Dwuprzewodowy kocioł elektryczny: urządzenie, analiza zalet i wad + na co zwrócić uwagę przy wyborze

Jeśli nie jest możliwe dostarczenie gazu do domu, problem autonomicznego ogrzewania i podgrzewania wody należy rozwiązać przy użyciu alternatywnych źródeł energii. Można zainstalować generatory słoneczne i ogrzewać drewnem lub pelletem. Najlepszym rozwiązaniem może być jednak dwuprzewodowy kocioł elektryczny.

W prezentowanym przez nas artykule szczegółowo opisano zasadę działania oraz rodzaje urządzeń przetwarzających energię elektryczną na ciepło. Wymienione są wytyczne, które przyszli właściciele urządzenia powinni wziąć pod uwagę przed jego zakupem. Podano zalecenia dotyczące ekonomicznej eksploatacji.

Jak działa urządzenie

Konstrukcja kotła dwuprzewodowego polega na umieszczeniu dwóch elementów grzejnych w jednym urządzeniu w celu podgrzewania wody i chłodziwa. System działa na zasadzie zamiany prądu elektrycznego na energię cieplną.

Cechy konstrukcyjne kotła dwuprzewodowego

Aby ogrzać pomieszczenie, do kotła podłączony jest zamknięty obieg grzewczy, przez który przepływa płyn chłodzący. Drugi rurociąg przeznaczony jest do dostarczania ciepłej wody, która jest podgrzewana we wbudowanym zbiorniku lub na zasadzie przepływowej.

W sezonie ciepłym ogrzewanie można wyłączyć i kocioł może służyć wyłącznie jako kocioł.

Dwa obwody kotła elektrycznego mogą działać niezależnie od siebie lub jednocześnie, ogrzewając dom i podgrzewając wodę

Urządzenie składa się z następujących głównych elementów:

• obudowy z izolacją termiczną, armaturą wlotową i wylotową;
• wymiennik ciepła, przez który krąży chłodziwo;
• układ sterowania i zespół automatyki, który pozwala na ustawienie parametrów temperatury oraz wyłączenie/włączenie urządzenia;
• Urządzenie ogrzewcze;
• zbiornik wyrównawczy do redukcji ciśnienia;
• Zawór bezpieczeństwa;
• odpowietrznik (automatyczny lub ręczny) do usuwania kieszeni powietrznych;
• pompy okrągłe do systemów zaopatrzenia w ciepłą wodę i ogrzewania;
• grupy bezpieczeństwa z czujnikami temperatury i przekaźnikami.

Zasada działania kotła elektrycznego polega na wymianie ciepła: pompa kołowa pompuje wodę do zbiornika, która jest podgrzewana do określonej temperatury za pomocą termoelementu i odprowadzana do obiegu grzewczego lub do układu ciepłej wody.

W rzeczywistości dwuobwodowe urządzenie elektryczne, podobnie jak jego gazowy odpowiednik, może służyć zarówno jako domowa kotłownia, jak i przepływowy podgrzewacz wody.

Zalety i wady urządzeń elektrycznych

Ogrzewanie elektryczne jest metodą ogrzewania przyjazną dla środowiska, ponieważ nie zanieczyszcza powietrza dymem i sadzą jak kocioł na paliwo stałe, tlenkiem węgla i innymi szkodliwymi odpadami jak sprzęt gazowy.

Ponadto specyfika pracy ogrzewanie elektryczne praktycznie eliminuje awaryjną siłę wyższą w przypadku wycieku wody - jeśli w układzie nie ma płynu chłodzącego, urządzenie automatycznie się wyłącza.

