Obsah článku
- Výkonové gradace
- Druhy elektrických obvodů
- Rozdíly v typu topného článku
- Designové vlastnosti
- Automatizační a bezpečnostní schémata
Přestože je účinnost přeměny energie u elektrických kotlů jedna z nejvyšších, zařízení se mohou lišit v typu a použitelnosti. Připravili jsme přehled hlavních variant technologie elektrického vytápění pro systémy přenosu tepla kapalinou.
Výkonové gradace
Je nutné pochopit rozdíl mezi elektrickými kotli pro domácí a průmyslové použití. Pokud například vezmete jednoho z předních výrobců na trhu – „EVAN“ – ve své modelové řadě najdete topná zařízení s kapacitou až 1,6 MW, zatímco pro civilní bydlení je „strop“ zátěže elektrické sítě obvykle 20–25 kW.
Nástěnný elektrický kotel „EVAN“
Ergonomie elektrického kotle je mnohem důležitější než jeho špičkový výkon. Vysoké účinnosti provozu je dosaženo, pokud má zařízení několik topných článků, které, když jsou zapnuty v různých kombinacích, jsou schopny přesně generovat množství tepelné energie, které je potřebné při aktuální teplotě..
Elektrický kotel Protherm
Nejziskovější v tomto ohledu lze nazvat kotle vyráběné společností Protherm nebo Zota – počet stupňů dosahuje 4–5, navíc mají ohřívače různé jmenovité výkony. Například technologie Ferroli implementuje digitální regulační obvod výkonu s automatickým nastavením a v modelové řadě WARMOS již zmíněného výrobce „EVAN“ nejsou ohřívače vypnuty, ale jsou řízeny metodou PWM s proporcionálním zvýšením intenzity vytápění. Absence konstantního spínání spínací jednotky má příznivý vliv na trvanlivost kontaktních skupin, méně výrazná je také spotřeba energie, úbytky napětí a zatížení na energetické síti..
Elektrické kotle ZOTA
Vzhledem k tomu, že obecný ukazatel při výběru výkonu je 1 kW na každých 10 metrů2 v vytápěné oblasti by hlavním referenčním bodem měla být skutečná tepelná ztráta budovy. Rovněž je nutné zajistit výkonovou rezervu přibližně 15–20%, aby zařízení nefungovalo kvůli opotřebení a v případě neobvykle nízkých venkovních teplot..
U tuzemského výrobce činí cena za 1 kW energie asi 2–2,5 tisíc rublů, u dováženého zařízení – až 3–3,5 tisíc rublů. Kotle navržené pro instalaci v technických místnostech jsou vždy levnější než kotle s estetickým vnějším pláštěm.
Druhy elektrických obvodů
Většina domácích kotlů s třífázovým a jednofázovým připojením má univerzální schéma připojení topných článků a lze jej snadno přizpůsobit pro určitý typ napájecí sítě. Tento trend přetrvává při maximálním výkonu až 12-16 kW, vyšší topné články se již používají bez neutrálního bodu připojení. Přirozeně, v přítomnosti třífázového vstupu do domu, měli byste zvolit techniku příslušné třídy, abyste zajistili symetrii zátěže. Vícefázové kotle však lze použít i při připojení k síti 220 V: tři různé topné články dávají větší volnost při regulaci výkonu.
Elektrický kotel „EVAN“ WARMOS „Comfort“ 7,5 kW (220 V / 380 V) s třístupňovou regulací výkonu: 1 – výstupní potrubí; 2 – svorkovnice; 3 – blok pro připojení oběhového čerpadla; 4 – indikace výkonových kroků; 5 – indikace nedostatku chladicí kapaliny; 6 – indikace zahrnutí topných prvků; 7 – stykače; 8 – rukojeť termostatu; 9 – topná jednotka s tepelnou izolací; 10 – ochranné pouzdro; 11 – přívodní potrubí
Napájení topných těles je pouze jednou stranou mince. Způsob, jakým jsou spravovány, je stejně důležitý. V levném zařízení domácí a čínské výroby se široce používají magnetické stykače pracující ze síťového napětí. Když je kotel plně nabitý, síťové napětí klesá natolik, že cívky neposkytují dostatečný tlak pro skupinu kontaktů, a proto se rychle rozpadá. Ve vysoce kvalitní technologii pracuje spínací zařízení při nízkém napětí, které se snadno stabilizuje vestavěným zdrojem energie, a v technicky nejmodernějších modelech se řízení výkonu provádí pomocí bezkontaktního spínání.
Schéma zapojení a vnitřní zapojení kotle mají rozhodující význam pro pohodlí jeho provozu. Výrobci kotlů to chápou a doplňují své výrobky všemi druhy zařízení pro rozšíření provozních režimů. Kotelny švédského výrobce STS tak mohou být vybaveny vykládacím relé (omezení výkonu) bez jakýchkoli zvláštních úprav a v některých kotlích AEG je standardně nainstalován. Relé jsou připojena k proudovým transformátorům na vstupním kabelu a omezují výkon, přičemž upřednostňují napájení domácích spotřebičů.
