Твердотопливные

Двухконтурные электрические котлы: особенности эксплуатации. Комбинированный бойлер - водонагреватель косвенного нагрева воды от котла отопления

Принцип работы косвенного водонагревателя заключается в том, что нагреваемая среда (ГВС) забирает нужную температуру от встроенного в водонагреватель теплообменника, по которому, в свою очередь «бежит» теплоноситель системы отопления. От сюда и название - косвенный водонагреватель. Так как нагрев происходит не прямым путём (нагрев от горелки газ, дизель, или от электро ТЭНа), а косвенным, посредствам водо-водяного теплообменника.

Нагрев горячей воды (ГВС) бойлера косвенного нагрева происходит не постоянно, а только по сигналу термостата. Потребитель, посредствам терморегулятора выставляет требуемую температуру ГВС, например 45°С. При открытии водоразборного крана, вода входящая холодная, будет «выдавливать» горячую, нагретую воду имеющуюся внутри бойлера. Температура начнёт падать, сработает рабочий термостат, который даст сигнал на включение (в зависимости от концепции котельной), на циркуляционный (загрузочный) насос, сервопривод трёхходового смесительного клапана, или непосредственно на систему управления котла. В это время теплоноситель начинает циркулировать по теплообменнику бойлера, согревая внутренний объём бака. Тепловая мощность теплообменника очень высокая, к примеру у бытового накопительного электрического водонагревателя мощность ТЭНа 1,5-2 кВт, мощность теплообменника, как правило от 15-20 кВт, соответственно нагрев происходит практически в протоке. После достижения рабочей температуры, циркуляция теплоносителя прекращается. Вода внутри бойлера косвенного нагрева остаётся горячей на протяжении многих часов, за счёт наличия толстой теплоизоляции - эффект термоса.

Накопительный комбинированный бойлер водонагреватель с теплообменником. Принцип работы.

схема подключения бойлера:

Как правильно, и какой бойлер выбрать. Цена, отзывы владельцев, или технические характеристики.

Бойлеры косвенного нагрева конструктивно можно разделить на два основных вида, отличие заключается в типе теплообменника: витой (классический) и теплообменник «бак в баке». Витой представляет собой спиральную трубку находящуюся внутри водонагревателя и подключающуюся к источнику тепловой энергии (котёл, теплотрасса и т.д.). В отличие от классического теплообменника, конструкция «бак в баке» выполнена в виде двух емкостей, находящихся одна в другой, во внутренней находится нагреваемая вода (ГВС), которая омывается теплоносителем внешней ёмкости. Такую конструкцию иногда на русский манер называют - «кастрюля в кастрюле». Площадь теплообмена в этом случае как правило гораздо больше чем в витом теплообменнике, соответственно выше и мощность. Однако большая площадь теплообмена требует и большего объёма циркулирующего теплоносителя (более мощный циркуляционный насос). И в том и другом случае материал изготовления как теплообменника, так и основной ёмкости может быть как нержавеющая сталь, так и эмалированная сталь. Иногда в дополнение к основному теплообменнику производители устанавливают в водонагреватель дополнительный нагревательный элемент - ТЭН, он может быть встроенным, либо бойлер может иметь возможность подключения такого ТЭНа, таки приборы называются - комбинированный водонагреватель. Наличие дополнительного источника нагрева позволяет расширить диапазон используемых для нагрева энергоресурсов, или использовать как резервный нагрев, а при эксплуатации твердотопливного котла, зачастую как основной на летний период, когда котёл не используется.

При выборе бойлера косвенного нагрева необходимо учитывать множество факторов. Самое главное - это требуемая производительность, т.е. сколько бойлер должен «выдать» горячей воды в единицу времени. Как правило это часовая производительность (л/час) или пиковая производительность (л/10 мин). Часовая производительность рассчитывается по гипотетическому суммарному потреблению горячей воды определённого количества потребителей. Пиковая производительность - это конкретное количество открытых кранов в небольшой промежуток времени, и это наиболее правильный расчёт, ведь если в доме проживает 3 человека, и имеется 3 точки горячего водоснабжения, мало вероятно, что они будут открыты в течении часа (если только кто-нибудь не умер в душе…). Производительность напрямую зависит от мощности косвенного водонагревателя и его объёма. Чем мощнее теплообменник тем больше вероятность, что его объём будет меньше. И наоборот, зачастую мощности котла (а это прямая зависимость) не хватает для «загрузки» бойлера, в этом случае приходится увеличивать объём водонагревателя. Необходимо понимать исполнение бойлера - настенное или напольное, вертикальное или горизонтальное. Наличие дополнительного нагревательного элемента. Тип теплообменника. В любом случае для более правильного расчёта и подбора бойлера, а также во избежание ошибок при выборе, лучше обратиться в специализированную инжиниринговую компанию.

