Что лучше электродный или тэновый котел: В чём отличия тэновых котлов от электродных

В чём отличия тэновых котлов от электродных

    Представить себе систему отопления или нагрева воды без котла практически невозможно. Перед потребителями чаще всего встает выбор между тэновыми и электродными моделями. Однако далеко не каждому человеку, тем более далекому от технической сферы, известно о том, чем отличаются эти виды оборудования друг от друга. Между тем, разобраться в данном вопросе достаточно просто.

    Эти котлы характеризуются высоким КПД и производительностью. В этом нет ничего удивительного, учитывая принцип их работы. Дело в том, что нагрев теплоносителя происходит напрямую, без какого-либо посредника. Электрический ток воздействует на специальный состав, в основе которого лежит соляной раствор. В нем находится множество различно заряженных ионов. Под влиянием электричества создается электромагнитное поле. Ионы начинают перемещаться, нагревая раствор.

    Благодаря этому тепло начинает выделяться практически моментально, что выгодно отличает такие котлы. Обычно поступление горячей воды в систему происходит всего через 1-2 минуты. По показателю КПД электродные модели превосходят тэновые почти на 50%. Однако следует учитывать, что у них имеются свои особенности эксплуатации. Дело в том, что в процессе работы в системе неизбежно скапливается электролизный газ. Он может повлиять на качество работы оборудования, поэтому следует регулярно стравливать воздух из каналов.

    При выборе электродного котла обращайте особое внимание на стержень электрода. Он должен быть изготовлен из материала, устойчивого к накипи, а также имеющего долгий срок службы. Бюджетные модели оснащаются графитовыми и стальными деталями. А в более дорогих установлен титановый стержень.

    В отличие от электродных, они нагревают теплоноситель опосредованно. По принципу работы они схожи с чайниками и бойлерами.

Внутри тэновых котлов установлена спираль, которая по мере нагрева повышает температуру теплоносителя. Поскольку прямого воздействия нет, этот процесс постепенный. В большинстве случаев поступление горячей воды в систему начинается не ранее, чем через 5-10 минут. Это зависит от мощности котла.

    ТЭНы различаются по материалу изготовления. Наиболее распространенными и доступными являются детали, произведенные из металла. Как правило, используются сплавы из нихрома и мельхиора. Но все большую популярность набирают керамические ТЭНы. Их главным достоинством является устойчивость к коррозии Благодаря этому они служат гораздо дольше металлических, которым требуется замена уже через 5-6 лет.

    Главным недостатком тэновых моделей является то, что из-за принципа опосредованного нагрева они имеют такого же КПД, как электродные. Зато маломощные котлы (до 8-10 кВт) не требуют специально выделенной сети напряжения, так как ничем не отличаются от обычных нагревательных приборов. Кроме того, им не нужен особый теплоноситель, как электродным: в таком качестве может выступать простая вода.

    Таким образом, эти виды котлов имеют существенные различия. Перед принятием решения о покупке следует учесть их ключевые особенности. Это позволит подобрать модель, удовлетворяющую вашим требованиям. При желании купить котлы можно на нашем сайте.

Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus.

Выбираем электродный или индукционный электрокотел

Целесообразность использования оборудования данного типа в жидкостных системах отопления часто подвергается сомнению. Скепсис объясняется высокими тарифами на эл/энергию и их постоянным ростом. Насколько верны подобные суждения? Не говоря уже о ряде простых (и вполне законных) способах снизить уровень энергопотребления, есть и еще один, мало кем принимаемый во внимание – грамотный выбор разновидности отопительной установки.

Кроме котлов с ТЭН, на рынок поставляются и иные модификации: электродные, индукционные. Зная специфику их функционирования, несложно определить, что лучше приобрести для своего дома.

Электродный котел

Устройство оборудования данной группы простое и мало чем отличается от аналогов с ТЭН. Основная разница – в виде нагревательных элементов. В таких котлах вместо привычной спирали в «колбе» установлен блок электродов, помещенный в теплоизолированный корпус (бак водогрейного котла).

Принцип действия основан на преобразовании кинетической энергии ионов солей, растворенных в жидкости, в тепловую; чем с большей скоростью они перемещаются, тем выше степень ее нагрева. Она зависит не только от постоянной смены полюсов (~U 50 Гц), но и регулирования процесса подаваемым на электроды котла напряжением; изменяя его значение, пользователь выбирает приемлемую температуру теплоносителя на выходе отопительной установки. Принципиальное отличие от работы ТЭНового котла в том, что вода является частью электрической схемы; ток проходит через нее.

Что это означает? Эл/сопротивление жидкости напрямую связано с температурой. Поднимая ее, удается достичь более рационального расходования эл/энергии (75 0С – оптимальный режим). А специфика процесса, протекающего в баке котла, исключает теплопотери.

Плюсы электродных моделей

• Большой сортамент. Выбор по способу подключения (1 или 3 фазы) и мощности (в диапазоне 2–50 кВт).
• Проект для установки электродного котла, в отличие от газового оборудования, не требуется.
• Высокий КПД – до 98%.
• Компактность.
• Инертность к перепадам пром/напряжения. Его нестабильность на работе установки не отражается.
• Инерционность электродного котла нулевая. Вся тепловая энергия тратится на повышение температуры воды, а не предварительный разогрев ТЭН.
• Универсальность эксплуатации. В схемах отопления с электродными котлами может использоваться вода или «незамерзайка».
• Надежность. Все устройство – бак + металлические штыри; ломаться нечему.
• Удобство монтажа. Электродному, как и любому иному эл/котлу, дымоход не нужен; ограничений по месту установки практически нет.
• Возможность автоматизации. Хотя дорогие модели изначально оснащены всем необходимым.
• Электродные котлы способны работать в каскадных схемах. А это увеличение мощности + резервирование.
• Для обслуживания, замены электродов вызывать специалиста не обязательно.
• Демократичные цены на оборудование.

Минусы

• Требования к режиму. При превышении температуры теплоносителя значения в 75 0С растет энергопотребление. Для отопительных систем с большой протяженностью труб сложно выбрать котел соответствующей мощности. Причины: лимит поставки эн/ресурса для частного сектора, повышенная нагрузка на линию.
• Чувствительность к качеству жидкости. Как и на ТЭН, на электродах постепенно откладываются солевые образования; необходима регулярная очистка.
• Неуклонное снижение мощности. Связано с естественным «истончением» электродов. Их нужно регулярно менять, как и ТЭН в традиционных моделях.
• Надежное заземление. В квартире организовать сложно, но это обязательное условие монтажа оборудования. Ток в баке проходит сквозь теплоноситель, и, эксплуатируя незаземленный электродный котел, пользователь рискует ощутить удар даже при легком прикосновении к радиатору отопления.
• Одно из условий экономичной эксплуатации – качественная автоматика. А она стоит дорого.

Как недостаток в ряде источников указывается, что электродные котлы подключаются только к сети переменного напряжения; при U= происходит ионизация теплоносителя. У каждого хорошего хозяина имеется резервный агрегат (дизельный или бензиновый), значит, данный минус неактуален.

Примечание. Для повышения эффективности электродного котла нужно грамотно готовить теплоноситель, добиваясь оптимального удельного сопротивления току. Используются вещества, имеющиеся в каждом доме (к примеру, пищевая сода) и дистиллированная вода. Но не все препараты пригодны для этого; некоторые инициируют коррозию металла. Нужно еще и грамотно определить концентрацию «раствора», иначе мощность отопительной установки резко снизится. Без консультации с профессионалом лучше не практиковать!

Индукционный котел

Устройство отопительной установки этой разновидности иное. Теплообменник является сердечником катушки индуктивности, на обмотку которой подается напряжение. Разогрев корпуса, а значит, и циркулирующей внутри воды, производится наведенными токами.

Принцип работы несложно понять, вспомнив школьные уроки физики. Кратко процесс описывается так: при протекании тока по обмотке образуется эл/магнитное поле, повышающее температуру теплообменника. В результате происходит нагрев воды контура ОВ.

Плюсы индукционных котлов

Практически все достоинства электродных аналогов относятся и к отопительным установкам этой группы. Но имеется и ряд характерных особенностей.

• Высочайшая степень надежности. Обмотка не контактирует с теплоносителем. Межвитковое замыкание исключено: намотка медной проволоки не плотная, а с шагом + дополнительная изоляция компаундом. Ни одной трущейся детали – ломаться в принципе нечему. Долговечность определяется лишь устойчивостью «сердечника» к жидкости. Но его разрушение столь мизерное, что лет 35–40 индукционному котлу ремонт не понадобится.

Регулярность определяется электрической схемой, в которой используются мощные полупроводники (транзисторы). Именно от них зависит, как долго проработает индукционный котел.

• Мощность не меняется в течение всего эксплуатационного периода. Объяснение простое – отсутствуют ТЭН или электроды, и накипи откладывать попросту негде. Внутренние стенки теплообменника также не зарастают по причине постоянной его вибрации в процессе работы; любые взвеси тотчас уносятся водой дальше, в магистраль.
• Компактность. Этим индукционные котлы выгодно отличаются от моделей иных групп.
• Полная безопасность. Но при условии качественной автоматики.

Минусы

• Самостоятельный ремонт невозможен; его стоимость высокая.
• Некоторые индукционные котлы (характерно для недорогих в своем классе моделей) шумят. Монтировать в доме нецелесообразно.
• Цены на индукционные отопительные установки превышают стоимость электродных аналогов примерно раза в два. При том, что сравнительный анализ основных параметров (экономичность, КПД) показывает – существенной разницы нет.

Не зная особенностей дальнейшей эксплуатации котла, утверждать, какая из модификаций (электродная или индукционная) лучше, нельзя. Выбор делать покупателю, но консультация профессионала лишней точно не будет. Только специалист способен оценить нюансы использования оборудования применительно к конкретному строению.

Совет. Если приобретать электрокотел, то только брендовый. Некоторые производители (дилеры), пользуясь неосведомленностью покупателя, позиционируют электродные, индукционные модели как очередной «прорыв», повышающий КПД до 100% и более. Этим и объясняют высокие цены.

В чем лукавство?

• Закон сохранения энергии действует независимо от чьих-то изобретений.
• Все, что реализовано в таких котлах, давно и успешно используется в различных сферах. Например, в металлургии (сталеплавильные печи).
• Индукционные, электродные модели действительно позволяют снизить расходы на отопление, но при условии их оснащенности качественной автоматикой. И вот здесь репутация производителя – фактор определяющий.

Не можете понять, какой электрический котел купить? Обратитесь в компанию «АЛЬФАТЭП»; вы не только сэкономите деньги и время, но и сделаете оптимальное приобретение. На сайте alfatep.ru отопительные установки всех типов, в большом сортаменте.

Мы гарантируем:

• Высокое качество котельного оборудования и приемлемые цены – прямые поставки от производителей с безупречной репутацией.
• Оперативность. Быстрая отгрузка, доставка товара по всем регионам.
• Профессиональное консультирование, помощь в выборе котла; телефон «горячей линии» 8 (495) 109 00 95.

Мы предлагаем:

• Взаимовыгодное сотрудничество, постоянным клиентам – существенные скидки и льготные условия.
• Жителям Подмосковья комплекс услуг: проектирование отопительных систем, монтаж оборудования с обвязкой котла, пуск в эксплуатацию, сервисная поддержка (обслуживание + ремонт).

Почему электродные котлы намного экономичнее в эксплуатации чем другие типы электрических отопительных котлов (ТЭНовые и др.)

Зачастую можно услышать довольно странные высказывания, что все электрические отопительные котлы не имеют преимуществ друг перед другом в вопросе экономичности при эксплуатации, то есть какой бы тип электрического котла Вы не установили, Ваши затраты на отопление будут одинаковы. При этом эти горе специалисты ссылаются на закон сохранения энергии. По их мнению, если взять два электрических котла одинаковых по мощности разного типа такие как, например, электродный котел и ТЭНовый котел, то и работать эти электрокотлы будут совершенно одинаково: будут равнозначные затраты на отопление помещения, одинаково быстро будет прогреваться жидкость в системе отопления ( теплоноситель ) и так далее. При этом они апеллируют таким понятием как КПД электрических котлов, то есть если он равнозначный у электрокотлов, то и котлы будут работать одинаково, независимо от их типа. Это большое заблуждение, поскольку данные люди путают два понятия, такие как КПД котла и его эффективность, это разные вещи. Давайте рассмотрим этот момент подробнее.

Действительно, физическое расчетное КПД у всех электрических котлов схожее и равно оно примерно до 95%-98%. И тут возникает резонный вопрос- так почему же в процессе эксплуатации затраты на отопление с электродным отопительным котлом по факты в разы меньше, нежели при использовании ТЭНовых котлов такой же мощности? Все дело в том, что не следует путать эффективность котла с его КПД. КПД отражает какая часть затраченной нами энергии участвует в полезном действии (работе). То есть фактически это подразумевает, что КПД не может превышать цифру в сто процентов, так как в создании полезной работы не может участвовать энергии больше чем мы дали. Если же на выходе мы получили больше энергии чем мы затратили, то это уже будет- ЭФФЕКТИВНОСТЬ. Именно эффективность говорит нам о результативности работы котла, так как она определяется соотношением полученного эффекта (результат нагрева теплоносителя в отопительной системе) и понесенных затрат. Именно поэтому даже при одинаковом КПД у электрических котлов, работать они будут по-разному, именно за счет разного уровня эффективности работы электрокотлов.

