Сравнение электрокотлов

Сравнение электрокотлов
Сравнение электрических котлов.
На сегодняшний день известно несколько типов электрических котлов, различающихся способом
нагрева теплоносителя, среди них можно выделить основные, это ТЭНовые, индукционные и
электродные. В данной статье мы попытаемся разобраться с этим разнообразием, отметим
достоинства и недостатки каждого способа нагрева.
1. Тэновые электрические котлы.
Нагревательный элемент тэновых электрокотлов - это ТЭН (Трубчатый Электрический
Нагреватель). ТЭН был изобретен и запатентован в Соединенных Штатах Америки (Вашингтон,
округ Колумбия) 20 сентября 1859 года мистером Джорджом Б. Симпсоном. ТЭН —
электронагревательный прибор в виде металлической трубки, заполненной теплопроводящим
электрическим изолятором. Точно по центру изолятора проходит токопроводящая нихромовая
нить определённого сопротивления для передачи необходимой удельной мощности на
поверхность ТЭН. Нагрев ТЭН происходит в результате протекания электрического тока по
нихромовой нити. Уже более 150 лет ТЭНы используются в различных отраслях промышленности
и в бытовой сфере. Технология изготовления ТЭН проработана до мелочей и освоена на многих
российских и зарубежных предприятиях.
Достоинства котлов на основе ТЭНовых нагревателей:
1.1.1. Высокий КПД, близкий к 100 %.
1.1.2. Низкая стоимость ТЭНов и котла в целом.
1.1.3. Высокая ремонтопригодность.
1.1.4. Простота и удобство монтажа, можно устанавливать непосредственно в бытовых
помещениях без специальных разрешений.
1.1.5. Простота обслуживания и управления.
1.1.6. Небольшие габариты и вес.
1.1.7. Широкий выбор теплоносителей, от дистиллированной воды до специальных
незамерзающих жидкостей.
Недостатки котлов на основе ТЭНовых нагревателей:
1.2.1. Ограниченный срок службы ТЭНов. (Компенсируется простотой замены).
1.2.2. Недопустима работа ТЭНов без теплоносителя. (Устраняется автоматикой).
2. Индукционные электрические котлы.
Индукционные электрические котлы основаны на принципе индукционного нагрева металлов
электрическими токами, которые индуцируются переменным магнитным полем. Следовательно это нагрев металлов (проводников) магнитным полем индукторов (источников переменного
магнитного поля). Индукционный нагрев происходит следующим образом. Электропроводящая
(металлическая) поверхность помещается в так называемый индуктор, представляющий собой
несколько витков провода (чаще всего медного). В индукторе наводятся мощные токи различной
частоты (от десятков Гц промышленной частоты до нескольких МГц с использованием
специального генератора), в результате чего вокруг индуктора возникает переменное
электромагнитное поле. Электромагнитное поле наводит в металле вихревые токи. Вихревые токи
разогревают металл под действием джоулева тепла (закон Джоуля-Ленца). В котле
индукционными токами нагревают стальной теплообменник, наполненный теплоносителем, при
этом часть энергии магнитного поля поглощается проводом самого индуктора, что приводит к
разогреву витков катушки индуктора, а, следовательно, к уменьшению КПД нагрева
теплоносителя. Индукционные электрические котлы, конструктивно более сложные по сравнению
с ТЭНовыми, имеют значительные габариты и вес. Габариты и вес можно уменьшить, если
применить высокочастотный генератор, но часть электроэнергии придется расходовать на
генерацию высоких частот.
Достоинства индукционных электрических котлов:
2.1.1. Большой срок службы.
2.1.2. Высокий КПД 94-98 %.
2.1.3. Широкий выбор теплоносителей, от дистиллированной воды до специальных
незамерзающих жидкостей.
Недостатки индукционных электрических котлов:
2.2.1. Высокая стоимость.
2.2.2. Большие габариты и вес.
2.2.3. Внешнее электромагнитное излучение, создающее помехи в длинноволновом,
средневолновом и УКВ-радиодиапазоне на дистанции нескольких метров, возможно не
безопасное для здоровья.
2.2.4. Недопустима работа индукционных котлов без теплоносителя. (Устраняется автоматикой).
3. Электродные электрические котлы.
Электродные котлы основаны на принципе пропускания электрического тока через
теплоноситель, то есть при прохождении тока нагревается непосредственно сам теплоноситель.
Для электродных котлов в качестве теплоносителя используются специально подготовленные по
проводимости жидкости. Подбор необходимой проводимости теплоносителя достаточно
трудоемкий процесс, связанный с многократным изменением концентрации проводящих веществ
в составе теплоносителя и постоянным контролем потребляемого тока. Проводимость
теплоносителя зависит не только от состава, на проводимость влияет температура и срок
эксплуатации. То есть мощность электродного котла не постоянна и при некоторых условиях
может стать запредельной, что вызовет в лучшем случае срабатывание электрической защиты, а в
худшем разрушение коммутирующих элементов и проводки. Электродные котлы необходимо
надежно заземлять, связано это со значительными токами утечки. Для данного типа котлов
невозможно применить УЗО (Устройства Защитного Отключения). Котлы характеризуются
повышенной электроопасностью. КПД котлов достаточно высокий 95-98 %, часть энергии
расходуется на электрохимические процессы и газообразование. Электроды имеют ограниченный
ресурс, но возможность замены электродов обычно предусматривается конструкцией котла.
Небольшие отложения на поверхности электродов способны резко уменьшить протекающий ток,
а следовательно и мощность котла.
Достоинства электродных электрических котлов:
3.1.1. Высокий КПД 95-98 %.
3.1.2. Низкая стоимость котла.
3.1.3. Высокая ремонтопригодность.
3.1.4. Небольшие габариты и вес.
3.1.5. Отсутствие теплоносителя не приводит к поломке котла.
Недостатки электродных электрических котлов:
3.2.1. Сложный подбор проводимости теплоносителя. Зависимость свойств теплоносителя от
температуры и срока эксплуатации.
3.2.2. Ограниченный ресурс электродов. (Компенсируется простотой замены).
3.2.3. Повышенные требования к заземлению.
3.2.4. Невозможно применить УЗО (Устройство Защитного Отключения).
3.2.5. Повышенная электроопасность.
3.2.6. Не стабильная выходная мощность. Зависимость мощности котла от температуры
теплоносителя.
3.2.7. Для удовлетворительной работы котла, необходимо периодически очищать электроды.
4. Вывод.
Рассмотрев все основные виды электрических котлов, мы пришли к выводу, что все котлы в
большей или меньшей степени будут востребованы и обязательно найдут ту нишу, в которой
достоинства каждого вида наиболее выражены по экономическим, техническим,
эксплуатационным либо экологическим критериям. И каждый потребитель в этом многообразии
сможет выбрать именно то, что необходимо для решения конкретной задачи, опираясь на свои
финансовые возможности, собственные знания и информацию, полученную из разных
источников. Единственное, что мы советуем, внимательно изучать характеристики котлов и с
осторожностью относиться к обещаниям получения дополнительной тепловой энергии сверх той,
что была затрачена, либо к заверениям о более эффективном способе преобразования
электроэнергии в тепло, позволяющем экономить от 20 до 50 % по сравнению с традиционными
способами. Всё это не более чем рекламный ход, рассчитанный на веру человека в чудо! Но к
великому сожалению "Вечный двигатель" пока не изобретен, и человечество продолжает
добывать нефть, газ, уголь для удовлетворения энергетических потребностей. Мы убеждены, что
единственный способ повышения энергоэффективности - это минимизация потерь при
преобразовании электроэнергии в тепло. Будьте внимательны и не тратьте свои средства на
ничем неподкрепленные обещания!