Косвенный бойлер с одним, двумя, тремя теплообменниками.

В зависимости от технологической задачи в бойлере косвенного нагрева могут быть установлены несколько теплообменников плюс электрический нагревательный элемент. Для чего это нужно? Во первых при неизменном объёме бойлера увеличивается площадь теплообмена и соответственно мощность и производительность. Во вторых при такой конфигурации можно подключить дополнительный источник энергии, например солнечный коллектор или котёл на другом виде энергоносителя. В третьих, иногда через дополнительный теплообменник решается вопрос реализации системы тёплых полов небольшой площади.

В нашем магазине представлен широкий ассортимент водонагревательных бойлеров, продукции для конура ГВС, нагрева горячей воды. У нас вы можете купить бойлеры косвенного нагрева воды от котла отопления следующих производителей: Аристон (Ariston), Дражице (Drazice), Горенье (Gorenje), Протерм (Protherm), Рефлекс (Reflex), OSO, Nibe, Лапеса (Lapesa), Бош (Bosch), Austria Email, ACV.

В отличие от многоквартирных жилых домов обеспечение частного коттеджа горячим водоснабжением всегда было заботой самого домовладельца. Сейчас для этой цели приобретаются и устанавливаются водонагреватели различных типов, в том числе и электрические. Последние очень популярны, так как относительно недороги, надежны и просты в подключении. Но если вы задумали принять электроэнергию как дополнительный или основной энергоноситель для обогрева своего жилища, то почему бы сразу не приобрести двухконтурный электрический котел? Это поможет вам с ходу решить вопрос с подогревом воды на хозяйственные нужды.

Устройство и принцип действия

На современном рынке отопительного оборудования предлагаются двухконтурные электрические котлы отопления трех видов:

с дополнительным проточным теплообменником;
со встроенным накопительным бойлером;
с возможностью подключения и совместной обвязки с выносным бойлером косвенного нагрева.

Во всех теплогенераторах с возможностью подачи воды для ГВС нагрев осуществляется с помощью трубчатых электронагревателей (ТЭНов). ТЭНы установлены внутри закрытой емкости, заполняемой теплоносителем. Нагревательные элементы должны быть постоянно погружены в воду, поэтому в верхней части емкости устанавливается автоматический воздуховыпускатель. Если воздух не будет сбрасываться, то часть трубки ТЭНа перестанет омываться теплоносителем, в результате чего его вольфрамовая спираль перегреется и перегорит за короткий промежуток времени.

Для справки: обычная водопроводная вода содержит некоторое количество воздуха, при нагревании в емкости он начинает скапливаться в ее верхней части, образуя воздушную прослойку. В промышленных котельных система отопления заполняется водой, прошедшей процедуру удаления пузырьков воздуха. Выполнять ее на бытовом уровне затруднительно по причине высокой стоимости оборудования.

Электрокотлы с проточным теплообменником

Теплообменник двухконтурного котла

В данных агрегатах подогрев воды для ГВС осуществляется от уже нагретого теплоносителя посредством дополнительного теплообменника. Здесь принцип работы следующий: в обычном режиме ТЭНы нагревают теплоноситель до необходимой температуры, он движется по основному контуру с помощью встроенного циркуляционного насоса.

Как только в доме открывается вентиль горячей воды, датчик протока фиксирует этот факт и передает импульс на блок управления. Затем поток теплоносителя переключается с главного контура на вторичный, отдавая команду электроприводу двухходового клапана, распределяющему потоки. При этом отопление дома перестает подпитываться, поскольку теплогенератор работает на ГВС.

