Статьи

Электродные котлы в автономной системе отопления

29 Янв 2010

Электродный котел - простой и надежный нагреватель воды или другой жидкости, он может работать без замены элементов десятки лет.

Электродный котел действует за счет пропускания тока через теплоноситель, при котором происходит ионизация жидкости, колебание ионов с промышленной частотой 50 Герц и нагрев жидкости. 

Электродные котлы не только компактнее ТЭНовых, но и экономичнее на 20 - 30 %. Экономичность достигается за счет более простой конструкции (корпус с электродами). В ТЭНовом котле сначала нагреваются ТЭНы, а потом ТЭНы отдают тепло жидкости. В электродном котле нагревателем является сама жидкость.

В этом случае, если вода во включенном котле по каким-то причинном отсутствует, оборудование не выйдет из строя, так как нагрев не будет происходить.

Электродные котлы надежны также и потому, что электроды не могут просто "перегореть", поэтому в котле ломаться и перегорать нечему. Отложение накипи на электродах котла всего лишь снижает его мощность и не приводит к разрушению электродов. 
Цена электродного котла в виду простоты конструкции ниже стоимости ТЭНового, особенно это заметно на больших мощностях - от 100 кВт и выше. 

Если система построена правильно, котел начинает работу с малой (менее 50 % от номинальной) мощности, и при прогреве постепенно достигает номинальной мощности. Современная автоматика может поддерживать нужную температуру в помещении с точностью ± 0,2 °С.

Электродные котлы экономичны за счет:

1. меньшей инерции нагрева; 
2. плавного старта; 
3. современной автоматики; 
4. двухтрубной системы открытого типа с верхним розливом, с современными радиаторами (кроме чугунных). 
Высокие показатели экономичности возможны при следующих условиях: 

помещение должно быть хорошо утеплено (с учетом современных требований к жилым помещениям);

отопительная система должна быть построена правильно.

При выборе управляющего устройства возможны следующие варианты: 

механическая автоматика (управляющие механические устройства);

электронная автоматика (электронные цифровые управляющие устройства).

Единственный плюс механической автоматики – низкая цена. Управляющие устройства, которые она содержит надежны, но примитивны: биметаллические термостаты, контакторы второй, четвертой, шестой величины, тепловые реле и т.д. При работе механическая автоматика издает повышенный шум, управление нагревом осуществляется не точно, поэтому не является экономичным. Механическая автоматика обычно используется для отопления не жилых, производственных, складских помещений, гаражей, где шум и экономичность не имеют значения. Электронная автоматика (электронные цифровые управляющие устройства) работает намного тише, точнее управляет нагревом, экономичнее механической автоматики как минимум на 25 %.

В каждом отдельном случае комплект электронных цифровых управляющих устройств может быть разный. От комплектации зависит экономичность эксплуатации (потребление электрической энергии).

Рассмотрим пример отопления обычной 3-х комнатной квартиры площадью 50 м2 (объемом 120 - 150 м3) различными комплектами электронных цифровых управляющих устройств. На такую площадь (объем) подходит электродный электрический котел мощностью 3 кВт. Если в качестве автоматики использовать электронный регулятор температуры, среднее потребление в отопительный сезон составит примерно 0,6 кВт/час, что соответствует примерно 15 кВт/час в одни сутки или 450 кВт/час в один месяц. (данные взяты на основании таблицы характеристик) Управление в данном случае происходит от температуры жидкости по двум каналам - обратка (вход в котел), подача (выход из котла). 

Если использовать датчик температуры воздуха, управление будет осуществляться от температуры воздуха в помещении (в диапазоне + 7°С - + 30°С). Управление становится намного проще. Увеличивается точность поддержания комнатной температуры. Система успевает реагировать на суточные изменения погодных условий. Потребление снижается на 15 % и составит в сутки примерно 13 кВт час и в месяц примерно 383 кВт час. Еще большей экономии можно достигнуть, если использовать суточное и недельное изменение температуры воздуха в помещении. Даже, если в помещении постоянно находятся люди, добиться экономии можно за счет понижения температуры в ночное время. Если температура в помещении снижается на 1°С, экономится примерно 3 % электроэнергии. Снизив температуру в помещении на ночь с 23:00 до 8:00 с 25°С до 20°С, мы экономим дополнительно 8 % электроэнергии. Потребление составит в сутки примерно 12 кВт час, а в месяц 360 кВт час. Если люди находятся в доме не постоянно, а ходят на работу 5 дней в неделю, то дополнительно снизив температуру днем с 10:00 до 18:00 с 25°С до 16°С мы экономим еще 10 % электроэнергии. Потребление составит в сутки примерно 11 кВт час и в месяц 324 кВт час. 

Теперь умножим это на тариф 24,36 коп за квт и получим 79 гр. Как бы и много Но при нынешних тарифах теплосети плата за отопление 50 квадратов составляет 250 грн в мес. и при этом температура в квартире редко поднимется за 20. А с автономным отоплением температура в квартире будет такой, какой вы захотите.

И еще один нюанс - эти расчеты приведены для температуры наружного воздуха -20°С, а при таких зимах, которые сейчас на Украине (конец декабря, а температура ниже нуля не опускалась) отопление обойдется еще дешевле. Но в любом случае деньги платятся только за то, что реально используется, а не за обогрев улиц и подвалов теплосетью.

У электродных котлов имеются особенности, которые необходимо учитывать при установке и эксплуатации, иначе могут возникнуть проблемы:

Электрический ток пропускается непосредственно через теплоноситель, что значительно повышает риск поражения током, а вследствие огромных токов утечки делает невозможным применение совместно с таким котлом УЗО (устройство защитного отключения).
По этой же причине происходит электролиз теплоносителя, приводящий со временем к значительному изменению его химического состава, а соответственно к изменению электропроводности. Также электролиз приводит к выделению электролизных газов, приводящих к завоздушиванию системы.
Выделяемые электролизные газы в зависимости от состава теплоносителя могут быть довольно ядовитыми.
Требуется тщательная водоподготовка теплоносителя по электропроводности.
Мощность электрокотла не постоянна и сильно зависит от температуры теплоносителя в системе, причём с ростом температуры теплоносителя – растёт его электропроводность и потребляемая мощность, таким образом при первоначальном пуске системы в холодное время года - мощности котла для прогрева может не хватить. Увеличение электропроводности теплоносителя до необходимого уровня при низких температурах может привести к тому, что после прогрева системы она может возрасти на столько, что приведёт к значительной перегрузке и аварии в питающей электросети, а также выходу из строя управляющей котлом силовой аппаратуры.
Этот же эффект (повышение электропроводности теплоносителя с ростом температуры) иногда приводит к электродуговому пробою межэлектродного расстояния (фактически КЗ) с огромным броском тока в питающей сети и как следствие - множественным выходом из строя различной аппаратуры включенной в эту сеть.
Непригодны для использования обычных тосолов, антифризов и дистиллированной воды в качестве теплоносителя.
Невозможно использовать для горячего водоснабжения по одноконтурной схеме. 
Без значительного усложнения конструкции невозможно осуществить ступенчатое или плавное регулирование мощности, что приводит к большим броскам напряжения в питающей сети при включении и выключении котла. Особенно это заметно на котлах большой мощности.
Требуют квалифицированного обслуживания, специфических знаний по электропроводности воды, необходим постоянный контроль потребляемого тока.
Незамерзающий теплоноситель для электродных котлов дорог и не всегда доступен.

Начало активности (дата): 29.01.2010

← Возврат к списку

logo