Kocioł elektryczny ma doskonały wskaźnik wydajności - 95-99%, ale nawet tak wysoki transfer ciepła nie rekompensuje dużego zużycia energii elektrycznej, dlatego w porównaniu z kotłem gazowym urządzenie elektryczne traci

Ponadto ogólne zalety sprzętu elektrycznego obejmują:

• Łatwa instalacja – nie ma potrzeby wyposażania komina, wentylacji wymuszonej, układania gazociągu i wydawania szeregu pozwoleń, jak przy montażu kotła gazowego.
• Bezpieczeństwo – prawdopodobieństwo wycieku lub zagotowania kotła elektrycznego jest bardzo niskie, ponadto konstrukcja urządzenia nie przewiduje stosowania otwartego ognia, materiałów łatwopalnych i gazów wybuchowych.
• Kompaktowe wymiary – ważny punkt w przypadku małych pomieszczeń. Ponadto urządzenie można zainstalować nie tylko w miejscach specjalnie przewidzianych w projekcie (np. urządzenia gazowe), ale w dowolnym dogodnym miejscu, w którym istnieje możliwość podłączenia do sieci elektrycznej i ogrzewania.
• Cisza – kocioł elektryczny pracuje bez wibracji, „spalin” i innych dźwięków, które nękają urządzenia na paliwo stałe i gazowe.
• Przystępna cena zarówno samo urządzenie, jak i jego montaż i konserwacja.

Jeśli chodzi o wady, jedną z najbardziej znaczących jest koszt zużywanej energii. Jeśli mówimy o ogrzewanie elektryczne i zaopatrzenie w ciepłą wodę dla dużego domku, kwoty będą imponujące.

Dlatego nie byłoby błędem dokonanie przed zakupem przynajmniej przybliżonej kalkulacji zużycia, analizując informacje o powierzchni, zużyciu wody i mocy urządzenia. A następnie zdecyduj, czy „gra” jest warta swojej ceny.

Instalacja specjalnych sterowników, urządzeń magazynujących i zróżnicowanych liczników pracujących w trybie dzień-noc pozwoli znacznie obniżyć koszty.

Inne wady:

• Uzależnienie od dostaw energii – w obszarach, w których występują ciągłe przerwy w dostawie prądu, instalowanie takiego urządzenia grzewczego nie ma sensu. Jeśli jednak awarie są przypadkowe i nie są normą, zakup generatora magazynującego energię pomoże rozwiązać problem.
• Skoki napięcia sieciowego mają szkodliwy wpływ na czułą automatykę kotła, dlatego przed instalacją sprzętu warto zaopatrzyć się w dobre stabilizatory energii.
• Osadzanie. Ponieważ do dostarczania ciepłej wody używana jest bieżąca woda, elementy grzejne stopniowo pokrywają się kamieniem, który należy usunąć z urządzenia. Rozwiązaniem może być zamontowanie filtrów na wejściu zimnej wody i regularna konserwacja.

Również przed instalacją kocioł elektrycznywarto dowiedzieć się, czy Twoja sieć domowa jest przystosowana do takiego obciążenia. Na przykład na powierzchnię 200 metrów kwadratowych potrzebne będzie co najmniej 16-20 kW.

Dotyczy to tylko ogrzewania, bez uwzględnienia innych urządzeń elektrycznych. A jeśli w nowych wioskach z domkami taką moc zapewnia się poprzez podłączenie do sieci trójfazowej, wówczas w przypadku domku letniskowego zwykle przydziela się nie więcej niż 10 kW.

Rodzaje kotłów elektrycznych

Nowoczesne kotły elektryczne wyposażone są w grzałki o różnych zasadach działania. Jednak tylko urządzenia z konstrukcją elementu grzejnego mogą być używane jednocześnie do ogrzewania i dostarczania ciepłej wody.

Podłączenie kotła elektrycznego do instalacji co i ciepłej wody najczęściej wiąże się z zamontowaniem kotła z wymiennikiem ciepła lub zbiornikiem do magazynowania ciepłej wody

Inne typy urządzeń można stosować do przygotowania ciepłej wody użytkowej tylko wtedy, gdy do obiegu grzewczego podłączony jest kocioł pośredniego ogrzewania.