Циркуляционные насосы для отопления

Во вторичный контур встроен теплообменник, в котором движутся два потока навстречу друг другу, обмениваясь теплом. То есть, теплоноситель интенсивно отдает теплоту для нагрева проточной воды. Как только кран закрывается, происходит обратный процесс: контроллер по сигналу датчика отдает команду электроприводу двухходового клапана и тот переключает потоки обратно, двухконтурный электрокотел снова функционирует в обычном режиме.

Теплогенератор подобного типа целесообразно использовать, когда в доме имеется 2 или 3 небольших потребителя горячей воды, например, санузел и кухня. Тогда производительности проточного теплообменника будет достаточно. Помимо этого электрические двухконтурные котлы с проточным нагревателем обладают и другими недостатками:

Наличие перепадов температуры горячей воды при одновременном использовании двух потребителей.
Отключение системы отопления во время работы контура ГВС начинает сказываться на микроклимате, когда происходит обогрев больших помещений, особенно в неутепленных зданиях.
Нагреватель требует обслуживания (промывки), поскольку на внутренних поверхностях со временем появляется накипь, препятствующая хорошему теплообмену.

Котлы с накопительным бойлером

Схема подключения проточного и накопительного бойлера

Недостатки, связанные с проточным нагревателем, отсутствуют у двухконтурных электрических котлов со встроенной накопительной емкостью для горячей воды. В этом случае ее расход и количество потребителей зависят от вместительности этой емкости и тепловой мощности агрегата. Производители предлагают настенные и напольные версии теплогенераторов для отопления дома и ГВС, в первых установлены бойлеры небольшой вместительности (до 100 л), в напольных же агрегатах емкость бака может достигать 300 л. Это позволяет обеспечить необходимый расход горячей воды для всех хозяйственных нужд при большом количестве проживающих в доме людей.

Принцип, по которому происходит работа электрокотла с бойлером, напоминает электроустановку с теплообменником. Разница заключается в том, что переключение потоков осуществляется, когда теплоноситель в системе набрал необходимую температуру.

Двухконтурные котлы Navien

В одноконтурных агрегатах при достижении требуемой температуры теплоносителя блок управления отключает ТЭНы и включает их после того, как вода остынет до минимального нижнего порога.

В двухконтурном аппарате ТЭНы продолжают работать, только нагревают они теперь воду в накопительном баке. Получается, что система ГВС всегда готова к работе с большим расходом горячей воды. Тем не менее здесь кроются свои недостатки:

Расход электроэнергии выше, так как ТЭНы постоянно подогревают воду в баке.
Габаритные размеры теплогенератора больше из-за наличия бака.
Электроника настроена на поддержание температуры в помещениях, а уже во вторую очередь нагревают воду в емкости. По этой причине в особо холодные дни температура воды в бойлере может понижаться, поэтому важно изначально правильно выбрать агрегат по мощности.

Присоединение бойлера косвенного нагрева

Схема подключения бойлера косвенного к электрическому котлу

Многие двухконтурные электрокотлы укомплектованы контроллерами, управляющими не только элементами самого агрегата, но и наружными устройствами. К таковым относится и выносной бойлер косвенного нагрева, вода в котором разогревается от теплоносителя, циркулирующего в системе отопления. Данный процесс может контролировать электронный блок теплогенератора, управляя электроприводом трехходового клапана, задействованного в схеме таким образом:

Здесь электрокотел работает по такому же алгоритму, как и со встроенным накопительным баком. Пока теплоноситель в системе не достигнет максимальной температуры, трехходовой клапан по команде контроллера направляет поток к радиаторам, а в остальное время переключается на змеевик бойлера. Соответственно, мощности электроустановки должно хватать на обеспечение теплом обеих систем.

Чтобы экономить электроэнергию для ГВС, некоторые контроллеры имеют функцию программирования на неделю вперед. Готовность горячей воды можно «заказать» на определенное время дня, тогда котел не будет подогревать ее круглосуточно.

Недостатками такой системы ГВС считается относительно высокая стоимость и необходимость выделять под отопительное оборудование специальное помещение.