Так благодаря чему получается такая высокая эффективность работы электродных электрокотлов в сравнении с ТЭНовыми в отопительных системах? Рассмотрим это по порядку.

1. Большая экономичность электродного котла связана с принципом нагрева теплоносителя. С позиции физической химии в электродном котле происходит ионизация теплоносителя, при которой осуществляется расщепление молекул теплоносителя на положительные и отрицательные ионы, при этом высвобождается большое количество энергии, за счет этого происходит практически мгновенный нагрев теплоносителя, то есть теплоноситель нагревает сам себя «без посредника». Это и есть ЭФФЕКТИВНОСТЬ. Камера, в которой осуществляется нагрев теплоносителя, имеет небольшие размеры и, практически, мгновенный нагрев теплоносителя создают необходимую циркуляцию в системе отопления. Поэтому, в ряде случаев (в зависимости от вида отопительной системы) электродный котел можно использовать без циркуляционного насоса. При работе же ТЭНового котла нагрев теплоносителя происходит через «посредника» (косвенный нагрев), что, безусловно, экономически является более затратным. Так как вначале нагреется сам ТЭН, а только потом он будет передавать тепло теплоносителю, что является крайне неэффективным.
2. Во-вторых, самое большое преимущество у электродных котлов состоит в том, что они прогревают сразу и мгновенно весь объем теплоносителя, который поступает в камеру электрокотла. Это и есть ЭФФЕКТИВНОСТЬ. Крайняя малая эффективность работы ТЭНовых котлов связана с тем, что теплоноситель, поступающий в данный котел, осуществляет съем тепла только с поверхности ТЭНа. Эта поверхность ТЭНа по своей площади очень мала, в связи с чем реально нагревается только 7%-10% от всего объема теплоносителя поступающего в камеру ТЭНового электрокотла. Поскольку теплоноситель постоянно охлаждается в системе отопления за счет отдачи тепла радиаторами помещению, ТЭНовому котлу при такой низкой производительности необходимо сделать в 4-5 раз больше полных циркуляций теплоносителя по отопительной системе, чем электродному котлу. Именно поэтому при одинаковой мощности электродного и ТЭНового котла и их одинаковом КПД, затраты электроэнергии на отопление равнозначных помещений у этих электрокотлов абсолютно разные, отличаются в разы.
3. В-третьих, какую бы Вы не выставили температуру в отопительной системе ТЭНовый котел включится сразу всей своей номинальной мощностью. А электродный котел набирает свою номинальную мощность постепенно, по мере увеличения температуры теплоносителя в отопительной системе, это становится возможным благодаря высокой эффективности работы электродного котла, который не затрачивает лишней электроэнергии. При этом электродный котел достигнет заданных Вами параметров температуры в отопительной системе не только быстрее чем ТЭНовый котел, но и сделает это намного экономичнее по деньгам. Это происходит, как было сказано выше, за счет мгновенного нагрева теплоносителя в полном объеме в камере электродного котла, что и позволяет не затрачивать излишние мощности электроэнергии на прогрев теплоносителя. Допустим, для нагрева 50 литров теплоносителя в системе отопления ТЭНовому котлу потребуется около часа, при этом он будет все это время расходовать свою номинальную мощность, тогда как электродный котел такой же мощности достигнет тех же параметров температуры теплоносителя всего за 15 минут. Электродный котел достигает своей номинальной мощности при температуре теплоносителя в 60°С- 70°С (это считается зимнее отапливание: когда нормально утеплено отапливаемое помещение, а температура воздуха на улице -20°С мороза и в отапливаемом помещении температура воздуха при этом будет около 24°С- 25°С.). При меньших температурах теплоносителя (заданных Вами), потребляемая мощность электродного котла, за счет его эффективности, будет меньше, поэтому и расход электроэнергии выйдет значительно меньше в сравнении с ТЭНовыми котлами. Например, электродный котел мощностью 5 кВт при температуре теплоносителя в 60°С- 70°С будет потреблять мощность в 5 КВт, при понижении температуры теплоносителя в отопительной системе до 30°С- 35°С, он будет потреблять мощность в пределах 2,5 кВт, при этом не будет никакой потери эффективности в работе системы отопления.
4. Возможность удара электрическим током исключена в электродном котле полностью. Потому что:
   — в электродном котле электрический ток полностью преобразуется в тепловую энергию, поэтому на корпусе котла, на радиаторах и других элементах отопительной системы возникновение электрического тока невозможно;
   — единственное, что необходимо, так это правильно подключить фазу и ноль. Но это касается не только электродных котлов, это правило распространяется на любые электрические устройства;
   — показатель безопасности у электродного котла очень высокий, так как даже при утечке теплоносителя из системы отопления, происходит просто размыкание цепи и электродный котел выключается, так как функционирование котла при этом невозможно. Для ТЭНового котла утечка теплоносителя является аварийной ситуацией, при которой высока вероятность как возникновения пожара, так и поломки самого ТЭНового котла, а значит, как следствие, будет дорогостоящий ремонт. Притом, что, зачастую, рядовой ремонт ТЭНового котла по затратам гораздо превышает стоимость самого электродного котла. Утечка теплоносителя из системы отопления никак не повлияет на дальнейшее функционирование электродного котла и не потребуется никаких ремонтных работ.
5. Электродный котел очень прост в эксплуатации и не нуждается в никаком особом обслуживании и вызовах специалистов. Вы сами легко справитесь с обслуживанием котла. Электрокотел имеет очень простую конструкцию, неприхотлив в эксплуатации и легко переносит возможные перепады напряжения. Большой гарантийный срок — в 10 лет, это залог качества данного оборудования. Срок службы рассчитан на 30 лет. Плановое обслуживание электродного котла (проверить электрод на наличие загрязнений) делается один раз в четыре года и Вы это легко сделаете самостоятельно. займет это не более 30 минут. Как это сделать подробно описано в паспорте электродного котла.
6. Использование в качестве теплоносителя талой, дождевой или дистиллированной воды не является недостатком электродного котла. А, наоборот, является преимуществом данного электрокотла, так как исключаются все проблемы связанные с образованием накипи в отопительной системе, ржавчины и тому подобное. Так как в дистиллированной воде не содержится никаких посторонних примесей и поэтому отложение солей, закупоривание системы отопления, появление ржавчины и тому подобное, полностью исключено. Заливать в систему отопления водопроводную воду, воду из скважин, колодцев- это бездумное разрушение системы отопления, даже без привязки к типу установленного котла в отопительной системе. Для любой системы отопления нужна чистая вода без посторонних примесей, которые совершенно губительны для отопительных систем.

как выбрать лучший электрический котел для отопления частного дома?

Количество желающих перебраться из многоквартирных домов в частные коттеджи с каждым годом растет. Однако многие из них забывают, что обеспечение собственного дома отоплением чаще всего ложится на плечи владельца — далеко не все коттеджные поселки сразу имеют подключение к газоснабжению, а иногда этого приходится ждать несколько лет. Так что же в этом случае делать? Вариантом может стать электрический котел, о котором мы и расскажем.

Особенности электрических котлов

Принцип работы электрического котла чрезвычайно прост: в специальный бак, в котором установлены нагревательные элементы, подается теплоноситель. При подключении энергия электрического тока передается молекулам теплоносителя, и температура последнего возрастает. Из расширительного бака он по радиаторам и трубам распространяется по всему помещению, обогревая его. Кроме бака и обогревателя, в котле может быть установлен механизм контроля и управления, циркуляционный насос. Для экономии электроэнергии в некоторых котлах предусмотрена опция автоматического регулирования мощности, в более простых моделях мощность регулируется с помощью термостата, задающего температуру воды.

Электрокотел можно установить везде, где есть подключение к электропитанию. Основные преимущества котла такого типа — это прежде всего компактные размеры и эргономичность. Его можно установить даже в небольшом доме, например, на даче, при этом он не нуждается в дополнительном помещении для хранения топлива. Такой котел очень просто монтировать и эксплуатировать, и, что немаловажно, для установки не требуется специальных разрешений от органов технадзора. Еще одно преимущество — экологичность. Котел не производит вредных выбросов, поэтому его вполне можно размещать в жилых помещениях, например, на кухне. Работает он бесшумно, без открытого огня, а, следовательно, отпадает необходимость в устройстве дымохода, за счет чего повышается безопасность эксплуатации.

На заметку
При установке электрического котла необходимо позаботиться о качественном утеплении дома, иначе все тепло будет улетучиваться наружу, а сумма оплаты за электроэнергию вырастет до невероятных размеров. Требования к расходу тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий, а также примеры расчетов и многие справочные показатели содержатся в своде правил «СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003».

Какой вид электрического котла лучше

Чтобы выбрать идеально подходящий для конкретного дома электрический отопительный котел, нужно хоть немного разбираться в особенностях каждого из трех основных типов.

ТЭНовые котлы

Это классический тип электрокотла. В нем теплоноситель нагревается ТЭНами, состоящими из прочной оболочки (стальной, алюминиевой или титановой), и нихромовой спирали внутри нее. Между оболочкой и спиралью находится диэлектрический наполнитель, чаще всего кварцевый песок. Теплообменник котла может иметь один или несколько ТЭНов. Принцип действия такого устройства напоминает принцип работы обычного электрочайника (кипятильника). Номинальной мощности он достигает скачкообразно, а нагрев воды происходит только через 10–15 минут после включения котла. ТЭНовые котлы работают в проточном режиме, с его же помощью создается циркуляция воды во всей системе отопления помещения.

Преимущество ТЭНового котла в том, что в нем нет прямого контакта теплоносителя с нагревательным элементом, они отделены друг от друга диэлектриком, что сводит возможность короткого замыкания к минимуму. От перегрева котел защищен термическим регулятором.

Серьезный недостаток ТЭНовых котлов — образование накипи, которая может привести к поломке оборудования. Чтобы избежать этого, рекомендуется в качестве теплоносителя использовать дистиллированную воду или специальные жидкости. В случае утечки теплоносителя котел способен перегреться и полностью выйти из строя.

Большинство ТЭНовых котлов имеют настенное исполнение, но встречаются и напольные конструкции.

Электродные котлы

В таком котле на помещенных в теплообменник электродах под действием электрического тока создается разность потенциалов. За счет содержащихся в теплоносителе солевых примесей, он сам выступает в роли проводника электрического тока — электролита с хорошим сопротивлением, и ток, проходя через эту среду, вызывает ее нагревание. Процесс нагревания воды в котле идет без участия посредника в небольшой ионизационной камере. В качестве основы теплоносителя обычно используется жидкость на основе этиленгликоля или прошедшая специальную подготовку вода. Заданный уровень теплопроводности жидкости дает возможность быстро вывести котел на номинальную мощность. Нагревается электродный котел очень быстро — буквально за одну минуту.

Электродные, или ионные, котлы достаточно экономичны. При одинаковой мощности они потребляют почти в два раза меньше электроэнергии, чем ТЭНовые. С помощью автоматики можно не только задавать нужную температуру воздуха, но и менять ее по мере необходимости, включая и выключая котел.

Большое преимущество электродных котлов — надежность, поскольку в них практически нечему выходить из строя. Например, при утечке теплоносителя, котел выключится, поскольку токи упадут до нуля. Такие котлы особенно удобно использовать в помещениях с нестабильным напряжением. Даже при снижении его до 180 В электродный котел не отключается.

Недостаток электродного котла — необходимость поддержания непрерывной циркуляции жидкости и высокая стоимость теплоносителя, поскольку обычную воду в них использовать невозможно.

Индукционные котлы

Первые индукционные котлы появились еще 80-х годах ХХ века и использовались для промышленных нужд. Производство бытовых агрегатов началось примерно в конце 90-х годов. Индукционный котел работает по принципу трансформатора и состоит из первичной и вторичной обмоток: индукционной катушки, одновременно являющейся генератором, и сердечника — системы стальных труб с теплоносителем внутри. После запуска первичная обмотка преобразовывает электроэнергию в магнитное поле и направляет его на вторичную. Сердечник нагревается и передает тепло теплоносителю.

Плюсом индукционных котлов является их высокая эффективность, защита от накипи, экономичность, высокая степень пожаробезопасности. В котле нет элементов, подверженных механическому износу, так что срок работы у него может превышать 30 лет. По сравнению с ТЭНовыми котлами, индукционные имеют гораздо большую площадь теплоотдачи, а в качестве теплоносителя в них можно использовать практически любую жидкость, включая очищенные нефтепродукты. Работа оборудования не зависит от температуры окружающей среды, так что вероятность отказа сведена практически к нулю.

Среди недостатков можно отметить высокую цену и большой вес при небольших размерах, даже самый слабый котел весит более 20 кг.

На что еще обратить внимание, выбирая электрический котел

Но выбор типа котла — это еще не все. Есть несколько важных факторов, от которых зависит, насколько котел будет соответствовать поставленным перед ним задачам.

Число контуров

Одноконтурный котел отвечает только за нагрев теплоносителя в системе отопления. Если есть необходимость в горячей воде для бытовых нужд, то следует либо изначально установить двухконтурный котел, либо дополнить систему водонагревателем.

Двухконтурные котлы имеют два независимо работающих контура, один из которых обеспечивает отопление, другой — горячее водоснабжение. Электрические двухконтурные котлы не пользуются популярностью, поскольку потребляют слишком много электроэнергии. Стоимость воды и отопления в этом случае получается чересчур высокой.

