВт). Все сравнения будем делать в текущих усредненных ценах, т.е. без учета инфляции и региональной привязки, поскольку если вводить эти данные, то расчеты значительно усложнятся: в каждом регионе своя специфика тарифообразования, а официальная величина инфляции мало связана с уровнем ежегодного роста тарифов на электроэнергию, поэтому данные факторы мы опустим. Кому будет нужно, тот сможет сделать перерасчет по своим данным, воспользовавшись нашим алгоритмом. Характеристики отапливаемого объекта нас мало интересуют: если на обогрев помещения требуется 50 кВт. энергии (или 43000 ккал), то не важно, какой мы выберем нагреватель – ТЭНовый, индукционный или твердотопливный – для поддержания нужной температуры они должны выдавать одинаковое количество тепловой мощности. Лишь для удовлетворения любопытства можно сказать, что электрокотел мощностью 50 кВт может быть рекомендован для отопления помещения общей площадью около 600 м2 при высоте потолков 3 м на объекте, построенном в соответствии с нормами (СНИПами), применимыми к конкретным климатическим условиям. Ответственные производители электрокотлов никогда не будут рекомендовать свое оборудование без глубокой оценки объекта, где будет работать оборудование и всегда проведут расчет по конкретным характеристикам объекта. ПЕРВЫЙ ГОД ЭКСПЛУАТАЦИИ В первый год эксплуатации главными затратами станут, безусловно, вложения в приобретение и монтаж оборудования. Индукционные электрокотлы более дороги, однако их монтаж и запуск оказываются не сложнее, чем у ТЭНового котла, и эти затраты примерно одинаковы. Эксплуатационные расходы также почти не отличаются:

Принцип действия электродных котлов и моделей с ТЭНами

Процесс функционирования электрических аппаратов зависит от их вида. У ТЭНовых он основан на том, что при включении они скачкообразно достигают значения номинальной мощности, при этом нагрев воды происходит только по истечении 10-15 минут с момента начала работы.

Котлы для отопления электрические электродные, наоборот, достигают определенных значений нагрева воды буквально за 1 минуту. При этом их мощность нарастает постепенно, преобразуя при этом электрическую энергию в тепловую. При повышении температуры нагреваемой воды возрастает ее теплопроводность, а сопротивление снижается, что и приводит к работе котла с применением нарастающего эффекта.

В результате проводимых исследований этих моделей было установлено, что при одинаковой мощности у ТЭНового потребление электричества будет в 2 раза больше, чем у электродного.

Схемы подключения котла в систему

Изучив тепловую схему отопления, вы сможете создать электродный котел своими руками.
Индукционный котел можно использовать и для нагрева воды для бытовых нужд и для отопления помещений. Существуют различные схемы подключениядля разных случаев использования: Для проточного нагрева воды и для отопления помещения.

В зависимости от различных потребностей есть разные схемы подключения электродных котлов в системы:

  • однофазное подключение;
  • параллельно с другими приборами обогрева;
  • трехфазное подключение;
  • подключение блоков автоматического контроля и регулировки.

Технология изготовления индукционного котла представлена здесь:

Какой из видов выбрать?

Если речь идет о приобретении отопительного оборудования, то на первое место выходят его экономичность и надежность. Но говоря об электрических аппаратах, не следует забывать и о том в качестве основного или резервного источника он будет использоваться.

Электродный котел обладает целым рядом достоинств:

  1. Продолжительный срок службы
  2. Небольшие габариты
  3. Большую экономичность
  4. Высокий
  5. Отличную пожарную безопасность

Кроме этого они имеют современное дизайнерское исполнение и могут не только устанавливаться на полу, но и навешиваться на стену. В них применяются датчики, позволяющие поддерживать заданную температуру теплоносителя и воздуха в помещении.

Тэновые электрические котлы в отличие от электродных стоят дешевле и могут работать с теплоносителями различных видов, однако на их нагревательных элементах скапливается накипь, что со временем провоцирует увеличенное потребление электроэнергии.

С точки зрения экономности они также превосходят две другие модели, но у них есть один большой недостаток – это их высокая цена. Поэтому чаще всего из трех рассмотренных моделей выбирают электродную, как самую оптимальную по соотношению цена и качество.