Заключение

Двухконтурные электроотопительные установки могут успешно заменить собой отдельный электрический водонагреватель, особенно в тех случаях, когда расход горячей воды невелик. Если же расход требуется большой, то и здесь имеются варианты, освещенные выше. Поэтому покупка отдельного электрического бойлера не всегда оправдана.

Отопительный котел представляет собой устройство, при помощи сгорания топлива (или электричества) осуществляющего нагрев теплоносителя.

Устройство (конструкция) отопительного котла : теплообменник, теплоизолированный корпус, гидравлический блок, а также элементы безопасности и автоматика для управления и контроля. У газовых и дизельных котлов в конструкции предусмотрена горелка, у твердотопливных - топка для дров или угля. Такие котлы требуют подключения дымохода для отвода продуктов сгорания. Элекрокотлы оснащаются ТЭНами, не имеют горелок и дымохода. Многие современные котлы комплектуются встроенными насосами для принудительной циркуляции воды.

Принцип работы отопительного котла - теплоноситель, проходя через теплообменник, нагревается и далее циркулирует по системе отопления, отдавая полученную тепловую энергию через радиаторы, теплый пол, полотенцесушители, а также обеспечивая нагрев воды в бойлере косвенного нагрева (в случае его подключения к котлу).

Теплообменник - металлическая емкость, в которой нагревается теплоноситель (вода или антифриз) - может быть выполнен из стали, чугуна, меди и т.д. Чугунные теплообменники устойчивы к коррозии и достаточно долговечны, но чувствительны к резкому перепаду температур и имеют большой вес. Стальные могут страдать от ржавчины, поэтому их внутренние поверхности для увеличения срока защищают различными антикоррозийными покрытиями. Такие теплообменники являются наиболее распространёнными при производстве котлов. Медным теплообменникам коррозия не страшна и благодаря высокому коэффициенту теплопередачи, малому весу и габаритам такие теплообменники популярны, часто используются в настенных котлах, но обычно дороже стальных.
Помимо теплообменника немаловажной деталью котлов газовых или жидкотопливных является горелка, которая может быть различных видов: атмосферная или вентиляторная, одноступенчатая или двухступенчатая, с плавной модуляцией, двойная. (Подробное описание горелок представлено в статьях про газовые и жидкотопливные котлы).

Для управления котлом используется автоматика с различными настройками и функциями (например, погодозависимая система управления), а также устройства для удаленного управления котлом – GSM-модуль (регулирование работы устройства через SMS-сообщения).

Основными техническими характеристиками котлов отопления являются: мощность котла, тип энергоносителя, количество контуров обогрева, тип камеры сгорания, тип горелки, тип монтажа, наличие насоса, расширительного бака, автоматика котла и др.

Чтобы определить необходимую мощность котла отопления для дома или квартиры используется простая формула - 1 кВт мощности котла для обогрева 10 м 2 хорошо утепленного помещения при высоте потолков до 3 м. Соответственно, если требуется обогрев подвального помещения, застекленного зимнего сада, помещений с нестандартными потолками и т.п. мощность котла должна быть увеличена. Также необходимо увеличение мощности (порядка 20-50%) при обеспечении котлом и горячего водоснабжения (особенно если необходим нагрев воды в бассейне).

Отметим особенность расчета мощности у газовых котлов: номинальное давление газа, при котором котел работает на 100% заявленной производителем мощности, для большинства котлов составляет от 13 до 20 мбар, а фактическое давление в газовых сетях в России может быть и 10 мбар, а иногда и ниже. Соответственно, газовый котел часто работает только на 2/3 своих возможностей и это необходимо учитывать при расчете. При выборе мощности котла обязательно отметьте все особенности теплоизоляции дома и помещений. Более подробно с таблицей расчета мощности котла отопления можно

Так какой котел лучше выбрать ? Рассмотрим типы котлов:

«Средний класс» - средняя по уровню цена, не так престижно, но вполне надежно, представлены стандартные типовые решения. Это итальянские котлы Ariston , Hermann и Baxi , шведские Electrolux , немецкие Unitherm и котлы из Словакии Protherm .