Rozdíly v typu topného článku
U elektrických kotlů lze použít tři typy ohřívačů. Začněme s těmi nestandardními – indukční a elektrodová. Na rozdíl od úsilí obchodníků tato zařízení nezajišťují zvýšení výkonu, ale mají jednu důležitou výhodu – neexistenci tvorby vodního kamene na povrchu topných prvků. V důsledku toho zmizí časová účinnost a prodlužuje se životnost..
Elektrodový kotel
Elektrodové kotle mají zase poměrně složité složení opatření pro uvedení do provozu a jsou velmi citlivé na kvalitu přípravy tepelného nosiče. Indukční a elektrodové kotle nejsou v provozu o nic horší než technologie na topných tělesech, naopak: u tohoto typu vytápění je jednodušší implementovat PWM regulaci, díky níž může technologie udržovat teplotu s velmi vysokou přesností a zajistit úspory energie.
a – elektrodový kotel; c – kotel topných článků; 1 – terminály pro připojení k síti; 2 – těsnění a elektrická izolace; 3 – pouzdro; 4 – blok elektrod; 5 – topné těleso; 6 – vnější izolace
Kotle na cívky jsou nadčasovou klasikou. Jejich skutečná životnost může být v závislosti na kvalitě topných článků 7-10 až 20 let. K použití se doporučuje ohřívače v leštěném pouzdře z nerezové oceli, suché a keramické topné články.
Designové vlastnosti
Bezproblémové a spolehlivé elektrické kotle jsou dány jednoduchostí jejich konstrukce. Téměř všechna topná zařízení poháněná elektřinou jsou v podstatě malá baňka s topným prvkem naplněným vodou. Pokud však jde o zlepšení základního designu, dochází k pozitivním posunům..
Pro instalaci v technických nevykurovaných místnostech mohou být proto kotle vybaveny tepelnou izolací těla, aby se snížil únik tepla. U indukčních kotlů se používá topná komora labyrintového typu, díky níž voda i při nízkém stupni ohřevu stěn v omezeném energetickém režimu zcela absorbuje generované teplo.
Provedení indukčního kotle: 1 – elektrický vstup; 2 – ruční vypouštění vzduchu; 3 – indukční cívka; 4 – jádro; 5 – buben kotle
Obzvláště vysoký stupeň rozmanitosti se projevuje u vybavení kotle všemi druhy nástavců. Pokud vezmeme jako příklad kotle řady EPO a topné zařízení Vaillant, rozdíly budou zřejmé. V druhém případě je zde také druhý okruh TUV a vestavěné čerpadlo s expanzní nádrží a bezpečnostní skupinou, jakož i velmi ergonomická automatizace řízení. A co je nejdůležitější, vše je zabaleno v jednom kompaktním případě. Praktický rozdíl spočívá v tom, že při použití „holé“ baňky jsou stěny kotelny naplněny prvky hydraulického potrubí, zatímco monoblokové vybavení je malé a lze jej namontovat do obytné části domu, aniž by došlo k narušení interiéru místnosti..
Automatizační a bezpečnostní schémata
Nejrozsáhlejším tématem diskuse je to, jak regulují činnost elektrických kotlů. V nejjednodušší verzi se používají termostaty stejného typu, které jsou instalovány v zásobnících ohřívačů vody. Pokud teplota stoupne nad předem stanovenou značku, termoplate uvede do pohybu kontaktní mechanismus a otevře obvod. Tento způsob řízení bohužel nekoreluje s flexibilitou volby výkonu v přítomnosti několika topných těles, proto jsou kotle s nízkým výkonem – až 3 – 4 kW vybaveny mechanickým termostatem.
Mírně pokročilejší je řídicí obvod, ve kterém mechanický termostat otevírá výkonový obvod stykače. Zde je možné nainstalovat několik termostatů (podmíněně), které ovládají různé topné články s odpovídajícím nastavením mezní teploty na provozní výkon. Může existovat jeden termostat, v tomto případě se zapínání a vypínání jednotlivých topných prvků provádí ručně. Z popsaných schémat řízení není možné vytřídit to nejlepší, všechny lze úspěšně aplikovat v různých provozních podmínkách..
Vrcholem technické dokonalosti může být tzv. Topná technologie s inteligentním digitálním ovládáním. Kromě řízení vytápění, hladiny a průtoku chladicí kapaliny zohledňují tyto kotle také teplotu vzduchu uvnitř budovy, tlak v systému, svodové proudy, provozní napětí a zatížení sítě. Nejpokrokovější kotle mohou také vzít v úvahu stav atmosféry na ulici a předem zvýšit nebo snížit výkon. Je třeba poznamenat, že ovládací skříňka může stát odděleně od topné žárovky. Také u téměř všech kotlů existuje možnost dodatečného vybavení automatizačními zařízeními třetích stran, například modulem pro dálkové ovládání nebo relé pro uvolnění.
Zajímalo by mě, jaké typy elektrických kotlů jsou nejvhodnější pro vytápění soukromého domu nebo chalupy. Jakými kritérii bychom měli vybírat a na co si dát pozor při výběru?