Urządzenia elektryczne z elementami grzejnymi

Najpopularniejsze modele kotłów elektrycznych mają wbudowane elementy grzejne - elementy grzejne, które są wykonane z ceramiki lub metalu, mają kształt prętów, spirali lub wydrążonego pręta zagiętego łukiem, wewnątrz którego znajduje się gwint o określonym oporze Jest położone. Działają jako „pośrednicy”, nagrzewając się pod wpływem prądu elektrycznego i przekazując ciepło wodzie.

Schemat dwuprzewodowego kotła elektrycznego. Liczba elementów zależy od mocy urządzenia i jego objętości wewnętrznej, ale dodatkowe elementy grzejne nie tylko zwiększają szybkość ogrzewania, ale także koszt energii elektrycznej i konserwacji

Główną wadą urządzenia jest szybkie tworzenie się kamienia na elementach grzejnych, co pogarsza jego wydajność. Na przykład przy grubości kamienia wynoszącej zaledwie 0,5 mm wydajność urządzenia spada o 10% wartości nominalnej, a przy 2 mm - o 35-40%!

W efekcie urządzenie wolniej podgrzewa wodę, przez co wzrasta zużycie energii elektrycznej. Dlatego kocioł wymaga stałego czyszczenia i okresowej wymiany uszkodzonych elementów grzejnych.

Aby przedłużyć żywotność elementu grzejnego, zaleca się zastosowanie systemu czyszczenia filtrów lub dodanie do płynu chłodzącego specjalnych środków zmiękczających i wlanie do obiegu grzewczego wody destylowanej.

Ponadto kotły z elementami grzejnymi wymagają regularnej konserwacji, ponieważ mówimy o bezpiecznym użytkowaniu sprzętu. Element grzejny stopniowo się zużywa i może się przepalić.

Jeśli stanie się to przy rozhermetyzowaniu obudowy, nie jest tak źle. W takim przypadku podgrzany nichrom po prostu rozpadnie się w kontakcie z wodą i nie stanowi zagrożenia dla ludzi. Jeśli jednak odłączony element pozostanie w nieuszkodzonej obudowie i będzie nadal działał, cała metalowa obudowa dzięki przewodowi wodnemu zostanie pod napięciem.

Indukcyjne urządzenia grzewcze

Działanie kotła indukcyjnego opiera się na indukcji magnetycznej, która pozwala na zamianę energii elektrycznej na energię cieplną. Wewnątrz obudowy znajduje się obwód pierwotny z cewką indukcyjną, która po przyłożeniu napięcia wytwarza zmienne pole magnetyczne.

W efekcie powstają tzw. prądy Foucaulta (lub wirowe), które nagrzewają metal, a on przekazuje swoje ciepło krążącemu nośnikowi.

Sprawdzone kotły z elementami grzejnymi można bezpiecznie instalować nawet w salonie, ale w przypadku urządzeń indukcyjnych lepiej zapewnić osobne pomieszczenie - pomimo zapewnień reklamowych producentów medycyna nie potwierdziła nieszkodliwości pól elektromagnetycznych dla człowieka

Zalety kotłów indukcyjnych w porównaniu do elementów grzejnych:

• Najwyższy poziom wydajności wynosi 98-99%.
• Duża powierzchnia grzewcza i odpowiednio szybsze przekazywanie ciepła.
• Na elemencie grzejnym nie tworzy się kamień.
• Całkowicie autonomiczne i nie wymagające konserwacji.
• Oprócz wody jako chłodziwo można stosować produkty naftowe i olej.

Główną wadą takich urządzeń jest wysoka cena i konieczność podłączenia kocioł z ogrzewaniem pośrednim lub zbiornik magazynujący, który zapewni domowi ciepłą wodę. Dlatego pomimo wielu zalet urządzeń indukcyjnych, wiodącą pozycję w popycie konsumentów zajmują dwuprzewodowe kotły z elementami grzejnymi.

Kotły z grzałkami elektrodowymi

Działanie kotła elektrodowego opiera się na wysokiej przewodności cieplnej wody. Wewnątrz obudowy znajdują się elektrody ujemne i dodatnie, które wytwarzają prąd elektryczny, a pomiędzy nimi krąży cyrkulacja. płyn chłodzący.