«Эконом-класс» - бюджетные варианты, простые модели, срок службы меньше, чем у котлов более высокой категории. У некоторых производителей есть бюджетные модели котлов, например,

Климатическая компания «Термомир» предлагает в широком ассортименте электрические котлы различной мощности. Ознакомьтесь с информацией или позвоните нашим консультантам для выбора нужной модели котла.

Электрические котлы предназначены для отопления частного дома, дачи, квартиры (в том числе для поквартирного отопления) , различных административных, коммерческих и производственных объектов площадью от 30 до нескольких тысяч кв. м. Электрическое отопление оптимально там, где нет магистрального газа или строгие требования к экологичности приборов обогрева. Также котел электрический часто применяется как резервный вариант отопления, на случай возникновения проблем с основным котлом, например, газовым.

Электрический котел отопления состоит из теплообменника, блока нагревательных элементов, блока управления и приборов контроля и безопасности. Некоторые электрические котлы комплектуются циркуляционным насосом, расширительным баком, предохранительным клапаном и фильтром. Нагреваемый при помощи электричества теплоноситель циркулирует по системе труб и радиаторов, обеспечивая отопление помещений, а также нагрев воды в бойлере. Электрический двухконтурный котел применяется для отопления и горячего водоснабжения, одноконтурный - только для отопления дома, а также для теплого пола.

Плюсы :
По сравнению с котлами на других видах топлива электрокотлы более дешевы, компактны, безопасны и бесшумны. Подключение электрических котлов намного более простое и недорогое, чем у других видов котлов. За счет компактных размеров и небольшого веса электрические котлы являются настенными, не требуют отдельной котельной и монтаж допускается в подсобных или хозяйственных помещениях, кладовках, на кухне, в подвале, и даже в жилых комнатах.
Электрические котлы просты в эксплуатации и не создают вредных выбросов и посторонних запахов, не нуждаются в постоянном обслуживании, дорогостоящей чистке и регулярной закупке топлива.

Минусы :
Зависимость от стабильного наличия электричества и высокие требования к качеству и надежности электрической проводки. Также следует учитывать достаточно высокую стоимость электроэнергии. Для обоснованного решения о покупке электрокотла рекомендуется произвести предварительный расчет затрат на электроэнергию.

Котел будет использоваться в российском климате в среднем с сентября по апрель включительно, т.е. только 8, а не 12 месяцев в году. Осенью и весной использование котла будет осуществляться по минимуму, зимой - на полную мощность. Благодаря встроенной автоматике работа котла не будет непрерывной, в среднем - около 8 часов в день, таким образом, приблизительные расходы на электроэнергию за год можно подсчитать по следующей формуле:

240 дней Х 8 часов в день Х мощность котла Х стоимость 1 кВт электроэнергии

Электрокотлы мощностью до 12 кВт выпускаются однофазные (питание 220 В) и трехфазные (питание 380 В), а котлы мощностью более 12 кВт - только трехфазными. Большинство электрических котлов мощностью более 6 кВт допускают многоступенчатую регулировку мощности.

Экономить электроэнергию без ущерба для комфорта помогают различные выносные программаторы, способные поддерживать температуру в помещении по заданному пользователем графику.

Для выбора электрического котла необходимо выяснить мощность устройства. Базовый расчет – 1 кВт мощности котла достаточно для обогрева 10 м2 хорошо утепленного помещения при высоте потолков до 3 м.
Для подбора конкретной модели электрокотла вы можете обратиться к консультантам компании Термомир. Помните, что помимо самого котла необходимо приобрести и остальные элементы полноценной системы отопления и водоснабжения (радиаторы , трубы, насосы , терморегуляторы, бойлер и многое другое), поэтому подбор оборудования и его полную комплектацию лучше доверить профессионалам.

В настоящий момент в ассортименте нашей компании представлены как лучшие электрические котлы от европейских производителей, так и хорошие недорогие российские электрокотлы.