КПД

Электрические котлы каждого из трех упомянутых типов характеризуются примерно одинаковым КПД — 95–98%. Столь высокий показатель объясняется тем, что электрокотел не генерирует, а преобразует электроэнергию в тепловую. Поэтому, какой бы тип котла покупатель не выбрал, КПД у него будет практически таким же, как у его собратьев.

Мощность

Один из главных параметров при выборе котла. Именно от него зависит, будет ли котел справляться с обогревом помещения. Недостаточно мощный агрегат не сможет обеспечить необходимую температуру, а избыточно мощный приведет к неоправданным затратам на электроэнергию.

Электрические котлы выпускаются мощностью от 2,5 до 60 кВт (в зависимости от типа котла). Мощность для каждого помещения должна рассчитываться индивидуально, она зависит от отапливаемой площади, материалов стен и перекрытий, качества теплоизоляции, площади окон. Для того чтобы приблизительно рассчитать мощность котла, можно использовать формулу:

W= (S х Wуд) : 10,

где:

W — мощность котла в кВт,

S — площадь помещения,

W^уд — удельная мощность устройства (устанавливаемая для каждого региона индивидуально, например, для Москвы и области она составляет от 1,2 до 1,5 кВт).

Если необходимо обогреть дом под Москвой площадью 100 м², то согласно формуле мощность котла должна быть W = (100 × 1,2) : 10 = 12 кВт. Этот расчет справедлив только для одноконтурных котлов. Для двухконтурных мощность рассчитывается с поправкой на ГВС — около 20 %.

Тип регулировки мощности

Этот показатель зависит от устройства котла и может быть ступенчатым или плавным. Ступенчатая регулировка применяется в котлах, имеющих независимые нагревательные элементы. Чтобы отрегулировать расход энергии и температуры в помещении можно просто отключить некоторые из них.

На заметку
Чаще всего в котлах устанавливается три нагревательных элемента, один из них обеспечивает 50% всей мощности, а два оставшихся — по 25%. В связи с этим можно получить всего четыре уровня мощности котла — 25, 50, 75 или все 100%. Для более точной регулировки необходимо установить в каждом помещении отдельный вентиль или термостат.

Плавная регулировка возможна только в тех котлах, в конструкции которых есть реостат. А в дешевых агрегатах небольшой мощности возможность регулировки вообще отсутствует.

Способ подключения

Котлы мощностью до 6 кВт можно подключать к обычной однофазной сети на 220 В, но если предполагается установка более мощного устройства, то понадобится трехфазная линия 380 В.

Корпус

Корпус электрокотла может быть изготовлен из любого прочного материала — стали, пластика, чугуна, меди. Основное требование — надежная защита от возникновения пожара и поражения электрическим током. Как правило, у настенных моделей более легкие корпуса.

Тип автоматики

Автоматика поддерживает в помещении необходимую температуру и дает возможность рационально использовать электроэнергию без постоянного контроля со стороны человека. Существует два типа терморегуляторов для электрокотлов — механические и электронные.

Механический терморегулятор работает либо на биметаллических пластинах, либо на жидкостно- или газозаполненных сильфонах. Когда температура достигает определенного уровня, такой терморегулятор или перекрывает ток теплоносителя, или размыкает электрическую цепь. При понижении температуры котел вновь начинает работать. При простоте в управлении, невысокой стоимости и устойчивости к скачкам напряжения, механическая автоматика все же имеет недостаточную чувствительность и способна отклоняться от заданного температурного диапазона на 2–3°С.

Электронные терморегуляторы состоят из блока управления и выносного датчика. Датчик подключается к нагревательному элементу дистанционно или с помощью проводов и передает информацию на блок управления, который при необходимости выключает котел. Электронный терморегулятор способен контролировать все системы котла, обеспечить высокую точность температур и может работать без участия человека до 8 часов. При этом у него достаточно высокая стоимость и дорогое сервисное обслуживание.

Размеры

Самые компактные электрические котлы — электродные. Их можно крепить прямо на трубу, поскольку такой котел представляет собой цилиндр длиной всего около 40 см. Индукционные котлы тоже не слишком велики, но при этом, как уже говорилось, имеют значительный вес. Тем не менее практически все электрокотлы очень компактны и не требуют отдельного помещения для установки, в отличие от газовых или твердотопливных коллег.

Комплектация

У всех видов электрических котлов, кроме базовой комплектации, имеются дополнительные опции. К ним относятся автоматический слив воды при отключении и снижении температур до нулевых значений, защита от изменения давления в системе, центробежный насос, выносной термодатчик, расширительный бак, фильтр тонкой очистки. Прежде чем отказываться от дополнительных опций в целях экономии, следует хорошенько все просчитать. Нередко дешевая модель с последующей покупкой дополнительных блоков и дополнительным их монтажом в итоге обходится дороже, чем приобретение котла в полной комплектации.

Цена

На стоимость котла влияет, прежде всего, его тип — ТЭНовый обойдется во много раз дешевле, чем индукционный, а также количество контуров, мощность, и наличие дополнительных опций. Не последнюю роль в ценообразовании играет и бренд производителя — неизвестные китайские марки будут стоить меньше, чем отлично зарекомендовавшие себя на рынке европейские. Но в этом случае речь идет еще и о качестве, так что экономия не всегда уместна.

Итак, полная зависимость агрегата от электроснабжения, высокие требования к питающей силовой линии и качеству воды, и, наконец, высокая стоимость электроэнергии не позволяют в полной мере использовать электрические котлы в качестве основного источника тепла.

Однако в ряде случаев, например, для обогрева редко посещаемых в зимнее время помещений, электрокотел является идеальным вариантом. Кроме того, он пригодится в качестве резервного при отключении газа или для повышения эффективности системы отопления на твердом топливе.

Типы современных электрических котлов: описание, схема устройства и работа

 

Вступление

Рынок систем отопления позволяет купить котлы отопления любого типа, от газовых и твердотопливных, до электрических и электродных. Можно долго спорить о том, какие котлы отопления более популярны, электрические или газовые. Однако эти споры будут бесполезны для домовладельца, у которого дом стоит в тысячи вёрст от газовой магистрали, а линия электропередач находится «под боком».

Приметные маркеры электрических котлов

Давайте разберем, чем примечательны все электрические котлы с потребительской точки зрения.

Прежде всего, это высокий КПД (коэффициент полезного действия). В этом параметре значения лежат вокруг значения 98%. Это много и означает, что лишь 0,02 части топлива расходуется не на отопление.

Во вторых, электрокотлы компактны. Не имея в своей конструкции сложных деталей и дополнительных элементов, корпуса электрических котлов получаются заметно меньше, а некоторые типы электрокотлов (электродные) вообще сверхкомпактны.

В третьих, работа котлов на электричестве практически бесшумна. Это немаловажный параметр, в том числе для выбора места установки электрокотла.

В-четвертых, технология нагрева теплоносителя в электрическом котле достаточно проста, как следствие процессом нагрева более просто управлять. Отсюда, наличие недорогой автоматики управления практически во всех электрокотлах, а также возможность отдельной сборки систем управления работой котла.

В-пятых, при работе электрического котла не образуются вредные вещества горения, для вывода которых, вдобавок, нужно строить систему дымохода, пронизывающую конструкции дома.         

Однако, положительные качества электрических котлов, пытается перевесить один крупнейший недостаток или лучше сказать их особенность. Это необходимость дополнительных электрических мощностей для подключения электрического котла. Об этом я подробно писал в статье Электрическое отопление загородного дома, здесь кратко повторюсь.

• Любой бытовой прибор мощностью более 7 кВт требует разрешение на подключение;
• Обычно на дом выделяют стандартные 5 кВт, мощности, что явно не хватит для нормальной работы элеткрокотла, а значит нужно получать дополнительные мощности;
• Котлы от 6 кВт, а это всего лишь котел для 60 метрового дома, скорее всего, потребуют питания 380 Вольт, что также поставит некоторые административные барьеры в виде согласования, разрешений и выделения.

Эту проблемную сторону нужно учесть, узнать возможность и этапы решения, и лишь потом покупать электрический котел для обогрева дома.

К сожалению, недостатки электрических котлов на этом не заканчиваются. К получению дополнительных мощностей, добавляем:

• Высокую стоимость электроэнергии;
• Необходимость новой электропроводки в доме, а возможно и нового электрического ввода в дом.

Три типа современных электрических котлов

На сегодня можно выделить три основных типа потребительских электрокотлов:

• Тэновые;
• Электродные;
• Индукционные.

Деление по типам, происходит от примененного в котле способа нагрева теплоносителя системы отопления (воды).

Тэновые электрические котлы

В котлах данного типа для нагрева теплоносителя используются трубчатые нагревательные элементы (ТЭНы). По сути, это электрические проводники с очень высоким сопротивлением. Электрический ток, протекая по элементу, вызывает его нагрев, который передается теплоносителю.

Сам нагревательный элемент окружен диэлектрическим материалом и помещен в металлическую трубку различной формы. Контакты для подключения выведены на концы трубки. Сама трубка (корпус тэна) электрически безопасна.       

На бытовом уровне тэны хорошо знакомы по старым электрическим чайникам и переносным водонагревателям.

Недостатком данного типа котлов, является тот же недостаток, что и в чайнике — образование извести на поверхности ТЭНа и стенках котла. Происходит такое образование извести при использовании, так называемой жесткой воды. Поэтому в обслуживании котла, вносится элемент очисти известковых налётов, добавлением к теплоносителю различных добавок. Либо вода перед использованием искусственно доводится до показателя нормальной жесткости 7–10 мг-экв. на литр.

Основными способами смягчить воду является предварительное кипячение, дистилляция или использование специальных фильтров. Это тоже нужно предусмотреть перед покупкой электрического котла тэнового типа.

Еще одна проблема ТЭН котла может стать утечка теплоносителя. ТЭН, не погруженный в воду перегревается и как следствие сгорает, что в свою очередь приводит к пожару. Поэтому не нужно экономить на автоматике котла и обратить особое внимание на его автоматику.           

Конструкция ТЭН котла отопления

Посмотрим на конструкцию ТЭН котла на примере котла Proterm «Скат», мощности 6, 9, 12,14,18, 21, 24,28 КВт. Это модель настенного электрического котла с эквитермическим регулированием.

Вода (теплоноситель) поступает из системы отопления (стрелка А), проходя через гидрогруппу (3), поступает бак котла. В нём она нагревается за счет трех установленных ТЭНов. Нагреваясь, вода поднимается вверх бака и поступает в обратную (подающую линию В) системы отопления.

Очень простая и понятная схема. Нет никаких сложных горелок, форсунок, теплообменников, всё просто как в самоваре. Эквитермическое регулирование температуры предполагает подключение к группе управления котлом наружного температурного датчика температуры.

Данный котел может работать с системой теплый полов при подключении аварийного термостата для регулировки температуры котловой воды. В гидрогруппу котла входит циркуляционный двухскоростной насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя.

Котел имеет массу защит:

• От замерзания теплоносителя;
• От замерзания бойлера косвенного нагрева;
• Защита насоса от заклинивания;
• Предохранительный клапан на 3 бара.

Подключение электрокотла делается отдельной группой электропроводки с отдельным автоматом защиты от электрощита. Сечение проводов и номинал автоматов защиты смотрим в таблице (фото).

Индукционные котлы

Наблюдаются интересные параллели между бытовой техникой на кухне и типами электрокотлов. Совсем недавно появились индукционные электрические плиты и почти одновременно появились индукционные котлы.

У обоих различных устройств одинаковый принцип работы,— для нагрева используется не электрический ток как таковой, а электромагнитная индукция, которая образуется в катушке при прохождении по ней тока.

Электромагнитная индукция, окружая другой проводник с ферромагнитными свойствами, вызывает его нагрев. В кухонной плите этим феромагнитным проводником является посуда, в котле отопления это трубопровод с циркулирующим теплоносителем.

Недостатки всё те же:

• Жесткая вода откладывает осадки;
• Требуется серьезная защита от утечки теплоносителя.

Конструкция индукционного котла отопления

Посмотрим конструкцию индукционного котла отопления на примере индукционного котла SAV.

Это односекционный индукционный котел, цилиндрического вида идущий в комплекте со шкафом управления. Рекомендовано дополнять систему: циркуляционным насосом, группой безопасности, расширительным баком, датчиком потока и сетчатым фильтром, а также терморегулятором и тепловым реле от перегрузок. Может комплектоваться программатором с управлением по GSM.

На фото видим, как просто устроен индукционный котел.

Для завершения первого знакомства смотрим схему его однофазного подключения, визуальную и принципиальную.

Индукционные котлы могут состоять из нескольких секций нагревателей. Пример, вихревой котел «Вихрь». Конструкция индукционного котла состоит из трех секций индукционного нагревателя, каждый из которых состоит из:

• индукционной катушки;
• теплообменного металлического корпуса;
• с входным и выходным патрубками;
• клеммная группа в защитной металлической коробке.

В комплект котла входит блок управления в виде электрического шкафа с автоматами защиты. Для защиты котла от сухого хода между циркуляционным насосом и входным патрубком котла, ставят реле потока.    

Электродные отопительные котлы

Электродные отопительные котлы известны всем по нашумевшей рекламе котлов «Галан» с их миниатюрными размерами.

Это так, электродные отопительные котлы можно сравнить с проточными водонагревателями, только в них вода нагревается за счет, внимание, прохождения тока через теплоноситель. В данных устройствах сам теплоноситель греет сам себя. Достигается это за счет помещения в среду теплоносителя специальных электродов, возбуждающих колебание свободных электронов воды, как следствие вода нагревается.

Отличают электродные котлы:

• Цилиндрические формы;
• Малые размеры;
• Экономичность при установке НЕ чугунных радиаторов;
• Безопасность. Они не работают при отсутствии воды;
• Автоматическое включение/выключение по датчикам температуры.

Минусы таких котлов:

• Нельзя регулировать мощность, только вкл./выкл.;
• Образование накипи, как следствие снижение мощности;
• Вода требует подготовки;
• Нельзя использовать традиционные теплоносители тосол и антифриз;
• Не подходит для теплоносителя дистиллированная вода;
• Есть вероятность прямой утечки тока на корпус и трубы отопления;
• Электролиз, который возникает при процессах в электродном котле, приводит к образованию ядовитых газов и требует периодической замены теплоносителя.

Конструкция электродного отопительного котла

Конструкцию электродного отопительного котла посмотрим на примере минских котлов Beril.

А вот фото их подключения в систему отопления.

Выводы

Все типы современных электрических котлов имеют как достоинства, так и недостатки. Например, ТЭН котлы можно использовать с теплыми полами, а индукционные нет. Или ТЭН котел можно использовать без расширительного бака, а электродные и индукционные нет. Все эти нюансы невозможно уместить в одну статью. Поэтому серию электрокотлов я продолжу в следующих статьях, где подробно разберу каждый тип электрического котла в отдельности.

©Obotoplenii.ru

Статьи по теме

 

Тэновый электрокотел — виды ТЭНов, особенности устройства и монтажа, популярные производители

Сейчас мы с вами рассмотрим что из себя представляет ТЭНовый электрокотел и какие у него преимущества по сравнению с другими разновидностями электрокотлов. Здесь же посмотрим как установить такое котел в дом и кто производит лучшие модели.

Ваше жилище не подключено к газу? А использовать в качестве отопительного прибора твердотопливный котел вы не хотите? Отличным решением в сложившейся ситуации станет приобретение и монтаж электрокотла.

Электрический котел — это устройство, которое может выступать как основным источником обогрева, так и дополнительным.

Существует несколько видов электрокотлов, один из которых — ТЭНовый. Этот тип наиболее популярен и востребован и именно о нем мы и расскажем в этой статье.

ТЭНовый котёл Галан Галакс

Устройство и принцип работы

Тэновый электрокотел представляет собой устройство с теплообменником, в котором помещаются один или несколько ТЭНов, блок автоматики, который отвечает за регулирование и управление процессом нагрева теплоносителя. Большинство моделей ТЭНовых электрических котлов оснащены циркуляционным насосом, воздушным клапаном и встроенной расширительной емкостью.

ТЭН (трубчатый электрический нагреватель)

нагревательный элемент, который выглядит как трубки (из титана или алюминия). Внутрь трубки помещены контактные стержни и спираль накала.

Чтобы не столкнуться с такой проблемой, как короткое замыкание, спираль накаливания отделяется от трубки кварцевым песком. Песок характеризуется хорошей теплопроводностью, его концы герметичны, поэтому он никак не попадет во внутреннюю часть стержня воды.

ТЭНы для электрокотлов бывают: одноконцевыми или двухконцевыми. Обычно используется первый тип.

Одноконцевой ТЭН

У одноконцевого ТЭНа водные контакты распределены лишь с одного боку стержня. Внешне они походят на обычные кипятильники.

Теплоноситель всегда нагревается с одинаковой мощностью. Если вам нужно отрегулировать температуру теплоносителя, то нужно будет отключить ТЭНы.

Поскольку в большинстве котлов применяется не один трубчатый электронагреватель, а несколько, то отключив их вы сможете уменьшить показатель температуры теплоносителя.

Среди явных плюсов электрического ТЭНового котла выделяется то, что нагревательный компонент напрямую не контактирует с теплоносителем.

Это означает, что возможность того, что случится короткое замыкание — минимальное. Автоматические выключатели устройств предназначены для того, чтобы в случае аварийной ситуации электроТЭНы не перегрелись.

В системе отопления с электрическими котлами может применяться дистиллированная вода.

Двухконцевой ТЭН

Она предназначена для предотвращения образования накипи на ТЭНах. Вы можете применять и обычную воду, но знайте, что она не будет защищать от образования всевозможных отложений. А это значительно снижает КПД электрического нагревателя, в результате чего через некоторое время ТЭН может сломаться и выйти из строя.

Осуществляя выбор электрических котлов, обязательно уделяйте внимание их устройству. ТЭНовые котлы отопления должны быть сконструированы таким образом, чтобы в случае поломки можно было заменить данный элемент.

Стоит отметить, что подобные электрокотлы пользуются спросом, т.к. они просты в исполнении, легкодоступны и с заменой ТЭНа обычно не возникает проблем. Стоимость устройств с ТЭНами значительно ниже, чем у индукционных и электродных котлов. Однако в процессе использования вас может настигнуть ряд проблем:

• перегорание ТЭНа;
• образование накипи;
• механические повреждения.

Для того, чтобы не случилось перегорание нагревательного элемента, он должен полностью погружаться в воду.

Если же нет контакта воды с теплоносителем, то произойдет перегрев вольфрамовой нити, т.к. поверхность ТЭНа не будет охлаждаться. Поэтому важно подобрать электрический котел, в котором эти элементы вкручены снизу.

Если устройство выйдет из строя, нужно произвести полную замену.

Устройство ТЭНового электрокотла Невский

Достоинства и недостатки

ТЭНовые электрические котлы характеризуются множеством достоинств:

1. Мощность не переменчива и температура теплоносителя никак на нее не воздействует.
2. ТЭНы никак не связаны с теплоносителем. Поэтому такой котёл является более безопасным, в нем нет утечки токов, есть возможность устанавливать УЗО.
3. Мощность можно легко регулировать, а это значит, что при включении и выключении котла практически не будет скачков напряжения.
4. Функционировать котлы могут на тосоле, антифризе, воде. Не требуется специально специально подготавливать воду по электропроводности.
5. Если случится поломка одного трубчатого электронагревателя, то котел продолжит функционировать.
6. Могут функционировать на перегретой воде.
7. Для того, чтобы проводить обслуживание ТЭНовых котлов, не нужны специальные знания.

Внешний вид электрических котлов — эстетичен, к тому же они имеют небольшие размеры. Разнообразие моделей позволит выбрать агрегат на любой вкус.

Недостатки ТЭНовых электрокотлов:

1. Нагревательный элемент имеет ограниченные сроки эксплуатации и может перегореть, поэтому выбирая котел, обязательно уточняйте, можно ли заменять ТЭНы.
2. Образование различных отложений на ТЭНах ухудшает их охлаждение, что приводит к досрочной поломке, следовательно, лучше подстраховаться и принять меры по снижению жесткости воды, залитой в систему.

Ни в коем случае нельзя допускать работу устройства без воды (сухой ход), т.к. это обязательно приведет к выходу из строя ТЭНов и может возникнуть пожароопасная ситуация. Лучше всего установить датчик протока воды.

Монтаж

Установить ТЭНовый котел отопления своими руками не сложно, для этого не нужно иметь специальное разрешение, как, например, в случае с газовым оборудованием.

Ставить электрические ТЭНовые котлы можно как в отдельном помещении, так и на кухне. Они не шумят, поэтому никакого дискомфорта вы испытывать не будете.

Тэновый электрокотёл Kospel Ekco

Подобная отопительная система подразумевает установку следующих элементов:

1. Непосредственно сам котел отопления, который осуществляет нагрев теплоносителя. В дополнение он может быть оборудован электронным блоком управления, блокираторами и другими приборами, которые обеспечивают надежное и безопасное функционирование.
2. Система трубопроводов и радиаторов, которая проходит по всем комнатам. В ее конструкцию входят: подающая и обратная трубы, по первой теплоноситель двигается по направлению от котла к радиаторам, по другой — возвращается обратно и снова начинает прогреваться.
3. Циркуляционный насос — прибор, благодаря которому обеспечивается постоянная циркуляция теплоносителя и на обогрев тратится минимальное количество энергии. Работа насоса содействует тому, что теплоноситель не успевает охладиться в радиаторах и для его вторичного нагрева расходуется намного меньше энергии. За счет этого достигается большая эффективность работы всей системы, а в доме всегда будет тепло.
4. Расширительный бак — устройство, которое компенсирует температурное расширение воды и не допускает появления избыточного давления в системе.

Монтаж своими руками можно осуществлять только при строгом соблюдении правил и только если имеются навыки работы с электричеством.

Помимо вышеуказанных деталей монтируются такие вспомогательные детали как: предохранительный клапан и запорная арматура, которые позволяют устранять скопившийся воздух из трубопровода и не позволяют образовываться пробкам. Все детали собираются в целостную систему, котел подключается к электрической и трубопроводной сети дома.

Производители

Производитель	Характеристика
Галан (Россия)	Использование импортных комплектующих. Надёжная автоматика. Невысокая стоимость.
Невский (Россия)	Использование в закрытых отопительных системах. Автоматика, которая способна переключать режимы, отключать котёл. Надежная сборка и качественные комплектующие.
Dakon (Чехия)	Более 30 моделей. Могут идти в комплекте с циркуляционными насосами, расширительными бачками и прочими дополнительными комплектующими.
Kospel (Польша)	Одноконтурные модели. Более высокая стоимость по сравнению с российскими моделями.

В итоге, ТЭНовый электрокотёл является функциональным устройством, качественно выполняющим свои задачи.

Электродные котлы для отопления частного дома: выбор, монтаж

Проблемы отопления частного дома в загородных поселках всегда стояли очень остро. Традиционно, если в поселках не проходила газовая труба, жители пользовались твердотопливными котлами. К сожалению, их коэффициент полезного действия был низок – до 70%, что требовало постоянного наличия большого количества топлива. Изменения произошли после того, как на российский рынок стали поступать зарубежные электрические котлы для отопления. После чего и российские производители стали предлагать свою продукцию.

И, казалось бы, что высокая цена электроэнергии должна была оттолкнуть потребителей, так и случилось в самом начале. Но после того как рекламные мероприятия предоставили информацию о том, что с помощью электрокотлов не только можно обогревать дома, но и снизить потребление электрического тока, продажи сдвинулись с мертвой точки.

Виды электрических котлов

В настоящее время самыми востребованными считаются отопительные котлы, которые в своей конструкции имеют нагревательный трубчатый элемент (ТЭН). Это самый простой и дешевый вариант, к тому же является обладателем высокой надежности. Правда, ТЭНы быстро выходят из строя, но легко заменяются новыми.

Так что ремонт ТЭНовых котлов – не проблема.Нас же в этой статье будет интересовать другой вид электрического отопительного котла. У него в место ТЭНов установлены электроды. Эта конструкция на рынке появилась после того, как была принята программа выпуска оборонной промышленностью конверсионных товаров.

Электродные котлы раньше использовались только на военных морских кораблях и подводных лодках. Сегодня их выпускают два предприятия:

• Одно в России выпускает котлы «Галан».
• Второй на Украине – котел «Обрий».

Достоинства и недостатки электродных котлов

Конечно, хотелось бы говорить лишь о том, что электродные котлы для отопления являются верхом совершенством. Но, к сожалению, даже конверсионное оборудование имеет свои отрицательные качества.

Плюсы

• Котлы этого типа являются обладателями высокого коэффициента полезного действия – до 98%.
• Это маломощные котлы, вырабатывающие большое количество тепловой энергии, что очень важно и для экономии, и для эффективного отопления частного дома.
• Высокая надежность. Все-таки разрабатывали их военные.
• По сравнению с ТЭНовыми аналогами этот отопительный прибор в несколько раз экономичнее.
• Есть возможность провести установку в уже действующую систему отопления.

• Достаточно высокая безопасность эксплуатации за счет установки в котел контролирующих блоков. Особо хотелось отметить автоматический блок, который отключает котел, если появилась утечка воды или сбои в подаче электроэнергии.
• По сравнению с ТЭНовыми установками электродные котлы потребляют на 20% электроэнергии меньше. При этом они в 10 раз быстрее нагревают теплоноситель.
• В системе отопления частного дома в качестве теплоносителя должна использоваться очень чистая вода. Эффективность ионизации зависит именно от качества теплоносителя. Если не соблюдать эти требования, то однозначно начинаются потери в теплоотдаче, а, значит, происходит перерасход электроэнергии, которое ведет за собой перерасход денежных средств.
• Подаваемый на электроды ток должен быть стабильным. Никаких скачков напряжения, сопротивления и силы тока. К сожалению, отечественные электрические сети этим похвастаться не могут, особенно в загородных поселках. Поэтому придется дополнительно приобретать стабилизирующий трансформатор.

Минусы

• Электродные котлы плохо совмещаются с различными видами радиаторов отопления и трубных магистралей. Здесь также необходимо получить консультацию.
• Статическое электричество – это побочный недостаток электродных отопительных установок. Поэтому требуется проведение заземления не только самого котла, но и всей отопительной системы.

Совет! Подбор трансформатора – не самый простой процесс. Для этого лучше всего проконсультироваться у специалиста. Не советуйтесь с менеджерами магазинов, где запланирована покупка электродного котла. Лучше обратиться в компании, которые занимаются их установкой.

• По стоимости электродные котлы дороже в два раза, чем газовые.

