Нагревательные котлы электрические

Нагревательные котлы электрические – это электронагревательные устройства, предназначенные для целей отопления и/или горячего водоснабжения объектов различного назначения (жилого, либо хозяйственного). Существует множество марок оборудования, как российского, так и иностранного производства, однако все они разделяются по способу преобразования электрической энергии в тепловую. Попробуем разобраться в особенностях разных типов электрических нагревательных котлов.

►См. Нагревательные электрические котлы в нашем каталоге

ТИПЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОТЛОВ

Существует много критериев, по которым можно было бы разделить электрокотолы по типам, однако наиболее существенным является разделение по принципу преобразования электрической энергии в тепловую. Именно этот критерий является наиболее существенным и определяющим набор потребительских свойств.

Всего выделяют 3 основных типа электрокотлов по способу преобразования электричества в тепло:

1. Нагревательные котлы на ТЭН
2. Электродные нагревательные котлы
3. Индукционные нагревательные котлы

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КОТЛЫ НА ТЭН

ТЭН – это наиболее распространенный и хорошо знакомый потребителям элемент, который можно встретить в любом бытовом приборе, в котором предусмотрена функция нагрева. Конструктивно ТЭН представляет собой металлическую трубку (корпус), внутри которого находится диэлектрик и нить накаливания. При подаче напряжения, нить накаливания нагревается и нагревает корпус. Далее, если речь идет о системе отопления, теплоноситель снимает тепло с поверхности ТЭН и переносит ее в систему отопления.

Среди главных преимуществ нагревательных котлов на ТЭН можно указать следующие:

• высокий КПД (98-99%)
• дешевизна оборудования и сменных элементов (ТЭНов)
• возможность автономной работы в автоматическом режиме
• компактность и экологичность

В качестве недостатков ТЭНовых котлов обычно указывают следующие:

• недолговечность ТЭН, возможность внезапного выхода из строя)
• необходимость обеспечения дополнительных мер защиты от поражения электрическим током
• отложение накипи на поверхности ТЭН, и как следствие, снижение эффективности нагрева и досрочный выход оборудования из строя

Надо отметить, что обычно данные недостатки не являются критическими, когда речь идет об эксплуатации электрического котла относительно невысокой установленной мощности. Практика показывает, что экономически выгодна эксплуатация ТЭНового котла мощностью примерно до 20-25 кВт. Т.е. отопление частного дома, либо одного отдельного помещения целесообразнее осуществлять на основе ТЭНового котла. Если же речь идет о промышленном предприятии или крупном объекте, где потребности в энергии не ограничиваются парой десятков Киловатт, целесообразно оценить электронагревательное оборудование других типов, поскольку с ростом мощности и количества установленных приборов, ТЭНовые котлы начинают требовать все больше внимания и расходов на эксплуатацию.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КОТЛЫ НА ЭЛЕКТРОДАХ

Электродные котлы, если верить производителям данного оборудования, появились изначально как военная разработка и предназначались для отопления на подводных лодках и военных кораблях, которые не испытывали недостатка в морской воде, но нуждались в простом и надежном оборудовании для отопления. Электродный котел состоит из емкости, заполненной специальным теплоносителем (электролитом) и двух электродов. При подключении котла к электросети, электрический ток, проходя через высокоминерализовнный теплоноситель, разогревает его, а циркуляционный насос направляет его в систему теплоснабжения.

Преимуществами электродных котлов являются:

• высокий КПД (около 100%). Прямой нагрев теплоносителя означает минимизацию потерь энергии
• возможность обеспечения большой мощности нагрева (практически в неограниченных объемах)
• невысокая стоимость оборудования и сменных элементов (электродов)

Однако у электродных нагревательных котлов есть и свои недостатки:

• котлы работают только на специально подготовленном теплоносителе. Использование неподходящей воды, без химических реактивов, приводит к низкой эффективности нагрева
• электролит, используемый в качестве теплоносителя, является агрессивной средой, что сказывается на надежности и долговечности всех элементов системы теплоснабжения
• электроды, также как и ТЭН, подвержены быстрому отложению на них накипи, особенно в высокоминерализованной среде
• электроды имеют относительно небольшие сроки службы и нуждаются в регулярной замене
• низкая электробезопасность. Электрический ток имеет непосредственный контакт с теплоносителем и всей системой теплоснабжения, поэтому требуются усилия по обеспечению безопасности такого котла.

ИНДУКЦИОННЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КОТЛЫ

Нагревательные электрические котлы, использующих принцип косвенного нагрева проводника в переменном магнитном поле, стали распространяться относительно недавно, однако за это время отвоевали немалую долю рынка у ТЭНовых и электродных котлов.

►См. Нагревательные электрические котлы в нашем каталоге

Индукционный электрический котел по своей конструкции является трансформатором, состоящим из двух контуров. Первый контур – катушка, закрепленная на сердечнике из ферромагнитного сплава. Второй контур – теплообменник. При подключении к электросети, катушки начинают генерировать переменное электромагнитное поле. Находящийся в этом поле теплообменник разогревается, под действием индукционных токов, и передает тепло циркулирующему по нему теплоносителю. Как видим, в индукционном котле нет ни ТЭН, ни электродов.

Из особенностей конструкции индукционного электрического котла выходят основные преимущества данного оборудования:

• чрезвычайно высокая надежность и долговечность. Благодаря отсутствию высоконагруженных, периодически требующих замены, элементов, индукционные электрокотлы неприхотливы в эксплуатации и не требуют каких-либо затрат в течение срока службы, за исключением предусмотренных регламентом профилактических работ в межсезонный период
• срок службы индукционных электрокотлов может достигать нескольких десятков лет. Конкретная цифра будет, конечно, зависеть от условий эксплуатации, режима работы установки, но при прочих равных условиях, все равно можно ожидать, что срок службы индукционного нагревателя в несколько раз больше, чем у электрока другого типа
• конструктивно обеспечивается высокая электробезопасность индукционного электрического котла (на уровне бытовых приборов), поскольку токопроводящий контур полностью разделен с нагреваемым контуром
• высокая пожарная безопасность
• высокий КПД (98%) и коэффициент мощности 0,98-0,985. Впрочем, данные характеристики обеспечиваются только в конструкциях нагревателей, выпускаемых серийно. Энергетические характеристики самодельных индукционных котлов обычно крайне невысоки.
• возможность обеспечения очень высоких мощностей нагрева – от нескольких десятков Киловатт до нескольких Мегаватт в единице оборудования. В последнем случае речь идет о высоковольтных электрических нагревателях

Свои недостатки можно найти у любого электрокотла, есть они и у индукционного:

• более высокая цена оборудования, которая обусловлена, в частности, и более высокой себестоимостью
• большие массо-габаритные характеристики при той же мощности
• низкая ремонтопригодность в случае поломки (которая, впрочем, крайне маловероятна при правильной эксплуатации котла)

ВЫВОД

Индукционные нагревательные котлы являются наиболее современным и технологичным оборудованием среди электронагревателей, которые не уступают ТЭНовым и электродным котлам в эффективности, простоте эксплуатации, автономности и возможностях, однако превосходят их по долговечности, безопасности и неприхотливости в эксплуатации.

НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ КОТЛЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТЕРМАНИК

Индукционный нагрев, как таковой, не является чем-то уникальным и новым. Явление электромагнитной индукции было открыто еще в начале позапрошлого века, а первые кузнечные индукционные нагреватели появились в 1900-ом году. В прошлом столетии высокочастотные и сверхвысокочастотные нагреватели получили распространение в металлургии и машиностроении. Однако индукционные нагревательные котлы имеют с ними только отдаленное родство, поскольку работают на токах промышленной частоты (50 Гц) и не требуют преобразователей тока.

В России работает несколько производителей электрических нагревательных котлов индукционного типа. Выпускаемые ими изделия отличаются по своей конструкции (как правило, по конструкции теплообменных устройств). Одним из ведущих производителей является НПП «Термические Технологии», расположенное в г. Новосибирске. Продукция предприятия поставляется на рынок под маркой Терманик. Это надежное и современное оборудование, созданное на основе запатентованных разработок и выпускаемое с 2006 года (название Терманик оборудование получило в 2015 году, до этого оно выпускалось под марками «Гейзер», «КиТ» и т.д.).

►См. Нагревательные электрические котлы в нашем каталоге

Для удобства заказчиков, на предприятии создана теплотехническая служба, которая занимается расчетом подходящего по мощности и комплектации оборудования под конкретные задачи заказчика. Дело в том, что предприятие выпускает не только стандартные изделия, но и готово предложить оригинальное оборудование, конструкция и характеристики которого бы наиболее полно удовлетворяли потребностям заказчиков.