Посмотрите также:

Прямоточный бойлер, вода нагревается, проходя через теплообменники, обладающие большой площадью. Такие аппараты более компактны и подают тепло сразу после включения в сеть. Однако они имеют большую удельную электрическую мощность и во многих случаях требовательны к подходящей к ним проводке и защитным устройствам.
Накопительный - здесь используются нагреватели меньшей мощности (следовательно, потребляющие меньший ток). Нагрев воды происходит не в проходящем потоке, а в емкости (которая обязательно снабжается теплоизоляцией). Преимущество такого устройства не только в меньшем токе который проходит через электронагреватели, но и в том что они легко справляются с пиковыми (например утром когда вся семья принимает душ и умывается) расходами воды. Также при широко внедряющейся дифференцированной оплате за электроэнергию (в ночные часы киловатт стоит меньше), использование их оправдано по экономическим причинам - вода может нагреваться, когда электросчетчик считает по минимальному тарифу (в ночное время). К минусам накопительных бойлеров можно отнести их значительные габариты. Если вам нужен такой нагреватель, обязательно разберитесь с логикой работы его систем управления. От этого, а также от качества тепловой изоляции его корпуса зависит - сколько потребляет электроэнергии бойлер.

Что такое ТЭНы

Для того чтобы окончательно понять, принцип работы электрического бойлера нужно понять, как устроен ТЭН (это более правильная аббревиатура, хотя часто используется более подходящая для произношения в славянских языках ТЕН).

Расшифровка сокращения ТЭН - трубчатый электрический нагреватель. Он представляет собой трубу (металлическую, фарфоровую, стеклянную и т.п.) в которой расположен нагревательный элемент окруженный слоем термостойкого диэлектрика.

Их геометрические размеры и форма могут быть самой разнообразной - прямые, «U» - образные, согнутые в спираль. Разъемы или резьба для подключения электрического тока могут располагаться тоже по-разному либо на одном конце трубы либо на обоих. Стоит отметить, что этот прибор был изобретен и запатентован еще в середине позапрошлого века.

Принцип работы

Кроме того, что мы рассмотрели общий принцип работы электрических бойлеров, рассмотрим их отдельные разновидности. Причем оговоримся, различие это относится не столько к типу электронагревателей, классификацию которых мы уже разобрали, а больше к особенностям конструкции. Поэтому рассмотрим, отдельные особые виды электрических бойлеров, и то, как они работают, уделим каждому небольшой абзац. Хотя эти нагреватели от стандартных типов отличаются и не сильно, для того чтобы владеть ситуацией, с ними обязательно нужно ознакомиться.

Бойлеры электрические с сухим ТЭНом

Обычно ТЕН находится непосредственно в воде, а его соединение с корпусом отделяется герметизирующими прокладками. Однако есть разновидность называемая , в них нагревательные элементы находятся в полостях и изолированы от контакта с водой. Эти нагреватели более безопасны (есть двойная защита от проникновения потенциала, опасного для жизни в воду, которая все-таки является проводником) и в них могут применяться более дешевые тепловыделяющие элементы.

Еще один плюс таких аппаратов - простая замена самих греющих элементов, не требуются дополнительные прокладки можно просто снять вышедший из строя ТЭН и установить новый. Причем, нет разности какая это разновидность, такие водонагреватели гораздо проще в обслуживании.

Бойлер двухконтурный электрический

Этот аппарат предназначен для нагревания воды, как с помощью электрического тока, так и с помощью систем теплоснабжения. Главная особенность которую имеет, бойлер двухконтурный электрический - это то, что в нем кроме ТЭНов располагаются еще и теплообменники для горячего водоснабжения, работающие от отопления. Такой подход позволяет обеспечить жилье горячей водой, даже в период, когда не работают котельные или теплоэлектроцентрали.

Преимущество данной системы еще и в том, что нагрев воды электричеством всегда более дорог, чем использование тепловых сетей.
Чаще всего эти устройства снабжаются системой автоматики, которая позволяет не только переключать нагревательные элементы, но и при необходимости. Причем это может быть как бойлер проточный электрический, так и аппарат, работающий по накопительному принципу. Даже из-за того, что требуются для размещения двух типов водонагревателей большие размеры устройства, двухконтурные бойлеры чаще бывают накопительными.

Вкратце это все что можно рассказать о бойлерах греющих воду с помощью электроэнергии в небольшой статье. Хотя чтобы иметь исчерпывающую информацию об этой теме нужно постоянно следить за новинками, как в теплотехнике, так и в последних разработках электротехнических компаний. Но это уже тема для книги, а не статьи.