Ogrzewanie następuje w wyniku energii uwalnianej podczas podziału cząsteczek na naładowane jony i ich ruchu w kierunku elektrody o odpowiedniej polaryzacji. Dzięki temu podgrzanie wody w komorze kotła następuje niemal natychmiast.

Warunkiem istnienia kotła elektrodowego jest dobre uziemienie, ponieważ urządzenia są urządzeniami potencjalnie niebezpiecznymi, a obudowa może „przebić” silnym ładunkiem prądowym

Zalety kotłów elektrodowych w porównaniu do elementów grzejnych:

• Podgrzewa wodę 10 razy szybciej.
• Wydają 20-30% mniej prądu.
• Mają kompaktowe wymiary nawet przy dużej wydajności (najczęściej modele prezentowane są w wersjach naściennych).
• Nie ulegają awariom podczas skoków napięcia.

Jednak ze względu na znaczne niedociągnięcia kotły elektrodowe nie stały się jeszcze powszechne. Stosowane są głównie do ogrzewania, ale możliwe jest zorganizowanie drugiego obwodu zaopatrzenia w ciepłą wodę, jeśli system zostanie wyposażony w pośredni kocioł grzewczy.

Urządzenia te są bardzo wymagające pod względem składu cieczy służącej jako chłodziwo.Zwykła woda z kranu jest wykluczona, zaleca się użycie specjalnego płynu o zrównoważonym składzie soli. Ponadto elektrody stopniowo rozpuszczają się podczas pracy i wymagają wymiany.

Kotły elektrodowe są bardzo kompaktowe, ale nie mają dużej mocy, dlatego do ogrzewania dużych powierzchni dostarczane są moduły z kilkoma urządzeniami połączonymi szeregowo

Dla bezpiecznego użytkowania zaleca się wyposażenie kotła elektrodowego w dodatkowy zestaw automatyki, który sprzedawany jest osobno i często kosztuje więcej niż samo urządzenie. Przede wszystkim jest to pompa obiegowa i elektroniczny regulator temperatury kontrolujący temperaturę ogrzewania.

Potrzebny jest również regulator prądu do regulacji natężenia prądu, z możliwością wyłączenia sprzętu, aby zapobiec wrzeniu wody.

Na co zwrócić uwagę przy zakupie?

Kiedy już wiesz, jaki rodzaj urządzenia chcesz kupić, czas pomyśleć o jego wielkości i parametrach technicznych.

Najczęściej kotły elektryczne instaluje się w kuchni, ale można również wyposażyć minikotłownię, która pozwoli ukryć nieatrakcyjną komunikację i dodatkowe wyposażenie (zbiornik magazynujący, kocioł z ogrzewaniem pośrednim itp.).

Wybór urządzenia według metody instalacji

Niezależnie od rodzaju konstrukcji wszystkie kotły dwuprzewodowe można podzielić na dwie duże grupy - ścienne i podłogowe. Wymiary i wybór modelu zależą bezpośrednio od powierzchni, którą należy ogrzać, a także od ilości wolnego miejsca na samo urządzenie.

Kocioł ścienny różni się od kotła podłogowego niewielkimi rozmiarami - w razie potrzeby można go schować w szafce ściennej lub szafce, ale nawet niezamaskowane urządzenie nie wygląda nieporęcznie i doskonale współgra z innymi sprzętami AGD

Dostawki przeznaczone są do ogrzewania stosunkowo małych powierzchni - do 100 m2, dlatego najczęściej instaluje się je w mieszkaniach lub małych wiejskich domach. Mocuje się je do specjalnych wsporników do dowolnej powierzchni pionowej, która może wytrzymać takie obciążenie.

Kotły podłogowe są urządzeniami dość nieporęcznymi, ale mogą zapewnić ciepło i nieprzerwane zaopatrzenie w wodę domu o powierzchni nawet 200 m2, a zbiorniki akumulacyjne można albo wbudować w samo urządzenie (co znacznie zwiększa jego wymiary) lub montowane oddzielnie

Jeśli powierzchnia domku przekracza 200 m², Móc wyposażyć kotłownię z kilkoma kotłami elektrycznymi lub skorzystać z dodatkowych źródeł ogrzewania – urządzenia na paliwo stałe Lub panele słoneczne.