Как видите, минусов и плюсов у этого вида котлов практически одинаково. Так что стоит подумать над тем, а не лучше ли использовать более дешевый ТЭНовый вариант. Правда, говорить о том, что недостатки эти значительны, нельзя. Они легко устраняются и исправляются. Но даже их устранение ведет к удорожанию за счет установки дополнительных приборов. Тут палка о двух концах.

Несколько слов о теплоносителе. В настоящее время многие производители готовы поставить очищенную от солей воду, в которой удельное электрическое сопротивление составляет 500 микросименсов (мкс).

Этот показатель как раз отражает возможность использовать воду в системах отопления, где устанавливаются электродные котлы. Правда опять, за такую воду придется заплатить. Обращаем ваше внимание, что и такой очищенный теплоноситель рекомендуется менять один раз в пять лет.

Принцип работы электродного котла

Наверное, всем известны так называемые электрические водонагреватели накопительного типа. Буквально лет так десять-пятнадцать тому назад их установили во многих загородных домах. Это было удобно и эффективно.

Принцип работы этого вида нагревательных установок состоял в том, что вода нагревалась в них за счет ТЭНа, который устанавливался в нижней части бака. Нагреваемая вода поднималась вверх по законам физики, заполняя постепенно собой весь объем бака. Процесс этот длится долго, на него затрачивается достаточно большое количество электроэнергии.

Конечно, обойти законы физики сложно, но можно. В этом случае эффективнее всего, если в качестве нагревательного элемента будет выступать сам теплоноситель, который прогревается по всему объему одновременно. Электродные котлы отопления построены по этому принципу.

Установленные в них два электрода, на которые подается ток, создают разряжение воды, под действием которого она и нагревается. Разряжение – это распад молекул воды на два типа ионов: отрицательные и положительные. Каждый тип ионов движется к своему электроду. Так вот этот процесс и сопровождается выделением большого количества тепла. Правда, такая система нагрева теплоносителя не самая безопасная, ведь электрический ток подается в сам котел:

Совет! Для обеспечения безопасности эксплуатации электродного котла, необходимо провести высокого качества изоляцию. При этом изолируется не только сам котел, но и весь отопительный контур. Это опять-таки увеличивает стоимость отопления в целом. Если выбран двухконтурный вариант, то рекомендуется провести изоляцию и теплообменника, через который будет проведена труба отопительного контура.

• Но учитывайте и такой момент – вероятность утечки электрического тока будет расти с увеличением изоляционной площади. То есть, происходит снижение безопасности. Можно было бы поставить УЗО, но он все время будет отключать котел за счет тех самых утечек. Поэтому хорошо проведенное заземление – решение проблемы.
• Что касается оптимальной температуры теплоносителя. Здесь есть один нюанс – так как вода является практически нагревательным элементом, то ее электрическое сопротивление будет влиять на количество потребляемой электроэнергии. И чем выше сопротивление, тем больше потребление. Зависимость прямо пропорциональная. То же самое можно сказать о сопротивлении и температуре. То есть, сопротивление будет расти с ростом температуры теплоносителя. В итоге получается, что чем выше температура воды, тем больше придется потреблять для ее нагрева тока. Но есть во всех этих соотношениях один оптимальный вариант – это +75С. Специалисты уверяют, что при этом показателе все величины выравниваются.

Как правильно выбрать электродный котел

Как и любые котлы для отопления электродные выбираются по мощности. Этот показатель зависит от объема обогреваемого дома, во всяком случае, основная масса производителей исходит именно от этого параметра. Поэтому у каждого из них есть свои таблицы, по которым и подбираются котлы.

Для этого необходимо самостоятельно рассчитать кубатуру дома, необходимо площадь здания умножить на высоту потоков. В принципе, ничего сложного. Площадь обозначается в паспорте дома, высоту потолка можно измерить своими руками. К примеру:

• Общая площадь дома – 100 м кв.
• Высота потолков – 2,8 м.

Значит, объем здания составляет 280 м кв. Если посмотреть в таблицах компании «Галан», то этой кубатуре соответствует котел мощностью 7 кВт. Кстати, этот показатель можно подкорректировать, если учитывать особенности самого дома.

К примеру, установленные пластиковые окна с двойными стеклопакетами могут снизить мощность агрегата на 15%. То есть, в таком доме можно устанавливать котел мощностью 5,5 кВт. И таких понижающих или повышающих коэффициентов немало:

• Толщина стен, их теплоизоляция.
• Количество и размер окон.
• Количество и размер входных дверей.
• Теплоизоляция кровли и пола.

Совет! Все же рекомендуем приобретать электродные котлы для отопления с небольшим запасом мощности в пределах 1-1,5 кВт. Почему? Старые питающие электрические сети, старая система отопления, не проведены мероприятия по утеплению дома, превышен объем теплоносителя (до 12 л/кВт) и так далее.

Монтаж и правила эксплуатации электродных котлов

Начнем с того, что электродные котлы имеют небольшие габариты. Врезать его можно в любой участок трубопровода системы отопления. Здесь важно учитывать несколько критериев установки:

• Необходимый участок должен помещать сам котел.
• Котел должен устанавливаться только вертикально.
• Чем ближе к точке подключения к сети переменного тока, тем лучше.
• Вся запорная арматура монтируется за расширительным бачком.

Конечно, необходимо учитывать и удобство обслуживания, поэтому подход к месту установки котла должен быть свободным, не загроможденным. Само же обслуживание ничем не отличается от такой же процедуры, связанной с любым тиром электрических котлов.

Совет! Многие домашние мастера, которые своими руками решают провести монтаж электродного котла, допускают одну очень важную ошибку. Они не обращают внимания на диаметр отводной от котла трубы. Так вот ее диаметр должен полностью совпадать с диаметром выходного патрубка на самом отопительном агрегате. Никаких переходников, все соединяется напрямую.

В итоге получается, что имеющий малые габариты электродный котел, является обладателем достаточно большой мощности, с помощью которой можно нагревать теплоноситель больших объемов. Это радует. Но если вы еще не решились на то, что для этого прибора придется подготавливать теплоноситель, то не стоит с ним связываться.

Газовые и электрические котлы: за, против и рекомендации

Тип котла, который мы используем, является основной частью нашего дома.

Он определяет расходы на отопление, которые вы платите, удобство использования и то, что вам необходимо учитывать как домовладельцу. Но между газовым и электрическим котлом — что лучше?

Газовые и электрические котлы

Электрические котлы дешевле купить, их проще установить, они меньше по размеру и не требуют подключения к газовой магистрали.Однако газовые котлы дешевле в эксплуатации, чем электрические, и более мощные. Выберите электрический котел для небольшого участка или дополнительного отопления и газовый для большого дома.

По крайней мере, это резюме.

Хотите увидеть более подробные сравнения? Тогда давайте перейдем к делу.

Газовые и электрические котлы: за и против

При сравнении двух разных вариантов иногда самый ясный способ — это таблица за и против.

Ниже приведены основные плюсы и минусы газовых и электрических котлов.

Плюсы	Минусы
Газ не требуется — Только электричество. Отлично подходит для удаленных объектов.	Низкая теплоемкость — Не подходит только для питания всего дома.
Меньше — Более компактный благодаря минимальному количеству движущихся частей.	Более высокие эксплуатационные расходы — Электроэнергия стоит больше, чем газ (в настоящее время).
Первоначально дешевле — И по цене, и по стоимости установки, и по простоте.	Пострадавшие от отключения электроэнергии — Высокий риск, если они часто возникают в вашем районе.
Более простая установка — Отсутствие дымохода / дымохода или сложных трубопроводов.	Менее доступны / распространены — Не входит в стандартную комплектацию, как газовые котлы, для получения помощи / технических специалистов.
Минимальный объем технического обслуживания — Нет движущихся частей.	—
Дешевле в эксплуатации — Газ обеспечивает больше тепла на каждый доллар почти во всех областях. (Может измениться в будущем).	«Невозобновляемая энергия» — Хотя электричество, скорее всего, получают от угольных заводов, то же самое.
Мощный — Способен отапливать большие дома.	Установка — Может быть сложной задачей, требуется выхлоп и т. Д.
Хорошо известный — «Стандартные» варианты упрощают получение помощи, запасных частей или онлайн-справки.	Вопросы безопасности — Требуется детектор угарного газа и регулярное обслуживание.

Подробное сравнение

Давайте углубимся в некоторые детали. Для каждого важного аспекта хорошего котла я кратко сравнил и сопоставил эти два типа котлов.

Подумайте, какой из этих аспектов для вас наиболее важен. Уделяйте больше внимания тому типу котла, который «побеждает» в этих категориях.

Цена

Под ценой я подразумеваю первоначальную стоимость — и здесь электричество является явным победителем.В основном это связано с тем, что электрический котел намного проще — ему не нужны выхлопные трубы и он работает с движущимися частями.

Это упрощает изготовление и установку — так дешевле для нас.

Текущие расходы

Трудно дать однозначный ответ на этот вопрос, потому что затраты на ресурсы сильно различаются.

Однако вполне вероятно, что газ в вашем районе намного дешевле электричества — на единицу предоставленного тепла.

По этой причине почти всегда дешевле использовать газ.

Средняя стоимость электроэнергии в штате США, чтобы дать вам представление.

Следует иметь в виду, что электричество может подешеветь, а газ может стать дороже в долгосрочной перспективе. По мере того, как мы разрабатываем все больше решений в области возобновляемых источников энергии (электроэнергии), а поставки природного газа сокращаются, это может измениться. Хотя, вероятно, не раньше следующего десятилетия.

Возможности

Хотя существует широкий выбор котлов для каждого типа, газовые, как правило, гораздо более эффективны, чем электрические.

Сила пламени превосходит нагревательный потенциал электрических, что делает газовые котлы намного более функциональными.

По этой причине газовые котлы рекомендуются для средних и больших домов. Электрооборудование лучше подходит для небольших домов или для дополнительного обогрева.

Хотя газ является мощным источником питания, его сложно добавить к существующей печи. Электрические котлы находят отличную нишу в качестве решений для обогрева пристройки дома, добавления теплых полов или чего-то вроде гостевого дома, которому тепло требуется лишь изредка.

Установка

Поскольку электрические котлы ничего не истощают, их очень легко установить. Они такие простые, что их даже можно повесить на стену!

Электрокотлы

не требуют подключения к газу — их можно разместить практически в любом месте.

Отсутствие дымохода или дымохода означает, что вы можете разместить их практически в любом месте, и эти котлы намного компактнее своих газовых аналогов.

Когда дело доходит до простоты установки, электрическая система является явным победителем.

Экологичность

Электроэнергетика имеет рейтинг энергоэффективности 99%.

Из-за этого многие поставщики электроэнергии могут поверить в то, что они являются прекрасным решением для защиты окружающей среды.

К сожалению, это неправда.

Да, они невероятно эффективны при преобразовании электричества, получаемого в вашем доме, в тепло. Но откуда это электричество?

Велика вероятность, что он создается на крупных предприятиях, работающих на ископаемом топливе, таком как уголь.Затем эта энергия должна быть преобразована в электричество, а затем доставлена ​​в ваш дом.

Таким образом, хотя окончательное преобразование в тепло является эффективным, процесс получения электричества — нет.

Спорный вопрос, какой тип котла лучше для окружающей среды. Лично я поставил бы ставку на природный газ, а не на электричество. Только в том случае, если мы будем получать большую часть нашей электроэнергии из возобновляемых источников, электроэнергия будет гарантирована как лучший вариант.

Безопасность

Газовые котлы — это не совсем мотоциклы, но в них определенно есть некоторые аспекты безопасности.

Убедитесь, что у вас есть детектор угарного газа, нет утечек топлива и рабочие выхлопы, и это может сыграть на вашем душевном спокойствии.

В качестве альтернативы электрические котлы настолько безопасны, насколько это возможно. Просто убедитесь, что у них есть место, чтобы дышать, и вы как можно более настроены.

Техническое обслуживание

Опять же, отсутствие движущихся частей означает множество преимуществ.

В отличие от газовых котлов, электрические котлы не требуют ежегодного обслуживания.

Это меньше головной боли и меньше потенциальных проблем.

При этом ухаживать за газовым котлом несложно. Мы все это делаем, и это довольно обычная и легкая вещь. Просто нужно иметь в виду.

Итог

Глядя на картину в целом, довольно легко резюмировать это сравнение.

Газовые котлы лучше использовать в качестве основного источника тепла для большого дома. Они более мощные и дешевле на единицу тепла, которое они дают.

Электрокотлы имеют преимущества почти во всех остальных отделах.Дешевле с самого начала, меньше по размеру, проще в установке и проще в обслуживании.

Благодаря этому электрические котлы отлично подходят в качестве дополнительных источников тепла, обогрева пристройки дома или подпольного отопления, или обогрева небольшого участка (например, квартиры).

---

Вот и все!

Надеюсь, эта небольшая статья помогла вам прояснить ситуацию. Не позволяйте себе слишком увлекаться этим — оба варианта — отличные, и вы не ошибетесь.

Если этот контент помог вам, мы будем глубоко признательны за вашу поддержку, прочитав еще несколько наших статей. Или присоединитесь к нашему списку рассылки, в котором мы делимся выгодными предложениями, которые мы находим в наших исследованиях продуктов.

За теплый и уютный дом 🙂

Удачного дня,

-Craig

HVJ Высоковольтные электродные системы отопления Boiler-Goes

Модель HVJ: использование преимуществ технологий

Значительное снижение затрат на электроэнергию за счет непиковой мощности

Прецизионные бойлеры модели HVJ вырабатывают пар практически мгновенно при запуске.Котел имеет КПД 99,97% по сравнению с КПД типичных газовых котлов примерно 80%. Электрический котел также производит пар более высокого качества и устраняет необходимость в сепараторах влаги в линиях. Затраты на обслуживание намного ниже, чем у его газовых аналогов.

HVJ также позволяет предприятиям использовать внепиковые расценки на электроэнергию, вырабатывая пар в это время с гораздо меньшими затратами. Системы управления позволяют контролировать и анализировать использование энергии, а также позволяют вносить корректировки для повышения эффективности.Он идеально подходит для стратегий переключения топлива. Фактически, некоторые коммунальные предприятия внедрили программы, которые будут оплачивать установку оборудования котлов HVJ, чтобы позволить компаниям начать эффективные программы перехода на другой вид топлива. Для получения более подробной информации напишите нам.

Это одна из самых замечательных инноваций в отрасли.

Ключевые преимущества

▪ Меньшие капитальные затраты на установку
▪ Меньший размер
▪ Мало запатентованных запасных частей
▪ Меньшие затраты на обслуживание
▪ Более высокая надежность
▪ Меньше водоподготовки
▪ Меньшие затраты на страхование
▪ Больше прощения для оператора ошибки
▪ Более быстрый запуск
▪ Полная модуляция от 0 до 100% на выходе
▪ Отсутствие повреждений от удара «холодной водой»
▪ Более высокий КПД — 99.5% при 100% производительности
— не будет уменьшаться со временем
— исследования / испытания производительности не требуются
▪ Быстрый отклик на колебания нагрузки
▪ (Изменение производительности 0-100% за <5 секунд)
▪ Лучшее качество пара (99,5% Pure)
▪ Отсутствие возможных повреждений из-за состояния «недостатка воды»
▪ Отсутствие вероятности «катастрофического» отказа
(т.е. взрыва у очага пожара)
▪ Экологичность — нет продуктов сгорания

Примечательные установки котла HVJ

▪ 3M
▪ AnMed Medical
▪ Augusta Tissue
▪ Capsugel / Pfizer
▪ Delta TOC
▪ Gold-Kist
▪ Hoi Mor
Industrial
▪ IBM
▪ Kerr-McGee
▪ Linpac Paper
▪ Greenhousesina
Mar-Jac Poultry
▪ Nestle
▪ Princess Cruises
▪ Quantegy
▪ Rock-Tenn
▪ R.Р. Доннелли
▪ Slay Bulk
Терминал
▪ Тайсон
▪ Wrigley

HVJ Электродный котел высокого напряжения

Котлы и системы управления котлами (энергетика)

Абстракция

Многие коммерческие и промышленные предприятия используют котлы для производства пара или горячей воды для отопления помещений или для технологического отопления. Котлы, как правило, являются основными потребителями энергии, и любой человек, участвующий в управлении энергопотреблением, должен знать, как работает котел и как его производительность может быть сохранена или улучшена.В этой статье описаны типы котлов, используемых для обогрева объектов, а также дан обзор основных средств управления котлом и параметров, влияющих на энергоэффективность.

ВВЕДЕНИЕ

Котел — закрытый сосуд, предназначенный для нагрева воды и производства горячей воды или пара за счет сжигания топлива или действия электродов или элементов электрического сопротивления. Многие коммерческие и промышленные предприятия используют котлы для производства пара или горячей воды для отопления помещений или для технологического отопления.Котлы, как правило, являются основными потребителями энергии, и любой человек, участвующий в управлении энергопотреблением объекта, должен знать, как работает котел и как можно поддерживать или улучшать его производительность. В частности, важно знать, какие параметры котельной системы наиболее важны. Для котлов, работающих на ископаемом топливе, эффективность сгорания является основным параметром, представляющим интерес; Чаще всего это регулируется путем подачи оптимального количества воздуха для горения, смешанного с топливом.Таким образом, понимание систем управления котлом чрезвычайно важно. Паровые и водогрейные котлы доступны в стандартных размерах от очень маленьких котлов для квартир и жилых домов до очень больших котлов для коммерческого и промышленного использования.

ТИПЫ КОТЛА

Котлы классифицируются по температуре воды или давлению пара. Далее они классифицируются по типу металла, используемого в строительстве (чугун, сталь или медь), по типу топлива или теплового элемента (нефть, газ или электричество) или по взаимосвязи огня или воды с окружающей средой. трубки (т.е., пожарная или водяная трубка).

— Котлы низкого давления предназначены для производства пара под давлением до 15 фунтов на кв. Дюйм или горячей воды до 250 ° F с давлением до 160 фунтов на квадратный дюйм.

— Котлы среднего и высокого давления производят пар с давлением выше 15 фунтов на квадратный дюйм или горячую воду с давлением выше 160 фунтов на квадратный дюйм, или 250 ° F, или и то, и другое.

Котлы обычно изготавливаются из чугуна или сварной стали. Чугунные котлы (рис. 1) изготавливаются из отдельных литых секций и соединяются между собой винтами или гайками и стяжными шпильками или резьбовыми заклепками.Количество секций можно варьировать, чтобы обеспечить разную производительность.

Стальные котлы бывают самых разных конфигураций. Они собираются на заводе, привариваются и отправляются как единое целое. На рис. 2 показан дымовой котел. Огонь и дымовые газы практически окружены водой. Продукты сгорания проходят по трубам назад, затем вперед и еще раз назад, прежде чем, наконец, выйти вперед. Это делает его четырехходовым. Котлы Firetube производятся во многих других конфигурациях, таких как:

— Внешняя топка — топка не окружена водой.

— Сухая задняя часть — дымовые трубы доступны прямо через дверцы для чистки в задней части котла.

— Scotch-Marine — Использует небольшой объем воды и имеет быструю реакцию.

Водотрубные водогрейные котлы — это котлы со стальным корпусом, которые используются для работы с высокой производительностью более 2 миллионов британских тепловых единиц в час (британских тепловых единиц в час). В водотрубных котлах используется топка с водяным охлаждением, которая продлевает срок службы стенок топки и огнеупоров.

Рис. 1 Типовой чугунный котел (водотрубный).

Модульные котлы малые, водогрейных котла мощностью от 200 000 до 900 000 БТЕ / ч. Эти котлы доступны с общим КПД 85% и выше. На рис. 3 показаны особенности типового модульного котла. Эти котлы часто используются в тандеме для подачи горячей воды для отопления помещений и / или горячего водоснабжения. Например, если расчетная тепловая нагрузка составляла 2 миллиона БТЕ / ч, можно было бы использовать четыре модульных котла мощностью 600 000 БТЕ / ч (входная мощность). Если бы в конкретный день нагрузка составляла 25% или меньше, только один котел включился бы и выключился, чтобы обеспечить нагрузку.Остальные три котла останутся отключенными без подачи воды. Это снижает тепловые потери дымохода и рубашки (покрытия котла).

Некоторые модульные котлы имеют очень маленькую емкость и очень быструю теплопередачу , поэтому перед запуском горелки необходимо проверить расход воды.

Электрические котлы нагревают воду или производят пар путем преобразования электрической энергии в тепло. с помощью элементов сопротивления или электродов. Электрические котлы считаются эффективными на 100%, поскольку вся потребляемая мощность напрямую производит горячую воду или пар.Потери тепла через рубашку и изоляцию незначительны, а дымоход отсутствует. [1]

Электродные котлы (как показано на рис. 4) имеют электроды, погруженные в воду . Электрический ток проходит через воду между электродами, и этот ток и сопротивление воды приводят к выделению тепла. Электродные котлы доступны мощностью до 11 000 кВт. Котлы сопротивления имеют резистивные (нагревательные) элементы, погруженные в воду, но электрически изолированные от воды, и производятся мощностью до 3000 кВт.Электрические элементы и электроды обычно сгруппированы, чтобы обеспечить четыре или более ступеней нагрева. Ступенчатый контроллер реагирует на давление пара или температуру горячей воды, активируя каждую ступень нагрева, необходимую для обогрева здания.

ХАРАКТЕРИСТИКИ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОТЛА

Котлы можно классифицировать по-разному. На рис. 5 показаны обычно используемые рейтинги и термины. Термины Btu / h (британские тепловые единицы в час) и MBtu / h или МБ / час (1000 BTU / час) указывают на производительность котла.Номинальные параметры потребляемой мощности обычно указаны на паспортной табличке котла (или горелки). Термины л.с. (мощность котла), EDR (эквивалент прямого излучения) и фунты в час (пара) указывают на производительность котла.

Рис. 2 Типовой дымогарный котел.

Рис. 3 Модульный высокоэффективный котел.

Общий КПД котла — это мощность (теплосодержание и объем пара или воды), деленная на расход топлива (измеренный топливным счетчиком в установившихся условиях горения).Эффективность сгорания, определяемая условиями дымовых газов, не учитывает потери в рубашке, трубопроводе и другие потери, поэтому она всегда выше, чем общий КПД.

Рис. 4 Электродный паровой котел.

Процедура тестирования, выпущенная Министерством энергетики США в 1978 году, измеряет потери как во время цикла, так и вне его, на основе лабораторной процедуры с использованием циклических условий. Результат называется рейтингом AFUE (Annual Fuel Utilization Efficiency) или сезонным КПД, который ниже, чем общий КПД.

СГОРАНИЕ В КОТЛАХ

При сжигании газа, нефти или другого топлива необходимо учитывать несколько факторов, чтобы процесс сжигания был безопасным, эффективным и не влиял на окружающую среду. Процесс записи должен соответствовать следующим правилам:

1. Обеспечьте достаточно воздуха, чтобы сгорание было полным и не образовывались нежелательные количества окиси углерода или других загрязняющих веществ.

2. Избегайте избытка воздуха в топливно-воздушной смеси, что приведет к низкой эффективности.

3. Перед подачей смеси в топку полностью перемешайте воздух с топливом.

4. Обеспечьте меры безопасности, чтобы топливо не вводилось без наличия пламени зажигания или искры и чтобы пламя не возникало в присутствии несгоревшего топлива.

5. Не допускайте, чтобы температура воды была ниже точки росы дымовых газов, чтобы предотвратить конденсацию на поверхности топки котла.

Горение можно контролировать с помощью анализа дымовых газов. Для больших котлов с производительностью более 1 000 000 БТЕ / ч анализ обычно является непрерывным. Для небольших котлов дымовые газы периодически анализируются с помощью портативных приборов. При анализе состава дымовых газов обычно измеряется процентное содержание CO2 (двуокиси углерода) или 02 (кислорода), но обычно не обоих одновременно. Идеальная концентрация CO2 находится в диапазоне 10–12%. Оставшийся процент кислорода является наиболее надежным показателем полного сгорания. Идеальная концентрация 02 в дымовых газах находится в диапазоне от 3% до 5%.Более низкие концентрации непрактичны и часто небезопасны. Более высокие концентрации О2 означают, что в камеру сгорания попадает чрезмерное количество воздуха, который должен нагреваться топливом. Этот избыточный воздух проходит через котел слишком быстро, чтобы тепло могло быть эффективно передано воде или пару, и тем самым снижает эффективность сгорания. Измерители CO2 проще и стоят меньше, чем 02 измерителя.

Концентрация СО2 или О2, плюс температура дымовой трубы, обеспечивает эффективность сгорания горелки в процентах — либо напрямую, либо с помощью диаграмм.Эта эффективность сгорания указывает только на количество тепла, извлеченного из топлива. Он не учитывает, среди прочего, избыточный нагрев воздуха для горения или потери из-за утечек или рубашки котла.

В котлах, работающих на жидком топливе, горелки на жидком топливе обычно являются распылительными, то есть они обеспечивают мелкодисперсное распыление масла. Существуют несколько типов этих масляных горелок:

— Горелки пистолетного типа распыляют масло в поток закрученного воздуха.

— Горизонтальные роторные горелки используют вращающуюся чашу для вихря масла и воздуха в печь.

— Горелки с паровым или воздушным распылением используют воздух под высоким давлением или пар 25 фунт / кв.дюйм для разделения масла на мелкие капли.

Для плавного регулирования или регулирования большого / малого пламени наиболее распространены роторные горелки или горелки с паровым / воздушным распылением.

Для котлов, работающих на природном газе, два типичных типа газовых горелок — это горелка с атмосферным впрыском и горелка силового типа. Горелка с атмосферным впрыском использует струю газа для аспирации воздуха для горения и обычно используется в домашних газовых печах и котлах.Кольцевая горелка для сырого газа (см. Рис. 6) представляет собой горелку с атмосферным впрыском. В мощных горелках (см. Рис. 7) используется нагнетательный вентилятор для тщательного перемешивания воздуха и газа при их поступлении в топку. Обычно электрические горелки применяются в коммерческом и промышленном секторах.

ОСНОВНЫЕ ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ КОТЛА

Котлы должны обеспечивать пар или горячую воду всякий раз, когда необходимо тепло. Обычная BMCS (система управления котлом) часто настраивается на обеспечение непрерывной подачи горячей воды или пара в период с октября по май в любое время, когда температура OA (наружного воздуха) падает до 60 ° F в течение более 30 минут и AHU (воздух единица обработки) требует тепла.BCMS должна включать программную функцию включения / выключения / автоматического включения. В отличие от чиллеров, котлы можно оставить включенными в режиме холостого хода, в течение которого температура воды будет поддерживаться на заданном уровне. Частый прогрев и отключение котлов вызывает накопление напряжения. Рекомендации производителей котлов содержат конкретные указания в этой области эксплуатации.

Рис. 5 Параметры и КПД котла.

Рис. 6 Кольцевая горелка для неочищенного газа.

Рис. 7 Горелка газовая многопортовая тягодутьевая.

Если не используется нижний предел температуры воды, горелки водогрейных котлов не контролируются для обеспечения температуры воды на основе наружных температур, поскольку графики сброса требуют, чтобы температура подаваемой воды была ниже температуры точки росы дымовых газов. Некоторые котлы требуют, чтобы температура поступающей воды была выше 140 ° F перед тем, как перейти в режим сильного пожара. В этом случае, если в здании используется система горячего водоснабжения, а котел заблокирован в режиме слабого пламени из-за слишком холодной воды на входе, система может никогда не восстановиться.

Ниже приведены три способа управления мощностью коммерческого котла:

1. Включение / выключение (циклическое) управление

2. Управление максимальной / минимальной нагрузкой

3. Плавное регулирование

Включение / выключение (циклическое) управление наиболее часто используется для небольших котлов производительностью до 1 000 000 БТЕ / ч. Жидкотопливная или газовая горелка включается и выключается для поддержания давления пара или температуры воды. Циклическое управление приводит к снижению эффективности из-за охлаждения (что необходимо для безопасности) поверхностей камина естественной тягой из дымовой трубы во время циклов выключения, предварительной и последующей продувки.

Горелки

с большой / малой нагрузкой обеспечивают меньшие потери при простое, поскольку горелка отключается только тогда, когда нагрузка ниже минимальной мощности подаваемого топлива.

Плавное регулирование используется на большинстве больших котлов, потому что регулирует выходную мощность в соответствии с нагрузкой всякий раз, когда нагрузка превышает предел слабого пламени, который обычно составляет не менее 15% от полной нагрузочной способности. Для определения объема газа или масла, поступающего в горелку, измеряется давление пара или температура горячей воды.

Устройства управления розжигом и безопасностью котла поставляются изготовителем котла и соответствуют нормам. BMCS обычно позволяет котлу зажигаться, обеспечивает заданное значение, управляет насосами и смесительными клапанами, а также контролирует работу и аварийные сигналы.

Регулятор горения регулирует подачу воздуха в горелку для поддержания высокого общего КПД в процессе горения. Более сложные системы используют кислородный датчик в дымовой трубе для контроля количества подаваемого воздуха для горения. В дымовой трубе можно использовать устройства определения плотности дыма, чтобы ограничить уменьшение количества воздуха, чтобы дымовые газы оставались в пределах плотности дыма.Непрерывное считывание и / или запись условий дымовых газов — процентной концентрации O2, температуры дымовой трубы — обычно входит в пакет управления большими котлами.

Простая система управления сгоранием содержит рычаг, который регулирует подачу воздуха от того же модулирующего двигателя, который регулирует подачу топлива (см. Рис. 8). Может быть предусмотрена возможность остановки потока воздуха через дымоход во время простоя.

Контроль пламени

Устройства контроля пламени необходимы на всех горелках. Контроль пламени для больших горелок может быть очень сложным, в то время как управление маленькими горелками, такими как бытовая печь, относительно простое. Органы управления должны обеспечивать надежную работу — то есть они должны затруднять или делать невозможным обход каких-либо функций безопасности системы. Элементы управления также должны постоянно проверяться самими собой. Для коммерческих и промышленных горелок контроль защиты пламени обычно проходит через серию операций, аналогичных следующим.

— Очистить топку от несгоревших паров топлива (предварительная продувка).

— Зажечь пилота.

— Убедитесь, что пилот горит.

— Откройте главный топливный кран.

— Убедитесь, что пламя присутствует, как только заправлено топливо.

— Немедленно отключите подачу топлива, если пламя пропало.

— Очистите топку от несгоревшего топлива после каждого рабочего цикла (дополнительная продувка).

Рис. 8 Регулятор горения роторной масляной горелки.

Рис. 9 Простая пламегаситель для газовой печи.

Ключ к любой системе защиты от пламени — это надежные и быстрые средства обнаружения наличия или отсутствия пламени. Методы обнаружения включают:

— Реакция биметаллического датчика на нагрев (медленный отклик).

— Реакция термопары на нагрев (медленная реакция).

— Проводимость пламени (быстрое, но ненадежное срабатывание)

— Исправление пламени (быстрое, надежное срабатывание).

— Ультрафиолетовое обнаружение пламени (быстрое, надежное срабатывание).

— Элементы сульфида свинца (фото) (быстрый, надежный отклик, если включена проверка частоты пламени).

Некоторые датчики могут потенциально выйти из строя из-за короткого замыкания, горячих огнеупоров или внешних источников света. Другие датчики, такие как выпрямление пламени и обнаружение ультрафиолета, реагируют только на пламя. Системы защиты от воспламенения должны быть одобрены лабораторией страховщика (UL) или Factory Mutual для конкретных применений. На рис. 9 показана система защиты от пламени, обычно применяемая в небольших газовых котлах или печах.Пламя газового пилота попадает на термопару, которая подает электрический ток, чтобы держать газовый клапан пилотного клапана открытым. Если пилот гаснет или термопара выходит из строя, клапан пилотного клапана закрывается или остается закрытым, предотвращая поступление газа в основную горелку и пилотную горелку. Pilotstat необходимо сбросить вручную.

На рис. 10 показано, как средства контроля пламени интегрируются с регуляторами горения небольшого парового котла, работающего на жидком топливе. Ультрафиолетовый (УФ) датчик пламени расположен там, где он может видеть пламя, и отключает горелку, когда пламя отсутствует.

В дополнение к средствам управления сгорания, безопасности и защиты от пламени, показанным на рис. 10, более крупные горелки часто снабжены дополнительными измерительными приборами, такими как:

— Процент O2 или CO2 в дымовых газах (для контроля эффективности сгорания)

— Температура дымовых газов

— Тяга печи (в дюймах водяного столба) в колонне

— Расход пара с сумматором или БТЕ горячей воды с сумматором

— Расход нефти и / или газа с сумматором

— Плотность дымовой трубы

УПРАВЛЕНИЕ НЕСКОЛЬКИМИ КОТЕЛЬНЫМИ СИСТЕМАМИ

Основные подключения котла для трехзонной системы горячего водоснабжения показаны на рис.11. В этой системе два котла подключены параллельно. Горячая вода из верхней части котлов поступает в воздухоотделитель, который удаляет из воды весь захваченный воздух. Расширительный бак, подключенный к сепаратору, поддерживает давление в системе. При нормальных условиях эксплуатации бак наполовину заполнен водой. Давление воздуха в резервуаре поддерживает давление в системе и позволяет воде расширяться и сжиматься при изменении температуры воды в системе. Вода из котла проходит через сепаратор к трем зональным насосам, каждый из которых управляется собственным термостатом.В некоторых системах каждая зона может иметь центральный насос и клапан. Возвратная вода из каждой зоны возвращается в котел по обратной линии. В рамках этой системы типов возможно несколько вариантов, но процесс тот же. В этом примере нет ограничения минимального расхода котловой воды.

Пример управления установкой с двумя котлами на рис. 12 представляет собой установку с двумя котлами с регулируемыми котлами большой / малой нагрузки. Минимальная температура входящей воды должна составлять 145 ° F перед сильным пламенем, поток воды должен поддерживаться при включении котла, а также график сброса вторичного горячего водоснабжения на 110 ° F воды при температуре наружного воздуха 55 ° F и 180 ° F вода при температуре 5 ° F OA.Эти концепции хорошо подходят для систем с одним или несколькими котлами.

Рис. 10 Регулятор горения со схемой защиты от пламени.

Примечание: Разъединитель первичного / вторичного контура рассчитан на полный вторичный поток и, как и развязывающее устройство холодильной установки, должен иметь длину не менее 6 диаметров трубы. В отличие от разъединителя чиллера, нормальный поток может происходить в любом направлении.

Рис. 11 Типовой трубопровод для многозонной системы отопления.

Рис. 12 График управления двухконтурной установкой.

Функциональное описание

Арт.	Функция	Арт.	Функция
1	Включение / выключение / автоматическая функция для вторичной насосной системы	7, 8 9	Функция выключения / авто для котлов Точка останова системы отопления (OA
2	Включение / выключение / автоматическая функция для системы отопления	10, 11	температура) Информация для оператора
3	Выбирает ведущий котел	12-14	Клапан регулируется для предотвращения
4	Точка запуска системы отопления (температура OA)		входящая вода от падения ниже нижнего предела уставки
5, 6	Включение / выключение / автоматическая функция для первичных насосов		(145 ° F)

Значок

Арт.	Функция
15-18	Сброс уставки вторичной воды из OA
19, 20	Клапан регулируется для предотвращения падения поступающей воды ниже нижнего предела уставки (145 ° F)
21–23	Информация для оператора
24	, выбирает котельную систему
	Управление динамическим отображением (как показано на рис.13)
25, 26	Функции выбора программного сигнала, позволяющие клапану регулировать температуру ГВС во вторичном контуре в зависимости от нижних пределов котла
27	OA Управление клапаном сброса PID

Характеристики

1. Полнопроходные котлы

2. Ограничение минимальной температуры поступающей воды в котел

3. Регулируемая вторичная система с полным потоком котла

4. Автоматическая ступенчатая регулировка котла

5. Удобный контроль и регулировка

Условия успешной работы

1. Сеть управления, программное обеспечение и программирование для информирования контроллера теплоцентрали о потребностях вторичного вентилятора и расхода воды.

2. Электропроводка блокировки и управления согласована с производителем котла.

3. Контроль в соответствии с рекомендациями производителя котла.

4. Правильная уставка и настройки для конкретного проекта.

Спецификация

Отопительная установка должна работать под автоматическим управлением каждый раз, когда функция включения / выключения / автоматического включения вторичного насоса не находится в положении «ВЫКЛ», в зависимости от программной функции включения / выключения / автоматического режима системы отопления.Ведущий котел, как определено программной функцией выбора ведущего котла, должен быть включен в любое время между 1 октября и 1 мая, температура OA упадет ниже 60 ° F на более чем 30 минут, а AHU будет призывая к теплу. Первичный насос каждого котла должен иметь программную функцию включения / выключения / автоматического включения, а каждый котел должен иметь функцию программного автоматического / автоматического выключения. Отопительная установка должна быть отключена каждый раз, когда температура OA поднимается до 65 ° F более чем на 1 мин и после 1 мая.

УПРАВЛЕНИЕ СИСТЕМОЙ КОТЛА

Фиг.13 Динамический дисплей управления котельной системой.

Рис. 14 Типичный первичный-вторичный трубопровод для модульных котлов.

Каждый раз при включении котельной первичный насос ведущего котла должен запускаться, и, как подтверждается расход, котел должен срабатывать под заводским контролем для поддержания 180 ° F. Если состояние ведущего котла не меняется на «включен» или если поток не подтверждается в течение 5 минут, необходимо включить ведомый котел.

Во время работы котла, трехходовой смесительный клапан должен располагаться так, чтобы перевести поток котла в режим рециркуляции до тех пор, пока вода, поступающая в котел, не превысит нижнее предельное значение 145 ° F, после чего смесительный клапан должен переключиться на поддерживайте температуру вторичной воды от 110 до 180 ° F, так как температура OA варьируется от 55 до 5 ° F.

Ведущий котел должен быть отключен от работы на 60 мин после пуска ведущего котла. После этого каждый раз, когда один регулирующий клапан котла получает команду на полное открытие от вторичного контура регулирования температуры в течение более 5 минут и температура вторичной воды составляет менее чем на 5 ° F ниже уставки температуры вторичной воды, «выключено» (задержка) насос котла должен запуститься. И после подтверждения расхода «выключенный» котел должен иметь возможность работать под заводским контролем, чтобы поддерживать температуру 180 ° F.Смесительный клапан только что запущенного котла должен управляться датчиком нижнего предела температуры входящей воды 145 ° F и заданным значением, аналогичным датчику ведущего котла, а затем, в унисон с смесительным клапаном другого бойлера для поддержания сброса, вторичной горячей воды температура.

Каждый раз, когда оба котла работают и их регулирующие клапаны открыты менее чем на 40% по отношению к вторичной обратной линии, котел и насос, проработавшие дольше всех, должны отключаться.

Котлы модульные

Модульные котлы обеспечивают тепло в большом диапазоне нагрузок и позволяют избежать потерь в режиме ожидания и других потерь, связанных с работой больших котлов при малых нагрузках.На рис. 14 показано расположение трубопроводов первичного и вторичного контура, в котором каждый модульный котел имеет свой собственный насос. Насос котла включен, когда котел включен.

Отключенные котлы не имеют потока и могут охлаждаться . Каждый включенный котел работает на полную мощность или почти на полную мощность. Предотвращение прерывистой работы предотвращает потери в дымовой трубе или в окружающую среду, когда котел выключен.

Нормальное управление модульными котлами включает один из включенных котлов для поддержания температуры воды в подающей магистрали в соответствии с требованиями нагрузки.Датчик управления питающей магистралью последовательно включает котлы. Если нагрузка превышает мощность работающих котлов, запускается дополнительный котел. Ведущий (циклический) котел можно чередовать ежедневно или еженедельно для выравнивания износа всех котлов или при использовании цифрового управления программа может запустить котел, который отключался дольше всех.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На многих предприятиях котлы представляют собой наиболее значительную часть энергопотребляющего оборудования.Понимание того, как работает котел и как им лучше всего управлять, может привести к значительной экономии энергии для жилых, коммерческих и промышленных комплексов.

Внутренний подсчет

Статья 424 Национального электротехнического кодекса (NEC) касается стационарного электрического оборудования для обогрева помещений, заявляя, что «для целей статьи отопительное оборудование должно включать нагревательный кабель, нагреватели, бойлеры, центральные системы и т. Д. или другое одобренное стационарное электрическое отопительное оборудование.«Поскольку сфера действия явно охватывает котлы, дальнейшее расследование статьи 424 позволит определить, распространяется ли NEC на внутреннюю проводку котла и любые панели управления котлом, или же статья 424 распространяется только на проводку, установленную на месте, с внутренней проводкой, подпадающей под действие стандарта UL 834. для электрического отопления, водоснабжения и энергетических котлов.

Статья 424 касается двух конкретных типов котлов: резистивного типа в Части VII и электродного типа в Части VIII. В части VII я обсуждаю только котлы резистивного типа.

В соответствии с описанием области применения котлов резистивного типа в 424.70, «положения части VII данной статьи применяются к котлам, использующим нагревательные элементы резистивного типа. Котлы электродного типа не должны рассматриваться как имеющие нагревательные элементы резистивного типа ». Раздел 424.72 (A) содержит требования к защите от перегрузки по току для котлов, в которых используются резистивные погружные нагревательные элементы в корпусе котла с маркировкой Американского общества инженеров-механиков (ASME).Эти блоки должны иметь нагревательные элементы, защищенные не более 150 ампер (A). (Кодекс ASME по котлам и сосудам под давлением содержит правила проектирования, изготовления и проверки котлов и сосудов высокого давления.) Котел имеет штамп и рассчитан на то, чтобы выдерживать давление, которое может возникнуть, когда вода кипит или превращается в пар, поэтому нагревательные элементы могут быть рассчитаны на более высокий, чем нормальный максимум 48 А, который может быть найден на нережимных судах. Если котел рассчитан на ток более 120 А, нагревательные элементы котла должны быть разделены на нагрузки, не превышающие 120 А.Если подразделяется на нагрузки 120 А или ниже, номинальные характеристики устройства защиты от сверхтоков должны соответствовать 424.3 (B), требуя, чтобы нагрузки рассчитывались как продолжительные.

Если в котле используются нагревательные элементы резистивного типа с номиналом более 48 А и не входящие в состав емкости с маркировкой ASME, требуется соответствие 424.72 (B). Котел, в котором используются резистивные нагревательные элементы, не входящие в состав резервуара с маркировкой ASME, должен иметь нагревательные элементы, защищенные не более 60 А.Такой котел с номиналом более 48А должен иметь нагревательные элементы, разделенные на нагрузки, не превышающие 48А. Если разделенная нагрузка меньше 48 А, номинал устройства защиты от сверхтоков должен соответствовать 424.3 (B), требуя, чтобы нагрузки рассчитывались как продолжительные.

Раздел 424.72 (C) гласит, что дополнительные устройства защиты от сверхтоков для разделенных нагрузок в соответствии с требованиями 424.72 (A) и (B) (отмечены в двух параграфах выше) должны быть установлены на заводе внутри или на кожухе котла. или он должен быть предоставлен производителем котла в виде отдельной сборки, доступен (но не обязательно должен быть легкодоступным) и пригоден для защиты параллельных цепей.Если для защиты от перегрузки по току используются патронные предохранители, допускается использование одного средства отключения для нескольких разделенных цепей. В 424.72 (D) проводники, питающие эти дополнительные устройства защиты от сверхтоков, будут рассматриваться как проводники ответвленной цепи. Кроме того, если номинальная мощность нагревателей составляет 50 киловатт (кВт) или более, разрешается использовать проводники, питающие устройство защиты от сверхтоков, указанное в 424.72 (C), не менее чем на 100 процентов номинальной мощности нагревателя, указанной на паспортной табличке, при условии, что на нагревателе указан минимальный размер проводника, длина проводов не меньше указанного минимального размера, а устройство, работающее от температуры или давления, контролирует циклическую работу оборудования.

Наконец, 424.72 (E) гласит, что полевые проводники между нагревателем и дополнительными устройствами защиты от сверхтоков должны быть рассчитаны не менее чем на 125 процентов обслуживаемой нагрузки. Дополнительные устройства защиты от сверхтоков, указанные в 424.72 (C), должны защищать эти проводники в соответствии с 240.4. Однако, если номинальная мощность нагревателей составляет 50 кВт или более, допустимая допустимая токовая нагрузка полевых проводов между нагревателем и дополнительными устройствами защиты от сверхтоков должна составлять не менее 100 процентов нагрузки их соответствующих разделенных цепей, если нагреватель не работает. отмечен минимальный размер жилы; проводники не меньше указанного минимального размера; и устройство, активируемое температурой, управляет циклической работой оборудования.

Соответствие NEC 424.72 (C) необходимо для установленных на заводе дополнительных устройств максимального тока с внутренней проводкой или для отдельной сборки изготовителем котла. Эти устройства должны быть доступны (хотя и не должны быть легкодоступными), должны подходить для защиты параллельных цепей и соответствовать требованиям к размерам в 424.72 (A) или (B). В то время как NEC необходимо соблюдать, как указано выше, в отношении защиты от перегрузки по току, котлы должны соответствовать стандарту UL 834 как перечисленный узел.

Патенты и заявки на электрические котлы (класс 122 / 4A)

Номер патента: 4480173

Реферат: Водонагреватель, способный вырабатывать воду любой температуры от температуры окружающей среды до кипения, а также генерировать пар по запросу, включает в себя закрытый резервуар для воды, имеющий впускное отверстие для воды с клапаном для разрешения или предотвращения попадания воды в резервуар, обратный клапан для предотвращения попадания воды из резервуара обратно в основную подачу и редукционный клапан для обеспечения того, чтобы давление воды во входном трубопроводе и в резервуаре не превышало заданного значения, датчик уровня воды для обнаружения уровень воды в резервуаре, нагреватель для нагрева воды в резервуаре, датчик температуры для определения температуры воды в резервуаре, выпускное отверстие для горячей воды, расположенное ближе к дну резервуара, предпочтительно смесительный клапан для горячей воды выпускное отверстие для смешивания горячей воды, выходящей из резервуара, с водой с температурой окружающей среды, выпускное отверстие для пара, расположенное в верхней части резервуара, и контроллер, принимающий сигналы от датчика уровня воды ctor, датчик температуры и программатор

Тип: Грант

Подано: 22 июня 1981 г.

Дата патента: 30 октября 1984 г.

Цессионарий: Metal Spinners (Ирландия) Limited

Изобретатель: Брайан Дж.Баттерфилд

Котел с паровым электродом

Электродный паровой котел с технологией Jet-Flo® состоит из изолированный сосуд высокого давления и полностью закрыт эмалированным покрытием 18 калибра. стальные панели. Нет теплопередачи через стенки трубок и есть никогда не будет выхода труб из строя из-за чрезмерной температуры стенок, плохой воды обработка, или коррозия у возгорания, так как нет трубок, чтобы выйти из строя! Высокая температура передача происходит непосредственно в воде в паровой камере, таким образом производство пара высокого качества 99.Чистота 95% на всем протяжении эксплуатации классифицировать.

Паровой котел с электродом Vapor Power представляет собой отличное решение для гибридной котельной, позволяющее использовать внепиковую мощность. Котлы, работающие на ископаемом топливе, и электродный котел вращаются автоматически в зависимости от затрат на электроэнергию в реальном времени, что позволяет максимально повысить эффективность паровой установки. Электрод паровые котлы доступны мощностью от 3000 до 34000 кВт, от 10000 до 113 000 PPH, напряжение питания от 4160 до 14 400 вольт и эффективность более 99%.

Электродный котел Vapor Power обеспечивает эксплуатационные преимущества благодаря своей уникальной конструкции, которая обеспечивает высокий КПД и качество парового котла. Использование электричества как чистого, эффективного и легко контролируемого топлива, вся энергия, поступающая в котел, преобразуется в пар на 99%. эффективность. Мощность электродного котла Vapor Power регулируется с 0-100%, без ограниченного диапазона изменения или увеличения неэффективность в условиях низкой производительности, характерная для ископаемых котлы.Не нужно покупать дымовые трубы, и выбросы загрязняющих веществ нулевые.

Простота управления электродами и инженерная конструкция котла приводят к значительному сокращению затрат на техническое обслуживание. Поскольку внутри котла нет движущихся частей, наши агрегаты требуют меньше обслуживания. Даже в условиях потери питательной воды, например, электродный котел является отказоустойчивым, поскольку недостаток воды сам по себе влияет на отключение котла, предотвращение катастрофического отказа. Отсутствует теплопередача через стенки трубы, и никогда не будет выхода из строя трубы из-за чрезмерной температуры стенки, плохой обработки воды или коррозии на месте пожара, так как нет трубок, чтобы выйти из строя.Теплообмен происходит непосредственно в воде в паровая камера, таким образом производя высококачественный пар чистотой 99,95%. во всем рабочем диапазоне.

Котлы

: типы и проблемы — Aqua Clear LLC

Котлы: типы и проблемы: паровые и водонагревательные системы и котлы

Водогрейные котлы нагревают воду примерно до 200 ° F, а затем пропускают воду по замкнутому контуру. Обычно это простые системы, поэтому они относительно недороги и довольно распространены.В самой простой форме водогрейный котел просто использует источник тепла, такой как газовое пламя, для нагрева воды внутри резервуара или ряда заполненных трубок. Затем вода распределяется по мере необходимости.

Паровые отопительные котлы низкого давления вырабатывают пар под давлением примерно 15 фунтов на кв. Дюйм для распределения через систему с замкнутым контуром. Опять же, это относительно простые системы, которые встречаются довольно часто. Капитальные затраты часто относительно невелики, и они часто используются для основных нужд отопления.

Высокотемпературные водогрейные котлы обычно работают при давлении в диапазоне 35–350 фунтов на квадратный дюйм.Давление необходимо поддерживать для того, чтобы нагретая вода оставалась в жидком виде. Азот часто используется для поддержания давления в системе. Для правильной работы подпиточная вода должна быть хорошего качества (умягченной или деионизированной). Химическая обработка воды также важна для регулирования pH и удаления кислорода.

Бойлеры сопротивления используют катушку электрического сопротивления для создания тепла, которое затем передается воде. Поскольку скорость теплопередачи относительно высока, важно избегать использования химической обработки, которая приведет к увеличению твердости.Рекомендуется умягченная вода и / или обработка питательной воды ДИ.

Электродные котлы могут иметь водоструйные или погружные электроды, которые используются для преобразования электричества в тепло для нагрева поступающей питательной воды. Системы доступны как в высоковольтной, так и в низковольтной конфигурации. Для всех электродных котлов требуется питательная вода высокой степени чистоты, и для удаления кислорода и обеспечения надлежащего уровня pH следует использовать химические вещества. Важно убедиться, что химические вещества для обработки воды, используемые в электродных котлах, подходят для использования с материалами, такими как медные сплавы, которые могут быть встроены в эти системы.

Нагреватели питательной воды отбирают тепло из отработанного пара или продувки котла для предварительного нагрева входящей питательной воды для котла. Они используются для повышения эффективности котла за счет рекуперации части тепла, которое в противном случае было бы потеряно из-за отработанного пара или продувки котла. Подогреватели питательной воды могут быть как высокого, так и низкого давления, в зависимости от того, где они расположены в процессе.

Проблемы коррозии котельных систем

Основными причинами коррозии в этих системах являются 1) растворенные газы в питательной воде и / или 2) неправильный pH питающей воды и / или 3) загрязнение твердыми частицами.

Из трех основных причин коррозии растворенные газы обычно считаются наиболее серьезной проблемой, и, согласно Консорциуму котельных горелок, «важность устранения кислорода как источника питтинга и отложения железа невозможно переоценить». Консорциум также заявляет, что «даже небольшие концентрации этого газа могут вызвать серьезные проблемы с коррозией».

Консенсус для промышленных котлов , опубликованный ASME, предполагает, что максимальный уровень загрязняющих веществ для питательной воды для котла 900 фунтов на квадратный дюйм должен быть: <7 частей на миллиард кислорода, <20 частей на миллиард железа и <15 частей на миллиард меди и Уровень pH должен быть в пределах 8.5 и 9.5.

Контроль кислорода

Поглотителем кислорода, наиболее часто используемым в котельных системах, является сульфит натрия. Основными факторами, которые следует учитывать при выборе поглотителя кислорода, являются скорость реакции, время пребывания, рабочая температура и давление, а также pH исходной воды. Точки впрыска для мусорщика обычно представляют собой систему хранения деаэратора или резервуар для хранения питательной воды.

Здесь показана реакция поглощения кислорода сульфитом натрия:

2Na2SO3 + O2 = 2Na2SO4 (сульфит натрия + кислород = сульфат натрия)

Теоретически для удаления 1 требуется примерно 8 частей на миллион сульфита натрия.0 ppm растворенного кислорода. На самом деле из-за различных факторов потерь рекомендуется использовать примерно 10 фунтов сульфита натрия на фунт кислорода.