ТЭНы из ЦИРКОНИЯ

По коррозионной стойкости превосходят титановые и успешно работают как в кислотах так и в щелочах. Мы изготовляем ТЭНы диаметром 11 мм максимальной длиной 4,2 м. Циркониевые ТЭНы работают, например, в серной кислоте и особенно удобны для ванн, где требуется ввести большую мощность в относительно небольшие объемы. ТЭНы изготавливаются со штуцерами и без. Освоено герметичное соединение таких пар как цирконий-титан, цирконий-нержавеющая сталь, цирконий-фторопласт. Продажа ТЭНов из ЦИРКОНИЯ

Производители электрического отопительного оборудования

На отечественном рынке представлена продукция от различных производителей. Лидируют в списке не только зарубежные, но и российские компании.

  1. Dacon (Чехия) ее модельный ряд состоит из 30 модификаций аппаратов, имеющих мощность от 4 до 60 кВт, при этом котлы до 12 кВт могут подключаться к одно- и трехфазной сети. Некоторые из образцов, например PTE L имеют тихо работающие контакторы, циркуляционный насос, предохранительный клапан и расширительный бачок.
  2. Kospel (Польша) – продукция компании – это одноконтурные аппараты, а также электрические электродные котлы с многоступенчатыми фазами мощности в диапазоне от 4 до 36 кВт. Они отличаются по способу регулировки на: ручные и программные. К базовым моделям относятся: EKCO R, EKCO L 1, EKCO L.
  3. РусНИТ (Россия) – представлены образцами Н и Кантри, они имеют диапазон мощности от 3 до 55 кВт и адаптированы к работе в условиях скачков напряжения в сети.

Принцип действия

Проводник тока в такой системе — вода, поэтому ее нужно подготовить. В жидкости должно содержаться необходимое количество соли. Для этого соль растворяется в воде и добавляется в систему до необходимого уровня. Пропорции соли в жидкости указаны в паспорте котла.

Поскольку ток проходит прямо через воду, то и подключение такого котла нельзя производить через УЗО, ведь это
снизит электробезопасность всей системы. Известно, что прохождение тока через воду образует электролиз, приводящий к возникновению электролизного газа. Он является препятствием для нормальной работы системы, поэтому время от времени нужно спускать воздух из системы.
Если происходит утечка теплоносителя из системы, то замыкание не будет, поскольку нет цепи (жидкости). В ходе включение электродного котла случается большой скачок напряжения, поэтому питание нужно подвести автономно.

В ходе нагрева теплоносителя снижается электрическое сопротивление проводника, поэтому теплоноситель нужно очень тщательно подготовить и проверить уровень соли несколько раз. По причине снижения сопротивления в теплоносителе может произойти электродуговой пробой (это почти замыкание).

Одним из самых известных электродных котлов является отопительный прибор Галан. Познакомиться с отзывами потребителей и разновидностями модели можно здесь:

Специалисты советуют

Приобретение отопительной техники вопрос достаточно сложный. Она должна соответствовать многим параметрам, но на какие из них обращать внимание в первую очередь? Специалисты рекомендуют в первую очередь рассчитывать мощность котла.

Тем более, что у электрических моделей от нее зависит и сеть, к которой он будет подключен. Большинство моделей имеющих модность до 12 кВт — однофазные, а превышающие данный порог – трехфазные. Обычно мощность котла рассчитывает по формуле или же в случае хорошего утепления здания принимается из расчета 1 кВт на 1 м².

Следующий параметр – экономность аппарата. Она зависит от его вида, а также от наличия у него нескольких ступеней регулировки мощности. Этот параметр дает возможность рационального использования энергии, особенно в осенний или весенний период.

Только с учетом всех рассмотренных параметров можно подобрать наиболее оптимальный вариант котла, который будет экономного расходовать энергию и поддерживать комфортную температуру в помещении.

Изготовление

Электродные котлы отопления изготавливают в такой последовательности:

  1. Рисуют схему или чертеж электрического котла. Ее можно сделать в двух вариантах. Первый вариант схемы предусматривает полностью заглушенные концы трубы-корпуса и размещенные возле них боковые патрубки для подачи воды в отопительную сеть и возврата теплоносителя из радиаторов отопления. Второй вариант схемы предусматривает размещение одного патрубка на противоположном от электрода конце корпуса. Другой патрубок размещают возле главного элемента котла электродного типа.
  2. Отрезают от трубы для патрубков две недлинные части.
  3. На одном из концов каждого патрубка делают две выборки со сферической формой. Для этого нужно взять своими руками болгарку и вырезать выборки.
  4. В трубе с диаметром 57 мм вырезают два отверстия для патрубков. Они должны находиться не только возле противоположных концов трубы, но и так, чтобы находились на концах одного диаметра.
  5. На патрубках и трубе нарезают резьбу. На первых она должна быть внешней. Ее делают на необработанных концах. На корпусе резьба должна быть внутренней, ее делают на обоих концах трубы. Для нарезки резьбы нужно иметь необходимый инструмент и метчики. Если их нет, то можно обратиться к знакомому токарю или в токарную компанию.
  6. Вытачивают или находят заглушки с нужным диаметром. То же самое делают с фторопластовой втулкой.
  7. Приваривают к корпусу патрубки.
  8. Приваривают клеммы для подключения нулевого и заземляющего проводов .
  9. Фиксируют в футорке фторопластовую втулку и электрод.
  10. На заглушку и футорку надевают прокладки и вкручивают элементы в трубу.
  11. Очищают изделие от пыли и ржавчины, обезжиривают, грунтуют и наносят своими руками слой термостойкой краски. Последняя должна выдерживать температуру, равную 120 °С.
  12. Проверяют сделанные своими руками электродные котлы на герметичность. Для этого наливают внутрь воду, смазывают швы мыльной пеной, подключают компрессор и поднимают давление до 3 бар. Если со сварочного шва не идут пузырьки, все работы выполнены хорошо. Если же пузырьки появились, то нужно заваривать дырочки. Таким же образом проверяют и самодельный индукционный котел, имеющий малый расход электричества.

Конечно, в схему электрического котла следует включить термодатчик (устанавливается на патрубке подачи воды) и терморегулятор. Эти элементы являются стандартными для всех типов котлов, включая трехфазные устройства индукционного типа .

Снижение КПД электрокотла

Еще один аргумент при сравнении – индукционный котел в период эксплуатации не теряет своей первоначальной мощности. А вот у тэна из-за образования накипи, это происходит в порядке вещей.

Даже иногда приводятся расчеты, согласно которым, в течение всего одного года, мощность тэнового уменьшается на 15-20%. А значит, снижается и его КПД.

Давайте разберем это поподробнее.

Практически у любого электрического котла КПД превышает 98%. И даже котлы, работающие на токах сверхвысоких частот от 25кГц и выше, что могут для вас изменить? Добавить лишних полтора процента, но при этом подскочить в цене на 100%?!

Что касается отложений на элементе ТЭНа, то они действительно присутствуют.

А что происходит там, где нет постоянной подпитки примесей? На ТЭНе может осесть небольшой слой отложений, однако:

  • этот слой не достаточно толстый
  • он никоим образом не препятствует передаче тепла

Для примера, пусть на чистой поверхности греющего элемента, теплообмен условно происходит при t=60 градусов. Как только эта поверхность загрязнится отложениями, теплообмен никуда не исчезнет, а начнет происходить при больших градусах, допустим 75-80С.

А соответственно, свое изначальное КПД, котел никоим образом не теряет.

То есть фактически, и на чистом элементе нагрева и на грязном, происходит передача одинакового количества энергии, только при других температурах.

Соединения и фланцы

Второй недостаток при сравнении – большое количество уплотнительных соединений (тэны, фланцы) и полное их отсутствие в котле индукционном. Здесь данные преимущества и недостатки можно даже поменять местами.

Ведь если ТЭН все-таки выйдет из строя, вы сможете его легко заменить. Либо просто кратковременно исключить его из схемы, поставить перемычки по другому и продолжить работу.

А вот если сгорит катушка (из-за межвиткового замыкания), то во сколько обойдется вам ремонт? И сможете ли вы обогреваться с такой поломкой и дальше?

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: