Электродный котел водогрейный – Вся правда про электродный котел

alexxlab | 29.08.2019 | 0 | Разное

Содержание

Вся правда про электродный котел

Оглавление статьи

И снова здравствуйте! Многие из вас слышали про чудесные электродные котлы, которые очень сильно экономят электричество. Возникает законный вопрос: «Как и за счет чего это происходит?» Давайте попробуем разобраться где здесь правда, а где вымысел. Начнем с объяснения физических принципов работы электродного котла.

Принцип работы электродного котла.

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

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

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

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

Сравнение КПД электродного и обычного электрического котла.


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

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

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

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

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

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

 Сложности в эксплуатации электродных котлов.

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

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

 

В общем, многовато проблем для одного устройства.

Краткие итоги статьи.

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

 

 

znayteplo.ru

Котел электродный водогрейный

 

Изобретение предназначено для использования в системах циркуляционного водяного отопления преимущественно служебных помещений и коттеджей. Корпус котла выполнен в виде усеченного трехосного эллипсоида, состоящего из двух тождественных полукорпусов 1 и 2 с фланцами 3 и 4, патрубками 5 и 6 для встраивания в систему отопления и гнездами 7 и 8 соответственно для установки электродов 9 в однофазном или трехфазном исполнении как с нулем, так и без него. Такая конструкция котла снижает его материалоемкость, повышает технологичность изготовления, позволяет собирать его в нескольких вариантах в зависимости от требуемых характеристик и обеспечивает его удобный и легкий монтаж в систему циркуляционного водяного отопления. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электронике, а именно к устройствам для электродного нагрева жидкостей, и может найти применение в системах циркуляционного водяного отопления преимущественно в сельской местности, при отсутствии централизованного теплоснабжения.

Известно устройство для нагрева проточной жидкости, встроенное непосредственно в трубопровод системы циркуляционного водяного отопления, содержащее цилиндрический корпус с разъемными входным и выходным патрубками и расположенными в нем нулевым и фазным электродами, выполненными в виде двух самостоятельных блоков, подсоединенных к внешней электрической цепи (1). Недостатками известного устройства являются его ограниченность по мощности из-за однофазного питания и сложность изготовления, монтажа электродов. Известен трехфазный электродный котел, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, внутри которого установлены электроды, выбранный за прототип (2). Однако при достаточной тепловой мощности и простоте сборки и монтаже электродов основным недостатком этого котла является то, что его нельзя встроить непосредственно в систему циркуляционного водяного отопления, проходящую, как правило, по стенам помещений и следовательно требуется дополнительная площадь для его монтажа и обслуживания. К тому же котел не технологичен и трудоемок в производстве, материалоемок. Задачей изобретения является создание котла электродного водогрейного, в основном, для систем циркуляционного водяного отопления служебных помещений и коттеджей, который при достаточной для этого мощности обладал бы простотой конструкции, высокой технологичностью изготовления, малой материалоемкостью и позволял бы встраивать его непосредственно в систему отопления. Указанная задача решается тем, что в известном техническом решении, трехфазном электродном котле, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, внутри которого установлены электроды, корпус выполнен в виде трехосного эллипсоида, разъемного по диаметральной плоскости нормальной большей его оси и усеченного по ее концам двумя нормальными ей эквидистантными диаметральной плоскости плоскостями с образованием в сечениях двух тождественных эллипсов, в одном конце которых выполнены патрубки, сообщающиеся с внутренней замкнутой полостью корпуса, а в другом конце установлены электроды. Таким образом корпус, в виде усеченного с двух концов трехосного эллипсоида, состоит из двух тождественных полукорпусов с внутренней полостью, патрубками для прохода жидкости и узлами крепления электродов, соединенных в единое целое, например, с помощью фланцев в основании полукорпусов, по плоскости разъема, совпадающей с диаметральной плоскостью нормальной большей оси трехосного эллипсоида. При этом все размеры определяются конструктивно. Полукорпуса можно собрать в единый корпус в разных вариантах. Как с патрубками (узлами крепления электродов), находящимися на одной оси, по одну сторону большей оси корпуса, так и с патрубками (узлами крепления электродов), находящимися по разные стороны от большей оси корпуса. Как со сплошными электродами, едиными для двух полукорпусов, так и с электродами, разделенными на две группы, по группе в каждом полукорпусе. Как в трехфазном, так и однофазном исполнении. Вариант исполнения обусловлен только требованиями, предъявляемыми к котлу. Высокие конструктивные возможности, технологичность в изготовлении и малая материалоемкость котла обусловлены его формой, позволяющей легко монтировать в нем всевозможные электроды и отливать его на высокопроизводительных шнековых прессах из термостойкой пластмассы. Эта же форма котла позволяет легко встраивать его в циркуляционную систему водяного отопления, идущую, как правило, по стене помещения.
На фиг. 1 изображен котел электродный водогрейный, продольный в разрез, первый вариант выполнения; на фиг. 2 -сечение по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 изображен котел, с частичным выровом, второй вариант выполнения сборки корпуса котла. Все последующие варианты выполнения котла есть разновидность первого и второго вариантов с разными электродами. Котел электродный водогрейный содержит корпус в виде трехосного эллипсоида, усеченного с концов по большей оси и рассеченного диаметральной плоскостью на два тождественных полукорпуса 1 и 2, снабженных для сборки фланцами 3 и 4, соответственно. Полукорпуса 1 и 2 выполнены с патрубками 5 и 6 для монтажа в систему циркуляционного теплоснабжения и гнездами 7 и 8, соответственно, для установки электродов 9. 10 - прокладка между полукорпусами 1 и 2. 11 - токопровод, на котором крепится электрод 9. 12 - защитный кожух. В зависимости от варианта сборки котла патрубки 5 и 6 полукорпусов 1 и 2 могут быть на одной оси (см. фиг. 1) или на разных осях, сторонах корпуса (см. фиг. 3). Электроды 9 могут быть или сплошными, общими для полукорпусов 1 и 2, крепящимися с двух концов в гнездах 7 и 8, образующими одну группу электродов (см. фиг. 1) или разбитыми на две самостоятельные группы (см. фиг. 3). При этом в первом варианте сборки котла электроды 9 могут быть как сплошными, так и разбитыми на две группы, каждая из которых подсоединяется к внешней электрической цепи самостоятельно. Конструкция котла позволяет устанавливать электроды как в однофазном исполнении, так и трехфазном исполнении с общим нулем или без него. Все это значительно расширяет возможности котла. Полукорпуса 1 и 2 полностью тождественные целесообразно изготовлять из термостойкой пластмассы на высокопроизводительных шнековых прессах. Котел электродный водогрейный работает следующим образом. Котел встраивают, монтируют, в систему циркуляционного водяного отопления в нужном месте, что легко сделать, учитывая форму корпуса и вариантность расположения патрубков 5 и 6 на полукорпусах 1 и 2 (соответственно) (см., например, фиг. 1). Систему отопления заполняют водой, обработанной обычным способом с доводкой ее сопротивления до 2000... 4000 Ом/см и подсоединяют котел к внешней электрической цепи. Охлажденная вода от радиаторов отопления через патрубок 6 поступает в корпус котла, где нагревается проходящим через нее током между электродами 9. Нагретая вода через патрубок 5 поступает к радиаторам отопления. Источники информации 1. Патент США N 2474637, кл. 392-318, 1945 г. 2. Авторское свидетельство СССР N 639158, кл. H 05 B 3/60, 1970 г.

Формула изобретения

1. Котел электродный водогрейный, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, внутри которого установлены электроды, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде трехосного эллипсоида, разъемного по диаметральной плоскости, нормальной большей его оси, и усеченного по ее концам двумя плоскостями, нормальными ей и эквидистантными диаметральной плоскости с образованием в сечениях двух тождественных эллипсе, в одном конце которых выполнены патрубки, сообщающиеся с внутренней замкнутой полостью корпуса, а в другом конце установлены электроды. 2. Котел по п.1, отличающийся тем, что корпус в виде двух тождественных полукорпусов выполнен из термостойкой пластмассы на шнековых прессах.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

findpatent.ru

Особенности и устройство электрических и газовых котлов

Любая система отопления частного дома не может функционировать без элемента, который нагревает теплоноситель. В большинстве случаев этим устройством является электрический водогрейный или газовый котел (АГВ). Первый для нагрева воды использует электрический ток, другой – газ.

Основные типы электрических котлов

Электрические водогрейные устройства отличаются способом нагрева теплоносителя. Он может быть:

  1. Косвенным. Теплоноситель нагревается от реостатного патрона. Этим нагревательным элементом оснащается теновый водогрейный котел с автоматическим управлением.
  2. Прямым. Электрический ток проходит через воду, которая из-за большого сопротивления становится горячей. Таким способом воду нагревают электродные паровые и водогрейные котлы.

Котел непрямого действия

Состоит из:

  1. Герметичной накопительной емкости.
  2. Двух патрубков, приваренных к ёмкости. Через один подается холодная вода, через другой выходит горячая жидкость.
  3. ТЭНа.
  4. Температурного реле или датчика перегрева.
  5. Минеральной ваты.
  6. Наружного кожуха.

Герметичная накопительная емкость размещается внутри наружного кожуха. Между ней и кожухом есть пространство, которое заполнено минеральной ватой. Внутри емкости находится нагревательный элемент и термореле. Патрубок подачи горячей воды приварен к верхней части бака. На нем часто размещается предохранительный клапан давления. Патрубок для подключения обратной линии системы отопления с косвенным бойлером в ванной приварен к нижней части бака.

Такие водогрейные котлы могут корректно работать при одном условии: постоянной циркуляции теплоносителя. Если ее не будет, жидкость станет слишком горячей и закипит, подняв давление до критических пределов, что нарушит герметичность накопительной емкости.

Принцип работы этого циркуляционного технического устройства:

  1. Накопительная емкость заполняется теплоносителем.
  2. Подается электрический ток на нагревательный элемент.
  3. ТЭН нагревается и одновременно поднимает температуру воды.
  4. Нагретый теплоноситель движется вверх и выходит через патрубок, расположенный вверху устройства. Так происходит естественная циркуляция. При принудительной перемещение горячей воды обеспечивает циркуляционный насос.
  5. В условиях перегрева воды и избыточного парообразования размещенный на штуцере подачи предохранительный клапан спускает давление.

Такие водогрейные котлы для дома или дачи выделяются тем, что:

  1. Имеют не очень большие размеры.
  2. Не загрязняют горячую воду.
  3. Работают с любым типом теплоносителя
  4. Характеризуются повышенной электробезопасностью.
  5. Часто имеют неизменную мощность (если оснащены 1 ТЭНом) или могут изменять ее ступенчато путем подключения/отключения отдельных нагревательных элементов.

Устройства прямого нагрева

  1. Водогрейные.
  2. Паровые.

Первая разновидность представлена проточными устройствами низкого и высокого давления на малое (не больше 0,4 кВт) и высокое (6-10 кВт) напряжение. Мощность таких котлов для дачи и дома, а также для предприятий часто колеблется в пределах 25-10000 кВт.

Производители изготавливают паровые котлы, чтобы получать пар низкого давления на низкое и высокое напряжение. Величины низкого и высокого напряжения равны аналогичным техническим характеристикам водогрейного агрегата. Мощность паровых котлов колеблется в пределах 100-5000 кВт.

Несмотря на разницу в особенностях работы, все эти разновидности имеют в своей основе электроды. По сравнению с моделями непрямого действия для отопления ванной и других комнат они отличаются большей компактностью и большей чувствительностью к качеству воды.

Водогрейные электродные устройства

Электродные водогрейные котлы хорошо подходят для индивидуальных отопительных систем с косвенным бойлером в ванной. Из-за того, что их эффективность напрямую зависит от качества воды (должна быть чистой, без примесей, должна иметь определенную концентрацию солей), их используют в закрытых системах, которые могут включать такой водогрейный котел с автоматическим управлением, как АГВ.

Устройство водогрейного котла электродного типа может включать два типа электродов:

  1. Пластинчатые.
  2. Цилиндрические.

Материалом для изготовления последних является углеродистая сталь. Производители оборудуют свои электрические котлы электродами в зависимости от удельного сопротивления току. Если теплоноситель должен иметь сопротивление меньше 10 Ом-м, то для его нагрева применяют пластинчатый электрод. Если сопротивление должно быть большим, то используют цилиндрические электроды.

Стандартный электродный водонагревательный котел с цилиндрическим нагревательным элементом состоит из:

  1. Стального наружного корпуса.
  2. Входного и выходного патрубков.
  3. Фазных электродов. Их количество зависит от моделей. В маломощных устройствах их число не превышает 3. Мощные модели оснащены 6 электродами.
  4. Антиэлектрода. Размещается возле стенок наружного корпуса. Он приварен к общей диафрагме.
  5. Изоляторов с выходами. Размещаются в той части корпуса, через которую проходит электрод. Первые не допускают контакта электрического тока с наружным корпусом, вторые служат для подключения проводов к электродам.
  6. Фторопластовых трубок. Находятся над электродами. Имеют больший диаметр, чем электроды.
  7. Маховика.

Последние два элемента предназначены для управления мощностью устройства. Если водогрейный котел греет слишком сильно, фторопластовые трубки опускают вниз. Для этого используют маховик. Часть электрода прячется в трубке, из-за чего уменьшается его активная площадь. Когда нужно, чтобы стальной водогрейный котел работал мощнее, трубки поднимают вверх.

Этот принцип управления мощностью электрического  котла не единственный. Другой предусматривает отключение отдельных электродов.

Электрические конденсационные модели с автоматическим управлением агревают воду по такому принципу:

  1. Вода заполняет герметичную накопительную емкость. В жидкости обязательно есть определенная производителем концентрация солей.
  2. Подается ток на электроды.
  3. Электрический ток проходит через электроды и начинает проходить через воду. При этом от электрода к стенкам наружного корпуса движутся ионы (заряженные частицы соли). Это движение способствует повышению силы тока настолько, что она становится больше, чем электропроводность. Происходит нагрев жидкости.

Паровой котел

Представлен многими моделями.

Одна из распространенных моделей (рассчитана на создание пара низкого давления на низкое напряжение 0,4 кВт) КЭПР-160/0,4 состоит из таких элементов:

  1. Сваренного из 2 стальных труб сосуда. Они размещены одна в другой так, что оси совпадают. Благодаря этому формируются две камеры: парогенерирующая (внутренняя) и вытеснительная (внешняя).
  2. Электродной системы. Находится в парогенерирующей камере. Она представляет собой набор плоских пластин.
  3. Проходных изоляторов.
  4. Токопроводящих шпилек. Находятся в проходных изоляторах. Подают ток на электродную систему.
  5. Поплавкового регулятора подпитки. Он размещается на наружной стороне устройства и подключен к камере вытеснения.
  6. Механического сепаратора пары. Встроен в верх парогенерирующей камеры.
  7. Регулятора давления пара. Его размещение – место возле регулятора подпитки.

Принцип управления мощностью:

  1. Вода во внутренней камере нагревается настолько, что образуется пар.
  2. Пар накапливается в сепараторе, поднимая при этом давление.
  3. Давление становится слишком большим, и срабатывает регулятор.
  4. Вода из внутренней камеры вытесняется во внешнюю, и пластины оголяются.
  5. В таких условиях мощность котла падает, и начинает появляться необходимое количество пара, которое затем подается в теплосеть, имеющую АГВ.

Газовые котлы

Водогрейные котлы на газе бывают:

  1. Стандартными.
  2. Конденсационными.

Стандартный агрегат внешнего или внутреннего размещения состоит из двух основных частей:

  1. Газовой горелки. Бывает атмосферной и надувной (оснащена вентилятором).
  2. Водотрубного теплообменника. Находится над горелкой и впитывает тепло, которое образуется в результате сгорания газа.

Такие агрегаты имеют и вспомогательные части:

  1. Взрывной клапан.
  2. Автоматику для управления горелкой.
  3. Предохранительный и запорный клапаны.

Эти элементы имеют АГВ и конденсационные котлы, которые могут легко подавать горячую воду в ванную или иные комнаты.

Стандартные водогрейные устройства с автоматическим управлением имеют КПД 92%. Мощность она колеблется в рамках 0,4-4 МВт.