Obliczanie wymaganej mocy

Najłatwiej jest podzielić ogrzewaną powierzchnię przez 10. Uważa się, że przy ogrzewaniu 10 m² Wydane zostanie 1 kW, ale wynikowa liczba będzie bardzo dowolna, ponieważ takie obliczenia mają sens tylko w przypadku pomieszczeń o wysokości nie większej niż 3 metry.

Ponadto koszty ogrzewania w dużej mierze zależą od obecności izolacji, jakości okien i ich rozmiarów, cech klimatycznych obszaru oraz materiałów użytych do budowy domu.

Jeśli dom ma wysokie sufity, należy najpierw określić objętość pomieszczenia (pomnożyć powierzchnię przez wysokość). Następnie oblicz wymaganą moc w oparciu o to, że 1 m3 będzie wymagał 35 W.

Kupując, weź pod uwagę modele, których moc jest o 15-20% wyższa niż obliczone wartości - lepiej ustawić kocioł na słabszy tryb niż zamarznąć w mroźną zimę przy sprzęcie pracującym na granicy.

Do otrzymanego wyniku należy dodać „margines”:

• 10% - przy dużej powierzchni przeszkleń (okna panoramiczne, weranda itp.).
• 15% - w przypadku braku izolacji domu.
• 10-15% - dla obszarów o mroźnych zimach.
• 20% - dla dodatkowego obciążenia, gdy CWU pracuje w trybie ogrzewania przepływowego.

Obliczając wymaganą moc dla kotłów z wbudowanym zasobnikiem, należy opierać się na danych podanych przez producenta w dokumentacji technicznej.

Sposób jego podawania zależy także od parametrów technicznych kotła. Do zwykłej sieci 220 V można podłączyć urządzenia o mocy do 10 kW, a kotły o większej mocy można podłączyć do sieci trójfazowej (co więcej, może to wymagać pozwolenia od lokalnych sieci energetycznych, jeśli do domu nie jest doprowadzona linia 380 V). ).

Inne ważne niuanse

W oparciu o zasadę podgrzewania wody dwuprzewodowe kotły elektryczne można podzielić na przepływowe i magazynujące. Pierwszy jest dobrą opcją dla małego domu i rodziny, oprócz ogrzewania może z łatwością obsłużyć 1-2 punkty poboru wody. Jednak pomimo swojej zwartości i łatwości obsługi urządzenie 2 w 1 ma znaczną wadę - duże obciążenie sieci elektrycznej.

I tu jednostka przechowywania zajmuje znacznie więcej miejsca ze względu na dodatkowy zbiornik, w którym przechowywana jest zapas ciepłej wody. Zaletą tego typu urządzeń jest to, że może dostarczać wodę w dużych ilościach i pozwala zaoszczędzić do 10% na energii elektrycznej, ponieważ nie marnuje energii na ciągłe ogrzewanie, a jedynie utrzymuje jej temperaturę.

Dzięki obudowie izolacyjnej utrata ciepła wody w zbiorniku na godzinę nie będzie większa niż 0,5 stopnia. Karta danych technicznych urządzenia przeznaczonego do podłączenia do systemu zaopatrzenia w ciepłą wodę musi wskazywać jego przepustowość - minimalną i maksymalną temperaturę, objętość wody oraz wymagany czas jej podgrzania.

Nowoczesne kotły elektryczne pozwalają sterować urządzeniem i kontrolować temperaturę ogrzewania w pomieszczeniu za pomocą smartfonów lub systemu inteligentnego domu

Dodatkowo kocioł może być wyposażony w:

• Jednostka automatyki do zdalnego sterowania z pilota lub poprzez sieć.
• Ochrona przed zamarzaniem, która pozwoli utrzymać minimalną temperaturę w systemie, co jest ważne w przypadku domów wiejskich i domów wiejskich, w których nie ma stałych mieszkańców.
• Czujniki monitorujące zmiany pogody włączają urządzenie, gdy temperatura spada i wyłączają je w słoneczne dni.
• Sprzęt obniżający temperaturę wody do podłączenia system „ciepłej podłogi”..
• Czujniki z możliwością zaprogramowania mikroklimatu w całym pomieszczeniu lub w poszczególnych pomieszczeniach według własnego uznania.

Oczywiście „bonusy” od producenta zwiększają koszt urządzenia, ale z ich pomocą obsługa kotła jest znacznie wygodniejsza.

Sposoby oszczędzania pieniędzy podczas pracy

Aby zmniejszyć koszty energii podczas korzystania z kotła elektrycznego jako urządzenia grzewczego i podgrzewacza wody, należy zmniejszyć ogólne straty ciepła w domu.

Przede wszystkim warto wymienić stare drewniane stolarki na nowoczesne okna z 2-3 komorami powietrznymi i zadbać o docieplenie ścian (najlepiej zewnętrznych) styropianem, wełną mineralną lub innymi materiałami o niskim przewodnictwie cieplnym

Inne opcje oszczędzania:

1. Dodatkowe podłączenie lub osobne urządzenia zasilane energią alternatywną (panele słoneczne, generatory wiatrowe, kominek na drewno) znacznie obniżą zużycie energii elektrycznej.
2. Licznik wielotaryfowy pozwoli mniej zapłacić za ogrzewanie nocne, a w godzinach porannych i wieczornych „szczytu” urządzenie można wyłączyć (najdroższy prąd zużywany jest w godzinach 8.00 - 11.00 i 20.00 - 22.00) . A jeśli uzupełnisz system o zewnętrzny akumulator ciepła, możesz w nocy gromadzić „tania” energię, aby wykorzystać ją w ciągu dnia.
3. Rekuperator w systemie wentylacyjnym pomoże zatrzymać ogrzane powietrze w domu.
4. Programator tygodniowy będzie zbierał dane o pracy systemu przez określony czas, aby wybrać najbardziej komfortowy i ekonomiczny tryb pracy przy minimalnym zużyciu energii.
5. Termostaty pokojowe będą monitorować zmiany mikroklimatu w domu i przekazywać dane do czujnika wbudowanego w bojler, który wyłączy/włączy ogrzewanie, chroniąc przed przegrzaniem powietrza i niepotrzebną utratą ciepła.

Przy odpowiedniej organizacji pracy kotła elektrycznego można zmniejszyć zużycie energii elektrycznej i koszty z nią związane nawet o 40%.

Wprowadzi Cię w energooszczędne opcje ogrzewania posiadłości wiejskich następny artykuł, w którym szczegółowo omówiono to bardzo interesujące zagadnienie.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Zalecamy zapoznanie się z wyborem recenzji i praktycznych wskazówek dotyczących stosowania kotłów elektrycznych o różnych konstrukcjach do ogrzewania i zaopatrzenia w ciepłą wodę w domu.

Niuanse ogrzewania elektrycznego - kotły i inne elektryczne urządzenia grzewcze, obliczanie mocy sprzętu i kosztów w sezonie grzewczym:

Chociaż dwuprzewodowe kotły elektryczne wydają się bardzo wygodne w obsłudze, przed wybraniem się na zakupy przelicz swoje koszty energii elektrycznej w okresie zimowym lub skontaktuj się z instalatorem ciepłowniczym.

Być może doradzą Ci bardziej ekonomiczny system z kotłem jednoprzewodowym z kotłem z ogrzewaniem pośrednim lub zaprojektują kombinowany system grzewczy, w którym „obżarstwo” urządzenia elektrycznego zostanie zrekompensowane dodatkowymi źródłami energii.

Proszę pisać komentarze w bloku poniżej. Opowiedz nam, co było dla Ciebie decydującym argumentem przy wyborze modelu kotła dwuprzewodowego. Dziel się przydatnymi informacjami, które przydadzą się odwiedzającym witrynę, zadawaj pytania.