Избор и свързване на електрически котел за отопление на частна къща
Има няколко вида котли, които използват електричество като "гориво", нека накратко да разгледаме всеки от тях.
Електрически нагревателен елемент
Първият и най-често срещан тип е нагревателен елемент електрически бойлер. Принципът на работа на нагревателния елемент електрически бойлер може да се сравни с всички известни електрически чайници. Електрическата кана съдържа нагревателен елемент (нагревател), който преобразува електрическата енергия в топлина.
В този случай се осъществява процес на топлообмен: нагревателен елемент, който се нагрява, отдава топлина на водата в електрическата кана. Електрическият бойлер с нагревателен елемент има подобен принцип на работа, с изключение на това, че неговият нагревателен елемент предава топлина на голямо количество вода, която преминава през него при естествена или принудителна циркулация, ако в отоплителната система е включена циркулационна помпа.
По правило котелът с нагревателен елемент има термостатично оборудване, което ви позволява да регулирате както ръчно, така и автоматично температурата в отоплителната система и съответно в отопляемите помещения.
Сред предимствата на този тип електрически бойлер трябва да се подчертае неговата относително ниска цена, компактни общи размери, както и лекота на използване. Връщайки се към сравнението на този тип бойлер с електрическа кана, може да се отбележи, че след известно време на работа термичният нагревателен елемент е покрит със слой котлен камък, което от своя страна води до влошаване на процеса на топлообмен, намаляване на ефективността и в същото време увеличаване на количеството консумирана от него електрическа енергия.
Този недостатък се елиминира чрез различни начини за справяне с котления камък, най-популярният от които е използването на различни системи за омекотяване на водата в отоплителната система.система.
Електроден котел
Следващият тип бойлер е електродният котел. Принципът на работа на този тип електрически бойлер често се сравнява с явлението електролиза, но това не е съвсем вярно. Процесът на електролиза като такъв не се осъществява, тъй като към електродите се прилага променлив ток. Променливият ток се характеризира с промяна на полярността на всеки от полюсите 100 пъти в секунда - което съответства на честотата на битовата електрическа мрежа от 50 Hz. При такава висока честота йоните на солта, съдържащи се в охлаждащата течност (вода), осцилират, този процес е придружен от отделяне на топлина - в този случай нагряването на охлаждащата течност.
Ако в случай на използване на електрически котел с нагревателен елемент е възможно отоплителната система да работи без принудителна циркулация на охлаждащата течност, тогава при използване на електроден котел е задължително да се извърши принудителна циркулация на водата в системата. В противен случай водата кипи точно до електрода и бойлерът спира да работи в резултат на защитата срещу повреда.
Също така, недостатъкът на котела от електроден тип е, че е необходимо да се използва само вода като топлоносител и освен това водата трябва да има определено съпротивление. Тоест, за нормалната и ефективна работа на котела е необходимо периодично да се наблюдават характеристиките на охлаждащата течност.
Що се отнася до безопасността на работа на електродния котел, той е безопасен, тъй като в случай на изтичане на вода в отоплителната система, той спира работата си, след като един от електродите остане без вода, тъй като няма да има токова верига. Какво не може да се каже за котела на нагревателния елемент, чийто нагревателен елемент се проваля почти веднага след изтичане на вода от котела.
Значително предимство на електродния котел е неговата висока ефективност. В електродния котел преобразуването на електрически ток става директно, както се казва "без посредници", във връзка с това котелът е неинертен, тъй като веднага след подаването на електричество към електродите, охлаждащата течност се нагрява.
В котела с нагревателен елемент електрическата енергия се преобразува в топлинна директно в самия нагревателен елемент, който, преди да отдаде топлина на охлаждащата течност, трябва да се нагрее. Тази особеност на нагревателните елементи е най-силно изразена при котлите със сухи нагревателни елементи, които имат допълнителен корпус.
Индукционен електрически бойлер
Третият тип котли е индукционен котел. Принципът на действие на този котел се основава на явлението магнитна индукция. Структурно това устройство има индуктор и нагревателен елемент, изработен от феромагнитни сплави. Нагревателният елемент се нагрява от магнитно поле, което се индуцира при подаване на електрически ток към индуктора.
Основната отличителна черта на този тип котли е, че индукторът и цялата електрическа верига са надеждно изолирани от нагревателния елемент и охлаждащата течност, тъй като се намират в отделна част от корпуса на котела. Следователно индукционният котел е най-безопасният от всички налични електрически котли. Също така, този бойлер е по-издръжлив, тъй като върху нагревателния му елемент не се образува котлен камък, както при бойлера с нагревателен елемент, и нагревателният му елемент не е подложен на износване, както при електродния бойлер.
Резистивен електрически бойлер
Има и друг вид електрически котли - резистивни. Отоплението на охлаждащата течност в този котел се извършва от нагреватели с дебели стенитип филм. Тези котли се характеризират с висока енергийна ефективност, но в същото време не са много популярни поради по-високата цена в сравнение с други видове електрически котли.
Трябва да се отбележи, че електрическите котли могат да бъдат структурно двуконтурни, което им позволява да се използват не само за отопление, но и като котел - за осигуряване на топла вода у дома.
Няколко думи за ефективността на електрическите котли
При избора на електрически бойлер един от най-важните критерии за избор е неговата ефективност. Всъщност електрическите котли, независимо от конструктивните характеристики и принципа на работа, консумират почти същото количество електрическа енергия. Няма, както производителите обичат да казват, "уникална технология", която да увеличи количеството топлинна електроенергия, преобразувана от всеки киловат електрическа енергия. Ефективността на електрически бойлер се постига индиректно.
Първо, това е енергийна ефективност - практическото приложение на прости начини за намаляване на разходите за енергия за отопление на къща. Второ, провеждане на енергиен одит у дома, който ви позволява да откриете изтичане на топлина и да определите ефективни начини за намаляване на топлинните загуби. Също така енергийният одит ви позволява компетентно да изградите отоплителна система, която ще осигури най-голяма ефективност при отопление на къща.
По въпроса за енергийната ефективност трябва да се открои такъв начин за намаляване на разходите като прехода към многотарифна система за отчитане на електрическата енергия. В този случай намаляването на разходите за отопление на помещенията се осигурява чрез включване на електрическия котел на пълен капацитет по времето, през което е в сила най-евтината тарифа.
Например при двутарифна система за отчитане на електроенергията през нощта, когато цената за 1 kWh консумирана електроенергия е много по-ниска, отколкото през останалата част от деня. Сутрин, при смяна на тарифната зона, намалете температурата на отопление на електрическия котел, поддържайки зададената температура през целия ден. По този начин е възможно значително да се намалят разходите за консумирана електрическа енергия, като се зададе пиковата консумация на енергия през периода на най-евтината тарифна зона.
Избор на мощност на електрически бойлер
Електрическите котли, независимо от принципа на работа, могат да имат различен капацитет. Изборът на мощност на котела се извършва, като се вземат предвид няколко фактора.
На първо място, това е общата площ на отопляемите помещения. Има определена "средна" мощност на котела на квадратен метър отопляема площ - 100 W на 1 кв.м. Но всъщност тази стойност не може да се счита за вид стандарт, тъй като необходимата мощност на котела за отоплителната система зависи от много фактори:
- климатични условия;
Докато 100 W/m е достатъчна мощност в умерен климат, ще е необходима повече мощност за оптимално отопление в по-суров климат.
- показатели за енергийна ефективност на къщата - липса на изтичане на топлина, топлинен капацитет на стените, качество на прозорците с двоен стъклопакет и др.;
В този случай, колкото по-висока е енергийната ефективност на къщата, толкова по-малко мощност ще е необходима на електрическия котел за отопление на стаята. В някои случаи подобряването на енергийната ефективност на къщата може да намали количеството консумирана електроенергия за отопление, а оттам и необходимата мощност с повече от 30%.
- височина на таваните в стаите;
За отопление на две стаи с еднаква площ, но с различна височинатаваните ще изискват различно количество изразходвана енергия. Тоест, в допълнение към площта, е необходимо да се вземе предвид обемът на отопляемото помещение.
- лични предпочитания.
Ако за някого оптималната температура е 22°C, то другият ще се чувства комфортно при 25°C. В този случай, колкото по-висока е стайната температура, която трябва да поддържа отоплителната система, толкова по-висока трябва да е мощността на електрическия котел.
По този начин можем да заключим, че изборът на мощност на електрическия котел е приблизителен и не е резултат от точни изчисления. Резервът на мощност няма да бъде излишен. Например, в случай на климатични условия, нетипични за климата на района, резервът от мощност на електрически бойлер ще бъде много полезен.
Също така, в случай на преминаване към многотарифна система за измерване на електрическа енергия, котел с резерв на мощност ще затопли помещението до по-висока температура по време на евтината тарифа, което ще позволи да се изразходва по-малко електроенергия през деня, когато тарифата за използване на електрическа енергия е по-висока.
Също така, когато избирате мощността на електрическия котел, трябва да вземете предвид ограничението на мощността, определено за къщата. В този случай мощността на котела е избрана по такъв начин, че да е възможно едновременно да включите електрическия котел и други електрически уреди, използвани в ежедневието.
Характеристики на свързване на електрически бойлер към домашно окабеляване
Електрическият бойлер е един от най-мощните електрически уреди, използвани в ежедневието. Ето защо е много важно да се извърши правилното му свързване към електрическата мрежа. Електрическият котел, подобно на други мощни електрически уреди, трябва да бъде свързан към индивидуална електрическа линия, идваща директно отразпределително табло. Минимизирайте броя на контактните връзки по пътя от панела до котела - тоест не използвайте междинни разклонителни кутии.
Изборът на кабел за захранване на котела се основава на характеристиките на електрическия котел. Ако котелът е еднофазен, тогава се избира трижилен кабел (фаза, нула и защитни проводници). Ако е необходимо да свържете трифазен котел, се избира петжилен кабел (три фази, нула и защитни проводници).
Що се отнася до самото табло, е необходимо да се монтират индивидуални защитни устройства за кабелната линия, която захранва котела. Необходимо е да се избере и монтира прекъсвач за защита от повреда както на самия котел, така и на кабела на електропровода, който го захранва, както и устройство за остатъчен ток, което ще осигури защита срещу токов удар на хората, от пожар в случай на утечка на ток поради повреда на котела или захранващия кабел.
Както бе споменато по-горе, за да намалите разходите за отопление на къща, можете да преминете към многотарифно измерване на електрическа енергия, тоест да инсталирате многотарифен измервателен уред. В този случай е възможно да се приложи схема за автоматично включване на котела при пълна мощност за продължителността на евтината тарифа, като се вземе предвид температурата, която трябва да се поддържа в къщата през деня.
Ако в отоплителната система на къщата е предвидена циркулационна помпа, тогава при свързване на котела трябва да е възможно да го свържете към електрическата мрежа.