АГВ  имеет огнетрубный теплообменник. Угарные газы проходят по трубам, размещенным в накопительной емкости с водой. АГВ не отличается высоким КПД, но модели АГВ дешевле, имеют механические автоматические устройства управления и не требуют тока.

Конденсационный агрегат

Строение предусматривает наличие дополнительного водотрубного и конденсационного теплообменников. За счет этого вырастает поверхность нагрева водогрейного котла внешнего или внутреннего размещения.

Конденсационный отопительный котел кроме тепла, которое выделяет горение газа, добывает тепло из водяного пара, который образуется при сжигании топлива. Впитывают это тепло дополнительный водотрубный и конденсационный теплообменники. Первый охлаждает угарные газы до температуры 55 °С. В таких условиях образуется конденсат, который оседает на стенках конденсационного теплообменника. Конденсат охлаждается и выводится через трубу в канализацию, а отданное тепло переходит в теплоноситель через стенки труб, которые увеличивают поверхность нагрева водогрейного обогревательного устройства наружного размещения.

Циркуляция воды организована так, что охлажденная в системе отопления с косвенным бойлером  жидкость поступает в дополнительный теплообменник, впитывает там небольшое отданное конденсатом количество тепла и течет в основной теплообменник.

КПД бытовых конденсационных котлов достигает 90-95%.

poluchi-teplo.ru

Электродные водогрейные и паровые котлы

Страница 45 из 59

Электродный принцип нагрева воды обеспечивает простоту конструкции и регулирования мощности. Металлоемкость электродных водонагревателей ниже, а надежность в большинстве случаев выше, чем у элементных,
К недостаткам этих водонагревателей относят; загрязнение воды продуктами электрохимических реакций, происходящих на металлических электродах и корпусе, зависимость мощности нагрева от температуры воды, повышенную опасность поражения электрическим током.
Электродные водогрейные котлы выпускают проточными низкого и высокого давления на низкое (до 0,4 кВ) и высокое (6... 10 кВ) напряжение и на мощности от 25 до 10000 кВт типов КЭВ (котел электродный водогрейный), КЭВЗ (котел электродный водогрейный с замкнутым контуром), а также ЭПЗ (электродный, прямоточный с замкнутым контуром).
Котлы используют в системах горячего водоснабжения в центральных и местных электрокотельных.
В системах горячего водоснабжения котлы работают в первичном замкнутом водо-водяном контуре теплообменных аппаратов (бойлеров) или отопительных приборов. Работа с теплообменником обеспечивает циркуляцию через котел несменяющейся воды, что существенно уменьшает накипеобразование на электродах и не загрязняет потребляемую воду. Открытый водоразбор из котлов возможен, если вода предварительно смягчается или если она используется с температурой не выше 60°С.
Котлы типа КЭВ изготавливают с пластинчатыми и с цилиндрическими электродами из углеродистой стали. Цилиндрические электроды предназначены для воды с удельным сопротивлением до 10 Ом-м и ниже, а пластинчатые — выше 10 Ом-м. Цилиндрический стальной корпус 1 котла (рис. 19.6) имеет входной 2 и выходной 3 патрубки для воды. Внутри котла смонтированы три цилиндрических фазных электрода 4 (или шесть для котлов повышенной мощности), размещенные внутри нулевых электродов (антиэлектродов) 5, приваренных к общей диафрагме. Электроды образуют схему замещения типа «звезда».
Мощность регулируется изменением активной площади электродов, введением между электродами изоляционных фторопластовых труб 7 при помощи маховика 8.
Номинальная мощность котла, указанная в техническом паспорте, рассчитана для воды с заданным удельным сопротивлением. При ином сопротивлении работа котла не допускается либо из-за чрезмерного опасного увеличения плотности тока, либо резкого снижения мощности котла.
При сопротивлении воды выше заданного в систему добавляют тринатрий-фосфат (Na3P04) или сульфат натрия (Na2SO4) в виде водных растворов.
При низком сопротивлении воды в нее добавляют дистиллированную воду.
Котлы для безопасной работы в обязательном порядке оборудуются предохранительными клапанами давления, настроенными на максимально допустимое давление воды. Эксплуатация самодельных электродных котлов, безопасность которых не подтверждена службой Котлонадзора, запрещается.
Паровые электродные котлы используют не только для горячего теплоснабжения и отопления, но также и для технологического пароснабжения (в кормоприготовлении, подсобном производстве и т. д.), поэтому они более универсальны, чем водогрейные котлы.
Паровые котлы выпускаются для получения пара низкого давления на низкое (0,4 кВ) и высокое (6 кВ) напряжения мощностью от 100 до 5000 кВт.


Рис. 19.6. Электродный водогрейный котел КЭВ-0,4 с цилиндрическими электродами:
1 — корпус; 2, 3 — входной я выходной патрубки; 4 — фазный электрод; 5 — антиэлектрод; 6 — изоляторы с выводами; 7 — фторопластовая труба; 8 — маховик.


Рис. 19.7. Электродный паровой котел КЭПР-160/0,4:
1 — проходной изолятор; 2— парогенерирующая камера; 3 — вытеснительная камера; 4 — электродная система; 5 — поплавковый регулятор подпитки; 6 — механический сепаратор пара; 7 — регулятор давления пара.

Электрокотел типа КЭПР мощностью 160 кВт представляет собой сварной сосуд из стандартных стальных труб, размещенных соосно и образующих внутреннюю (парогенерирующую) 2 и внешнюю (вытеснительную) 3 камеры (рис. 19.7). Внутри парогенерирующей камеры размещена электродная система 4 в виде пакета плоских пластин, образующих схему замещения «треугольник». Питание к электродной системе подводится по токоведущим шпилькам в проходных изоляторах 1. Крайние пластины с наружной стороны электроизолированы. Под действием возрастающего давления пара срабатывает регулятор давления .7 и вода из камеры 2 вытесняется во внешнюю 3, оголяя электроды и этим уменьшая мощность котла до образования потребного расхода пара.

leg.co.ua

ЭЛЕКТРОДНЫЕ ПАРОВЫЕ И ВОДОГРЕЙНЫЕ КОТЛЫ

ПАРОВЫЕ И ВОДОГРЕЙНЫЕ КОТЛЫ

Электротеплоснабжение является одной из форм централизованного теплоснабжения потребителей. Преимущества электроэнергии — просто­та конструктивного исполнения электроотопительных приборов, воз­можность точного поддержания температурного режима в отапливаемых помещениях и экономия в связи с этим первичных энергетических ресур­сов у потребителя, более широкие возможности автоматизации процесса - позволяют при помощи электрических схем теплоснабжения реализо­вать и определенные преимущества, характерные для индивидуальных систем теплоснабжения, прежде всего их мобильность. Одним из элемен­тов в схемах электротеплоснабжения являются электродные паровые и водогрейные котлы, работающие по принципу прямого преобразова­ния электрической энергии в тепловую.

Котлы электродные паровые регулируемые предназначены для выра­ботки насыщенного пара давлением до 0,6 МПа (6 кгс/см2) и применя­ются для отопления жилых и производственных помещений, а также для технологического пароснабжения сельскохозяйственных, промыш­ленных и бытовых объектов. Условное обозначение котла: числитель - потребляемая электрическая мощность, кВт; знаменатель - номиналь­ное напряжение питающей сети, кВ. Например, условное обозначение КЭПР-250/0,4 расшифровывается: котел электродный паровой регули­руемый потребляемой мощностью 250 кВт, номинальным напряжением питающей сети 0,4 к В. 54

В паровом котле теплота, выделяющаяся при протекании электри­ческого тока через воду, представляющую активное сопротивление, идет на ее нагрев и испарение. Электродные паровые котлы выраба­тывают насыщенный пар. Конструкция электродного парового котла на напряжение 0,4 кВ показана на рис. 16.

В цилиндрическом корпусе котла установлена коаксиально цилиндри­ческая обечайка с двумя камерами — парогенерирующей 1 и вытесни - тельной 2. В парогенерирующей камере расположен пакет плоских электродов 3, на которые по токоведущим шпилькам через проходные изоляторы 4 в днище 5 подается напряжение 0,4 кВ трехфазной электри­ческой сети. Вода, заполняющая межэлектродные пространства, образует активные электрические сопротивления, включенные по схеме "тре­угольник".

Крайние пластины пакета электродов изолируются снаружи диэлектри­ческими пластинами для исключения несимметричной нагрузки по фазам (перекоса). В случае питания котла водой с низким удельным сопротив­лением система электродов выполняется из трех цилиндрических стерж­ней (вариант А), а не из плоских.

Парогенерирующая и вытеснительная камеры сообщаются по воде в нижней части котла, по пару обе камеры связаны только через регу­лятор температуры РТ-40. Конструкция котла обеспечивает автомати­ческое регулирование в заданном режиме электрической мощности котла и, следовательно, его паропроизводительности.

Повышение давления пара в котле выше установки регулятора температуры связано с закрытием клапана регулятора, при этом пере­крывается связь парогенерирующей камеры с паровым объемом вы - теснительной, что приводит к повышению давления в паровом объеме парогенерирующей камеры по сравнению с вытеснительной. Это влечет вытеснение котловой воды из парогенерирующей камеры в вытесни - тельную, снижению уровня в электродной системе и связанное с этим уменьшение электрической мощности котла и его паропроизводи­тельности. При снижении давления ниже уставки регулятор температуры открывает связь камер по пару, из-за чего давление в них выравнива­ется, котловая вода перетекает в парогенерирующую камеру, увели­чивая уровень погружения электродов, возвращая котел в заданный режим работы.

Ввод питательной воды осуществляется в вытеснительную камеру через поплавковый регулятор уровня 7, отбор пара производится через патрубок 8 в парогенерирующей камере. Поплавковый регулятор уровня 7 представляет сосуд, соединенный двумя патрубками и водяным про­странством вытеснительной камеры электродного котла. В съемном днище регулятора имеются два патрубка для автоматической 9 и руч­ной 10 подпитки. Полый поплавок 11 через шток и кулису соединен с краном 12 на патрубке автоматической подпитки.

Рис. 16. Устройство электродного котла КЭПР-250/0,4:

Hsl я

Г

Рис. 17. Включение электродного парового котла:

А - в электрическую сеть; б - в систему питания водой; АВ - автоматический выключатель; ТТ - трансформатор тока; К - контактор; 1 - электромагнитный клапан; 2 - фильтр-отстойник; 3 - питательный насос; 4 - регулятор уровня

При автоматической подпитке открыт клапан автоматической под­питки на питательном трубопроводе, клапан ручной подпитки закрыт, вода поступает в корпус регулятора уровня и через нижний патрубок в котел. Как только уровень воды в котле достигнет положения, пре­вышающего верхний уровень затопления электродов на 100 мм, попла­вок через шток с кулисой перекрывает кран 12, прекращая поступле­ние воды в котел. Номинальный расход питательной воды регулятор уровня обеспечивает при полностью затопленных электродах. В случае выхода из строя поплавкового регулятора уровня временная работа котла возможна при ручном регулировании подачи воды через патру­бок ручной подпитки 10.

1 - парогенерируюгцая камера; 2 - вытеснительная камера; 3 - пакет плоских электродов; 4 - проходные изоляторы; 5 - днище котла; 6 - регулятор темпера­туры; 7 - регулятор уровня; 8 - патрубок отвода пара; 9 - патрубок автомати­ческой подпитки котла; 10 - патрубок ручной подпитки котла; 11 - поплавок; 12 - кран; 13 - указатель уровня; 14 - электродный датчик предельного уровня; 15 - крышка котла; 16 - предохранительные клапаны; 17 - манометр; 18 - воз­душник; 19 - дренажный патрубок; 20 - патрубок для продувки котла

Уровень воды в котле контролируется по указателю уровня 13. Котел оснащен защитой от перепитки, в которой электродный датчик уровня 14, установленный в крышке 15, дает сигнал соответствующему испол­нительному механизму на прекращение подачи питательной воды при достижении предельного уровня воды в котле.

Защита котла от превышения давления осуществляется двумя предо­хранительными клапанами.

Электрическая схема включения котла (рис. 17, а) имеет автомати­ческий выключатель, служащий для защиты от перегрузок и коротких замыканий; контактор для коммутации цепи подключения электрод­ного котла; трансформаторы тока и амперметры, предназначенные для контроля токов нагрузки электродного котла; вольтметры для контроля напряжения питания.

Схема питания котла водой приведена на рис. 17,6.

Каждый котел имеет защиты, действующие на отключение его от электрической сети при одно - и междуфазных коротких замыканиях без выдержки времени и перегрузке по току на 15% от номинальной нагрузки.

В табл. 14 приведена техническая характеристика паровых электрод­ных котлов на напряжение 0,4 кВ. Паровые котлы большой единичной мощности изготовляются на напряжение питающей сети выше 1000 В.

Таблица 14. Техническая характеристика электродных паровых котлов

Марка котла

Наименование

КЭПР-2 50/0,4

КЭПР-160/0,4

Потребляемая номинальная мощность,

250

160

КВт

Номинальное напряжение питающей

0,4

0,4

Сети, кВ

Номинальный ток, А

375

240

Число фаз

3

3

Паропроизводительность, кг/ч

320

210

Максимальное рабочее давление,

0,6 (6)

0,6(6)

МПа (кгс/см2)

Удельное сопротивление питательной

1000-12 000

1000-12 000

Воды при 20 °С, Ом ■ см

Масса, кг

500

500

Объем, л

200

200

Коэффициент полезного действия, %

98

98

Примечание. Приведенные типоразмеры электродных паровых котлов не охватывают всей номенклатуры.

Рис. 18. Схема электродного водогрейного регулиру­емого котла напряжением 0,4 кВ:

/ - корпус; 2 - пластинчатые электроды; 3 - проходные изоляторы; 4 - диэлектрические пла­стины (антиэлектроды) ; 5 - штурвал; 6 - шток; 7 - защитные пластины; 8 - вход воды; 9 - выход горячей воды: 10 - термореле; 11 - дренаж; 12 - заземление

Трехфазные электродные водогрейные кот­лы применяются для отопления и горячего водоснабжения крупных зданий и небольших поселков. Котлы на напряжение 0,4 кВ выпол­няются с пластинчатыми электродами, наи­более приемлемыми для воды с низкой удель­ной электропроводностью.

На рис. 18 приведено схематическое устройство электродного водогрей­ного регулируемого котла напряжением 0,4 кВ, мощностью 12—250 кВт. Внутри цилиндрического корпуса установлены электроды, напряжение к которым подается через проходные изоляторы, укрепленные на днище котла. Нагрев воды происходит при движении между плоскими электрод­ными пластинами при протекании через нее электрического тока. Регу­лирование мощности осуществляется изменением протекающего через воду электрического тока при помощи диэлектрических пластин (анти­электродов), собранных в пакет и входящих в зазоры между электрод­ными пластинами.

Мощность электродных водогрейных котлов рассчитана на определен­ное удельное сопротивление воды при 20 ° С. При нагреве воды с удель­ным сопротивлением при 20 °С, отличающимся от расчетного, мощность котла будет определяться:

Р20расч "20

Где NH0M N - номинальная и фактическая мощность водогрейного котла, Вт; Р20расч ~ расчетное удельное сопротивление воды, Ом м; ^ - фактическое удельное сопротивление воды, Ом • м.

Электродные водогрейные котлы на напряжение 6—10 кВ изготовля­ются с цилиндрическими и кольцевыми электродами. Котлы с цилиндри­ческими электродами применяются при высоком удельном сопротив­лении воды.

Цилиндрический корпус электродного водогрейного котла (рис. 19, а) имеет входной 2 и выходной 3 патрубки для воды. Крышка 5 и днище

Рис. 19. Устройство электродных водогрейных котлов на напряжение 6-10 кВ: а - с цилиндрическими электродами: 1 - корпус; 2 - входной патрубок; 3 - электрод; 8 - проходной изолятор; 9 - нулевой электрод; 10 - диафрагма; 11 - вой винт; 15 - кулачковая муфта; 16 - электропривод; 17 - воздушник; 18 - электродами: 1 - корпус; 2 - диафрагма; 3 - фторопластовая камера; 4 ~ фаз - 8 - ходовой винт; 9 - кулачковая муфта; 10 - электропривод; 11 - воздушник;

6 в зависимости от диаметра корпуса и рабочего давления в котле выпол­няются либо плоскими, либо эллиптическими.

В днище устанавливаются вводы фазных электродов. Фазные электро­ды 7 представляют цилиндрические стержни определенных длины и диа­метра, к которым подводится напряжение по токоведущим шпилькам

Выходной патрубок; 4 - опора; 5 - крышка корпуса; б - днище; 7 - фазный фторопластовая втулка; 12 - фторопластовый экран; 13 - крестовина; 14 - ходо - дренажный патрубок; 19 - штуцер для датчика температуры; 6-е кольцевыми ный электрод; 5 - проходной нэолятор; б - нулевой электрод; 7 - подвеска; 12 - дренажный патрубок; 13 - штуцер для датчика температуры

Изоляторами 8. Каждый фазный электрод коаксиально окружен нуле­вым электродом 9. Все нулевые электроды приварены к диафрагме 10, которая разделяет полость котла на две части между входным и вы­ходным патрубками и направляет поток воды в кольцевые зазоры между фазными и нулевыми электродами, в которых происходит ее нагрев.

В нижней части нулевых электродов крепятся фторопластовые втулки II, служащие для равномерного распределения воды по фазам и для защиты от износа узлов уплотнения между фазным электродом и про­ходным изолятором.

Мощность котла регулируется вертикальным перемещением фторо­пластовых экранов 12, расположенных коаксиально относительно фаз­ных и нулевых электродов, которые жестко закреплены на крестовине 13, связанной с электроприводом 16. Перемещение фторопластовых экранов относительно фазных электродов изменяет их активную пло­щадь и, как следствие, мощность котла.

Котлы с кольцевыми электродами применяются для нагрева воды с низким удельным сопротивлением. Внутри котла (рис. 19,6) между днищем и диафрагмой 2 установлены три фторопластовые камеры 3 с отверстиями в нижней части для прохода воды в межэлектродное пространство. Размещенные в камерах фазные электроды выполнены из концентрических стальных колец, соединенных между собой свар­кой. Нулевые электроды 6, расположенные над фазными, выполнены аналогично фазным. Нулевые электроды закреплены жестко на под­веске 7, связанно

msd.com.ua

принцип работы, плюсы и минусы, вода для электродного котла

Как показала практика, отопление жилых и промышленных объектов с помощью обычной централизованной системы отопления не всегда является эффективным и практичным. Именно эта причина побуждает искать альтернативные источники тепла, которые были бы конкурентоспособными и экономичными.

Одним из ярких примеров такого оборудования являются электродные котлы отопления, которые позволяют быстро и качественно прогревать отапливаемое здание. На чем основан принцип их работы? Какие преимущества и недостатки они имеют? Как увеличить их экономичность? Рассмотрим эти вопросы подробнее.

Содержание

Принцип работы электродных котлов отопления


Данный тип котлов используют исключительно в системах отопления закрытого типа. Высокой скорости нагрева и КПД удается достигнуть, благодаря уникальной системе ионизации теплоносителя.

Суть этого способа нагрева заключается в прямой передаче энергии, которая находится в электрическом токе, молекулам воды. В результате этого, удается достичь определенных показателей, которые значительно влияют на скорость прогрева теплоносителя. А именно:

  • Скорость нагрева воды. Воздействие электрического тока нагревает теплоноситель практически моментально. Это свойство в значительной степени влияет на скорость нагрева помещения. В то время пока, к примеру, газовый котел еще разогревает жидкость в системе отопления, электродный уже отапливает помещение.
  • Выход на номинальную мощность. Несложные расчеты показывают, что для того, чтобы прогреть систему отопления, часто расходуется большое количество топлива с наименьшей теплоотдачей. В этом отношении электродный отопительный котел отличается от аналогичного оборудования. Высокая скорость нагрева теплоносителя обеспечивает выход узла на номинальную мощность очень быстро.

Пеллетные котлы разновидность твердотопливных отопительных котлов, быстро набирающая популярность благодаря своей дешевизне и эффективности.

Как правильно расчитывать мощность газового котла, читайте здесь.

Еще одной особенностью электродного оборудования является его защита от перегрева, которая часто отсутствует в системах, работающих на других видах топлива.

Если по любым причинам в котел перестает поступать теплоноситель, нагрев прекращается автоматически.

Преимущества устройств


Все отопительное оборудование имеет свои положительные и отрицательные стороны. Поэтому, при выборе наиболее подходящей модели электродного котла, стоит обращать внимание, как на плюсы, так и на минусы. Итак, основные преимущества:

    • Экономичность. Стоимость котлов ниже, чем у аналогичных отопительных приборов. Во время работы достигается достаточно высокий уровень теплоотдачи, КПД составляет не менее 96-98%. При установке дополнительного оборудования и использования специального теплоносителя можно добиться экономии расхода электроэнергии около 40%.
    • Компактность. Котел весит очень мало, что существенно отличает его от газового оборудования, вес которого может достигать 50-60 кг и больше. Промышленный электродный агрегат имеет вес около 6 кг.
    • Возможность увеличения мощности. Если номинальной производительности прибора не хватает для нагрева помещения, можно использовать несколько нагревательных узлов, подключая их в общую сеть. Максимальная мощность, в таком случае, составит 150 кВт. Блок управления электродным котлом одновременно будет управлять и контролировать работу всех отдельных узлов.

Целью испытаний водогрейных котлов является определение фактических эксплуатационных, теплотехнических и экологических показателей.

Схему водогрейной котельной смотрите тут.

  • Безопасность. Использование электродных котлов намного безопасней, чем эксплуатация газового или оборудования, работающего на твердом топливе.

Еще одним весомым преимуществом является то, что данное оборудование можно использовать практически для любых систем отопления промышленных и бытовых объектов, а также складов и других помещений.

Основные недостатки электродных отопительных котлов


Как уже отмечалось, каждый вид отопительной техники, имеет свои недостатки, и электродные котлы не являются в этом исключением. К минусам такого оборудования относятся:

  • Требовательность к качеству теплоносителя. В систему отопления нельзя залить обычную воду из-под крана. Запрещается и использование для этих целей тосола или жидкости из артезианских источников.
  • Регистрация. Еще один аспект, который существенно уменьшает количество желающих установить такой вид отопительного оборудования. Сроки регистрации могут растянуться до полугода и больше, а сбор сопроводительных документов потребует определенных финансовых затрат. Впрочем, все расходы обычно окупаются уже за первый год автономного отопления помещения.

Котлы на отработанном масле. Область применения и виды.

Об устройстве котла на отработанном масле, читайте здесь.

Недостатки не так уж и значимы, а выгоды и перспективы от его установки, а также быстрая окупаемость, делают электродный котел одним из наиболее экономически выгодных отопительных устройств.

Как увеличить производительность?


Кроме того, что электродные котлы сами по себе достаточно экономичны и производительны, с помощью дополнительных приборов и материалов можно увеличить их КПД еще больше. Для этой цели может использоваться:

  1. Теплоноситель. Лучше всего заполнять систему отопления специальной жидкостью, которую продают производители данного оборудования. Обычная вода для электродного котла не подходит. В крайнем случае, для придания ей необходимых свойств, необходимо добавить обычную поваренную соль.
  2. Блок управления. Автоматический регулятор, который самостоятельно устанавливает наиболее экономичный и производительный режим в рамках установленной программы. Преимущества от его применения очевидны в случае, если необходимо объединить несколько нагревательных котлов в единую сеть и управлять всеми одновременно.

Относительно небольшие материальные затраты могут существенно увеличить производительность оборудования. Вложения при этом окупаются достаточно быстро.

Электродные котлы для систем отопления являются удобным и практичным оборудованием, которое составляет серьезную конкуренцию газовым и твердотопливным аналогам.

kotlotech.ru

Водогрейные котлы для частного дома электрические

Водогрейный электрический котел: 7 критериев выбора

Электрический водогрейный котел представляет собой безопасный и экологичный вид оборудования, который используется для отопления Водогрейные котлы используются не только в частных целях, но и на производстве. Промышленные котлы отличаются мощностью и размером, они требуют установки в специально отведенных помещениях, в отличие от котлов для обогрева квартир и загородных коттеджей.

Как выбрать электрический водонагревательный котел

Ввиду отсутствия газовой магистрали за городом, владельцы частных домов предпочитают использовать электрические котлы для обогрева помещения. Они нагревают теплоноситель с помощью тока.

Во время использования электрического котла не загрязняется окружающая среда, в воздух не выделяются отработанные вещества.

Электрические котлы предназначаются для приготовления горячей воды и обогрева помещений любых площадей.

При выборе электрического водонагревательного котла рекомендуется смотреть на комплектацию

Критерии выбора электрического нагревательного котла:

  • Площадь помещения;
  • Мощность – мощность нагревательных ТЭНов варьируется от 2 до 60 кВт;
  • Теплоаккумулирующая емкость;
  • Напряжение – в зависимости от мощности прибора, предполагает наличие в загородном доме однофазной сети с напряжением 220 вольт или трехфазной с 360 вольт;
  • Ток – заряд, который проходит через поперечное сечение кабеля за определенный промежуток времени;
  • Площадь сечения кабеля – чем больше приборов используется, тем больше должно быть сечение кабеля в проводке;
  • Производитель.

Многие производители оснащают котел циркулярным насосом, расширительным бачком, температурными датчиками. Котлы с таким набором элементов находятся в диапазоне выше среднего уровня цен.

Электрический водогрейный котел для отопления: за и против

На сегодняшний день существует 3 вида электрический водогрейных котлов – ТЭНовый, электродный и индукционный. Электродные и индукционные не сильно популярны ввиду сложностей, которые могут возникнуть при установке или обслуживании приборов.

Принцип работы ТЭНа простой – электроэнергия преобразуется в тепло, носителем которого выступает вода.

Можно выделить одноконтурные котлы, которые предназначены для обогрева помещения или двухконтурные – помимо отопления они обеспечивают дом горячей водой в кране.

Электрический водогрейный котел для отопления прост в использовании, долговечен и надежен

  • Экономичность использования;
  • Энергоэффективность – имеют высокий КПД 99%;
  • Экологичность – отсутствуют продукты сгорания;
  • Сравнительно невысокая цена.

Не смотря на преимущества водогрейных электрокотлов, можно выделить их недостатки. Все они связаны с источником питания – электроэнергией. Цена на электричество постоянно растет и использование таких котлов обходится дороже, чем газовых. Владельцы загородных домов с электрокотлом постоянно зависят от поставок электроэнергии. При порывах проводов или сгоранием проводки, дом сразу начнет остывать. Поэтому желательно на всякий случай иметь запасной источник обогрева – котел на переработанном масле или камин.

Электрические водогрейные котлы для частного дома: принцип работы

Водонагревательные котлы современного производства хорошо отапливают помещение, при этом потребляют относительно немного электроэнергии.

Чтобы снизить потребление электричества, можно использовать многотарифный счетчик электроэнергии. Работа котла в вечернее и ночное время позволит снизить затраты на электричество до 30%.

При перегреве электрокотла срабатывает предохранитель, который отключает всю систему

В базовый комплект отопительного электрокотла входит расширительный бак, ТЭН (нагревательный элемент), элементы для регулировки температуры, датчики давления и предохранители.

Работает прибор очень просто – в расширительный бак поступает теплоноситель, в нашем случае вода. За счет электроэнергии вода нагревается и распространяется по радиаторам и трубам. С помощью блока управления можно регулировать работу прибора – изменять температуру воды, выставлять время работы котла.

Отключение системы происходит и при резких скачках напряжения.

Установка водонагревательного котла своими руками

Водонагревательный котел для отопления частного дома под силу установить самостоятельно. Для данного типа котла не требуется вентиляция или дымоход. Он не выделяет вредных веществ и не вырабатывает отходов. Компактные модели не требуют особой изоляции и могут быть установлены на кухне. Для более мощных моделей все же лучше выделить специальное место типа котельной.

Единственная сложность в установке заключается в поведении электрического питания. Так как эти котлы являются мощными электроприборами, по правилам безопасности к ним следует вести отдельную линию электроснабжения.

Для котлов небольшой мощности до 6 кВт достаточно будет подвести питание от сети 220 Вт. Для более мощных котлов от 12 кВт следует подводить трехфазное питание от сети 320 Вт.

Перед установкой котла нужно прочитать инструкцию по монтажу, которая находится в упаковке с прибором

Расчет сечения провода будет зависеть от того медный он или алюминиевый. Формулы расчета без труда можно найти в интернете или вызвать электрика для расчета и укладки проводки.

Обязательным элементом для такого прибора будет установка автомата УЗО. Учитывая то, что котел может дать течь, следует хорошо выбрать место для укладки провода, дабы в случае протечки не возникло короткого замыкания.

Обязательно нужно следовать всем инструкциям, ведь некорректное подключение котла к проводке может стать причиной замыкания или более серьезных повреждений.

Водогрейный котел электрический: как ремонтировать (видео)

На сегодняшний день на рынке водогрейных котлов прочно занимает место производитель Bosch, который выпускает котлы в комплекте с бойлерами для нагревания воды. Все приборы оснащены специальной системой защиты, которая предохраняет агрегат от резких скачков напряжения.

Внимание, только СЕГОДНЯ!

Водогрейные котлы для частного дома: преимущества и недостатки

Водогрейные котлы для частного домостроения подогревают воду для нужд владельцев, для систем тепловых генераторов и вентиляции. Главное отличие от паровых аналогов то, что подогрев выполняется под высоким давлением. Жидкость в теплоносителе не закипает, следовательно, не происходит эффект парообразования. Чаще такие котлы используются как автономные агрегаты для частного дома или дачи.

Котел водогрейный прямой

Главные преимущества

Отличные эксплуатационные данные – не основные достоинства водогрейных установок. Перечень состоит из таких технических характеристик:

  • высокоточное программирование заданных температурных режимов;
  • удобство при эксплуатации, ремонте и техническом обслуживании;
  • высокий коэффициент полезного действия;
  • эффективность;
  • простота конструкции;
  • низкий расход топливных ресурсов;
  • компактность;
  • долговечность;
  • надежность;
  • пожаробезопасность;
  • безопасность для здоровья и окружающей среды;
  • привлекательный внешний вид.

На рынке представлен широкий модельный ряд аппаратов различных торговых марок.

Типоразмеры

В зависимости от требований к значениям показателя температур дома, потребители выбирают котлы по размеру и энергоресурс для них. Генераторы этого вида делятся на две группы:

Высокотемпературное оборудование долговечно, надежно, просто монтируется и легко управляется. Минус – высокий расход топлива.

У низкотемпературных приборов высокая экономичность процесса обогрева дома и высокая цена.

Конструктивные типы установок для дома

Конструктивно котлы напрямую зависят от типа топлива и заданной температуры жидкости на выходе. Они делятся на два вида:

Разница между ними состоит в том, что котлы оснащены трубами, по которым движется теплоноситель – жидкость или идет поток газа от переработанного топлива.

Для частного дома приемлемы водогрейные установки с газотрубной системой потому, что водотрубные агрегаты с более сложными техническими данными и затрудненным доступом к элементам, деталям и узлам.

Градация по виду топлива

По потребляемому топливному ресурсу для подогрева воды, котлы для дома подразделяются на:

  • твердотопливные;
  • жидкотопливные;
  • газотопливные.

Твердотопливные приборы вырабатывают при эксплуатации вредные выбросы. Их стоимость с самой демократической линейкой.

Газовый вариант пользуется популярностью за счет практичности и экологической чистоты. Это надежные и безопасные агрегаты.

Жидкое топливо – солярка. Водогрейные генераторы на солярке широко применяются для нужд дома.

С учетом индивидуальных возможностей потребителя, подбирается тип топки. При подведенном газопроводе, лучше остановить выбор на газовом приборе.

Производители предлагают водогрейные котлы, работающие на всех видах топлива. При такой конструкции к горелке предъявляются высокие технические требования.

Твердотопливные установки для дома

Особенность твердых энергоресурсов – длительный срок горения. Чтобы сгорели все компоненты, дающие тепловую энергию, требуется высокая и регламентированная температура.

Критерии выбора котла на твердом топливе для частного домостроения:

  • функциональность – выработка тепловой энергии от других видов топлива;
  • скорость сгорания;
  • тип топочной полости.

Период сгорания одной закладки топливного материала – определяющий выбор фактор. Современные агрегаты способны работать на одной закладке несколько дней. Они оснащены автоматизированной установкой коррекции температурного режима. Так на угле этот период достигает недели.

Высокая стоимость компенсируется низким расходом теплоносителя.

Два способа сгорания:

  • газовый – топливо при переработке выделяет газ, вентилятор направляет в камеру топки газ, где он воспламеняется от фитиля;
  • верхнее горение – способ основан на методе горения сверху вниз.

Приборы на твердом топливе требуют от теплоносителя высокого качества. Жидкость очищают и фильтруют. Сравнительно небольшой слой налета способен увеличить затраты на энергетические ресурсы. С целью повышения производительности, устанавливают систему водоподготовки от накипи.

Универсальные модели котлов востребованы, это обусловлено:

  • удобством при эксплуатации;
  • практичностью;
  • экономичностью;
  • внедрение дополнительных функций;
  • модернизацией конструкции.

Сделать правильный выбор модели помогут отзывы на специализированных сайтах, консультация профессионалов, привязка к индивидуальным особенностям дома и участка.

Дровяные котлы для частного дома

Использование твердотопливных дровяных аппаратов для загородных особняков – чаще встречающийся вариант.

Водогрейные дровяные котлы не сложны по своей структуре. Топочная камера соединена со змеевиком, внутри которого полость заполнена теплоносителем. Выработанная тепловая энергия, подается в систему нагрева. После понижения температуры, вода снова подается по обратке.

Такие агрегаты для частного дома отличаются от других моделей тем, как происходит горение в топке.

Отличительные черты дровяных аппаратов:

  • высокая степень безопасности;
  • высокий КПД;
  • автоматизированный процесс горения;
  • прочность корпуса котла;
  • длительный эксплуатационный срок.

Выбирая модель дровяного генератора тепла, рекомендуется обращать внимание на номинальную мощность и период сгорания одной закладки топлива, еще на принцип процесса сгорания.

Автономное отопление с высоким КПД

У водогрейных котлов высокий КПД, кроме того, к ним выдвигается еще ряд требований:

  • практичность;
  • экономичность;
  • способность переработать топливные ресурсы;
  • высокая прочность;
  • длительный срок службы;
  • современный дизайн.

Высокий уровень КПД достигается благодаря процессу двойного сгорания. Принцип метода состоит в том, что сначала горит топливо, затем тлеет выделенный газ.

Использование жаротрубных конструкций повышает количество выделяемого тепла.

Технология пульсирующего сгорания с использованием модернизированной горелки тоже увеличивает КПД.

Теплообменник

Теплообменный модуль (регистр) определяет КПД. Виды:

  • вертикальные;
  • горизонтальные;
  • трубчатые;
  • водяные рубашки.

Прибор с рубашкой работает экономично, если горение в топке с беспламенным характером. В противном случае, это чревато увеличением образования сажи и конденсата.

Горизонтальные регистры конструкционно отличаются тем, что подача антифриза приподнята над уровнем обратки.

Вертикальные тепловые обменники – трубы устанавливаются вертикально со сдвигом для доступа к обслуживанию.

Следующая классификация по дымовым трубам:

По направленности потока газов и антифриза, трубные модели теплообменников:

Для частного дома

Поточные – газы и вода идут параллельно в одну сторону. Коэффициент полезного действия – небольшой.

Проточные – образовавшиеся при горении газы движутся перпендикулярно потоку жидкости. Модели этого типа с большими габаритами.

Противоточные – движение происходит по одной плоскости навстречу один другому. Эффективный с высоким КПД агрегат.

Регламент эксплуатации

При работе нагревательных установок рекомендуется придерживаться ряда правил:

  • обязательная периодическая поверка;
  • регулярная регулировка приборов;
  • установка специализированными предприятиями;
  • режимная наладка;
  • применение системы водоподготовки;
  • выполнение требований инструкции по эксплуатации.

Четко придерживаясь всех правил и требований, потребитель получает стабильную, высокоэффективную и длительную работу котла.

Водоподготовка от накипи

Загрязненная, жесткая и агрессивная вода приводит к поломкам котлов. Выход из строя водогрейного оборудования, снижение его производительности и другие малоприятные ситуации помогает свести к нулю система водоподготовки теплоносителя от накипи.

Принцип ее действия основан на электродеионизации и ионному обмену. В ионообменных модулях происходит замещение катионов, удаляются соли жесткости. Эффект выше при высоком содержании соли в воде.

Следующий фактор работы системы – высокопродуктивные фильтры.

Широко внедряется метод двухкаскадного осмоса жидкости, использование высокотехничных реагентов и смягчителей.

Водоподготовка теплоносителя – это химический процесс, во время которого происходит и электромагнитная очистка.

Post navigation

Водогрейные котлы для частного дома

Любая система отопления частного дома не может функционировать без такого элемента, который нагревает теплоноситель. В большинстве случаев этим узлом является электрический водогрейный котел или газовый котел (АГВ). Первый представляет собой такое устройство, которое использует электрический ток для нагрева воды. Другой же делает воду горячей, сжигая газ.

Основные типы эл. котлов

Эл водогрейные котлы бывают разных типов, которые отличаются способом нагрева теплоносителя. Этот способ может быть:

  1. Косвенным. Теплоноситель нагревается от реостатного патрона. Этим нагревательным элементом оснащается теновый водогрейный котел с автоматическим управлением.
  2. Прямым. В данном случае электрический ток проходит через воду, которая из-за большого сопротивления ему становится горячей. Таким способом воду нагревают электродные паровые и водогрейные котлы.

Котел непрямого действия

Его строение представлено:

  1. Герметичной накопительной емкостью.
  2. Приваренными к емкости двумя патрубками. Через один подается холодная вода, через другой выходит горячая жидкость.
  3. ТЭНом.
  4. Температурным реле или датчиком перегрева.
  5. Минеральной ватой .
  6. Наружным кожухом.

Герметичная накопительная емкость размещается внутри наружного кожуха. Между ней и кожухом есть пространство, которое заполнено минеральной ватой. Внутри емкости находится нагревательный элемент и термореле. Патрубок подачи горячей воды приварен к верхней части бака. На нем часто размещается предохранительный клапан давления. Патрубок для подключения обратной линии системы отопления с косвенным бойлером в ванной приварен к нижней части бака.

Такие, предназначенные для монтажа на дачи или в отдельной комнате частного дома водогрейные котлы, могут корректно работать при одном условии: постоянной циркуляции теплоносителя. Если ее не будет, жидкость станет слишком горячей и закипит, подняв давление до критических пределов. Такие условия обернутся нарушением герметичности накопительной емкости.

Принцип работы этого циркуляционного технического устройства, который может работать вместе с АГВ, очень прост:

  1. Накопительная емкость заполняется теплоносителем.
  2. Подается электрический ток на нагревательный элемент.
  3. ТЭН нагревается и одновременно поднимает температуру воды.
  4. Нагретый теплоноситель движется вверх и выходит через патрубок, расположенный вверху устройства. Так происходит естественная циркуляция. Может быть и принудительная. Тогда перемещение горячей воды обеспечивает циркуляционный насос.
  5. В условиях перегрева воды и избыточного парообразования размещенный на штуцере подачи предохранительный клапан спускает давление.

Такие водогрейные котлы для дома или дачи выделяются тем, что:

  1. Имеют не очень большие размеры.
  2. Не загрязняют горячую воду.
  3. Работают с любым типом теплоносителя
  4. Характеризуются повышенной электробезопасностью.
  5. Часто имеют неизменную мощность (если оснащены 1 ТЭНом) или могут изменять ее ступенчато путем подключения/отключения отдельных нагревательных элементов.

Устройства прямого нагрева

Эти водогрейные котлы представлены большим количеством видов, чем вышеописанный агрегат для подачи горячей воды в ванную дома или дачи. Так, они бывают:

Первая разновидность представлена проточными устройствами низкого и высокого давления на малое (не больше 0,4 кВт) и высокое (6-10 кВт) напряжение. Мощность таких котлов для дачи или дома, а также для предприятий часто колеблется в пределах 25-10000 кВт.

Что касается паровых котлов, то производители изготавливают устройства, чтобы получать пар низкого давления на низкое и высокое напряжение. Величины низкого и высокого напряжения равны аналогичным техническим характеристикам водогрейного агрегата. Мощность паровых котлов колеблется в пределах 100-5000 кВт.

Несмотря на разницу в особенностях работы, все эти разновидности имеют в своей основе электроды. По сравнению с моделями непрямого действия для отопления ванной и других комнат они отличаются большей компактностью и большей чувствительностью к качеству воды.

Водогрейные электродные устройства

Электродные водогрейные котлы прекрасно подходят для индивидуальных отопительных систем с косвенным бойлером в ванной. Однако из-за того, что их эффективность работы напрямую зависит от качества воды (должна быть чистой, без примесей, а также должна иметь определенную концентрацию солей), их используют в закрытых системах, которые также могут включать такой водогрейный котел с автоматическим управлением, как АГВ.

Устройство водогрейного котла электродного типа может включать два типа электродов. Они бывают:

Материалом для изготовления последних является углеродистая сталь. Производители оборудуют свои эл котлы для обогрева ванной и других комнат дома или дачи электродами в зависимости от такой характеристики воды, как удельное сопротивление току. Если теплоноситель должен иметь сопротивление меньше 10 Ом-м, то для его нагрева применяют пластинчатый электрод. Если аналогичная характеристика теплоносителя должна быть большей, то используют цилиндрические электроды.

Стандартный электродный водонагревательный котел с цилиндрическим нагревательным элементом состоит из:

  1. Стального наружного корпуса .
  2. Входного и выходного патрубков .
  3. Фазных электродов. Их количество зависит от моделей. В маломощных устройствах их число не превышает 3. Мощные модели оснащены 6 электродами.
  4. Антиэлектрода. Размещается возле стенок наружного корпуса. Он приварен к общей диафрагме.
  5. Изоляторов с выходами. Размещаются в той части корпуса, через которую проходит электрод. Первые не допускают контакта электрического тока с наружным корпусом, вторые служат для подключения проводов к электродам.
  6. Фторопластовых трубок. Находятся над электродами. Имеют несколько больший диаметр, чем электроды.
  7. Маховика .

Последние два элемента предназначены для управления мощностью устройства. Если водогрейный котел для отопления дачи и подачи горячей воды в ванную греет слишком сильно, фторопластовые трубки опускают вниз. Для этого используют маховик. Часть электрода прячется в трубке, из-за чего уменьшается его активная площадь. Когда же нужно, чтобы стальной водогрейный котел работал мощнее, трубки поднимают вверх.

Этот принцип управления мощностью предназначенного для обогрева дома или дачи эл. котла является не единственным. Другой предусматривает отключение отдельных электродов.

Нагревают воду эл конденсационные модели с автоматическим управлением по такому принципу:

  1. Вода заполняет герметичную накопительную емкость. В жидкости обязательно есть определенная производителем концентрация солей.
  2. Подается ток на электроды.
  3. Эл ток проходит через электроды и начинает проходить через воду. При этом от электрода к стенкам наружного корпуса движутся ионы (ими являются заряженные частицы соли). Это движение способствует повышению силы тока настолько, что она становится большей такой характеристики воды, как электропроводность. В итоге, происходит нагрев жидкости, которая потом создаст комфортные климатические условия в ванной и других комнатах.

Паровой котел

Он представлен многими моделями, и каждая из них имеет свои технические характеристики. Понятно, что во многом от технических характеристик зависит строение парового агрегата.

Одна из распространенных моделей (рассчитана на создание пара низкого давления на низкое напряжение 0,4 кВт) КЭПР-160/0,4 состоит из таких элементов:

  1. Сваренного из 2 стальных труб сосуда. Они размещены одна в другой так, что оси совпадают. Благодаря этому формируются две камеры: парогенерирующая (внутренняя) и вытеснительная (внешняя).
  2. Электродной системы. Находится в парогенерирующей камере. Она представляет собой набор плоских пластин.
  3. Проходных изоляторов .
  4. Токопроводящих шпилек. Находятся в проходных изоляторах. Подают эл ток на электродную систему.
  5. Поплавкового регулятора подпитки. Он размещается на наружной стороне устройства и подключен к камере вытеснения.
  6. Механического сепаратора пары. Встроен в верх парогенерирующей камеры.
  7. Регулятора давления пара. Его размещение – место возле регулятора подпитки.

Принцип управления такой технической характеристикой отопительного эл котла, как мощность, является таким:

  1. Вода во внутренней камере нагревается настолько, что образуется пар.
  2. Пар накапливается в сепараторе, поднимая при этом такую характеристику как давление.
  3. В одно мгновение давление становится слишком большим и срабатывает регулятор.
  4. Вода из внутренней камеры вытесняется во внешнюю и пластины оголяются.
  5. В таких условиях мощность эл котла падает, и начинает образовываться только необходимое количество пара, которое затем подается в теплосеть, имеющую также АГВ.

Газовые котлы

Водогрейные котлы на газе бывают:

Также можно выделить еще один вид — АГВ, который является аппаратом газовым водонагревательным. Хотя в какой-то степени его можно считать разновидностью стандартных газовых моделей внутреннего или наружного размещения.

Стандартный агрегат внешнего или внутреннего размещения состоит из двух основных частей:

  1. Газовой горелки. Бывает атмосферной и надувной (оснащена вентилятором).
  2. Водотрубного теплообменника. Последний находится над горелкой и впитывает тепло, которое образуется в результате сгорания газа.

Конечно, такие водогрейные котлы наружного или внутреннего размещения имеют в себе еще:

  1. Взрывной клапан.
  2. Автоматику для управления горелкой.
  3. Предохранительный и запорный клапаны.

Эти элементы также имеют АГВ и конденсационные котлы, которые могут легко подавать теплую жидкость в ванную или иные комнаты дачи.

Устанавливаемые в отдельном помещении дома или дачи стандартные водогрейные котлы с автоматическим управлением имеют КПД 92%. Что касается такой технической характеристики, как мощность, то она колеблется в рамках 0,4-4 МВт.

АГВ отличается тем, что имеет огнетрубный теплообменник. Иными словами угарные газы проходят по трубам, размещенным в накопительной емкости с водой. АГВ не отличается высоким КПД. Этот показатель меньше КПД стандартных газовых котлов наружного размещения. Однако модели АГВ дешевле, имеют механические автоматические устройства управления и не требуют эл тока.

Конденсационный агрегат

Что касается конденсационных газовых котлов для дачи или дома, то они лучше АГВ и других газовых агрегатов для отопления ванной и иных помещений. Строение предусматривает наличие дополнительного водотрубного и конденсационного теплообменников. За счет этого вырастает поверхность нагрева водогрейного котла внешнего или внутреннего размещения.

Конденсационный отопительный котел кроме тепла, которое выделяет горение газа, добывает тепло из водяного пара, который также образуется при сжигании топлива. Впитывают это тепло дополнительный водотрубный и конденсационный теплообменники. Первый охлаждает угарные газы до температуры 55 °С. В таких условиях образуется конденсат, который оседает на стенках конденсационного теплообменника. Конденсат охлаждается и выводится через трубу в канализацию, а отданное тепло переходит в теплоноситель через стенки труб, которые увеличивают поверхность нагрева водогрейного котла наружного размещения.

Циркуляция воды организована так, что охлажденная в системе отопления с косвенным бойлером в ванной жидкость поступает в дополнительный теплообменник, впитывает там небольшое отданное конденсатом количество тепла и течет в основной теплообменник.

КПД бытовых конденсационных котлов достигает 90-95%.

Похожие статьи:

Твердотопливные котлы для отопления частного дома Комбинированные котлы для отопления частного дома Дизельный котел для отопления частного дома Радиаторы отопления для частного дома

Источники: http://homeli.ru/stroitelstvo-doma/inzhenernye-sistemy/kanalizatsiya/vodogrejnyj-kotel-elektricheskij, http://kotlyhouse.ru/gazovye/539-vodogrejnye-kotly-dlya-chastnogo-doma.html, http://poluchi-teplo.ru/kotlyi/elektr/vodogreynyie-kotlyi-dlya-chastnogo-doma.html

teplosten24.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *