Водогрейные котлы для частного дома

Любая система отопления частного дома не может функционировать без элемента, который нагревает теплоноситель. В большинстве случаев этим устройством является электрический водогрейный или газовый котел (АГВ). Первый для нагрева воды использует электрический ток, другой – газ.

Основные типы электрических котлов

Электрические водогрейные устройства отличаются способом нагрева теплоносителя. Он может быть:

  1. Косвенным. Теплоноситель нагревается от реостатного патрона. Этим нагревательным элементом оснащается теновый водогрейный котел с автоматическим управлением.
  2. Прямым. Электрический ток проходит через воду, которая из-за большого сопротивления становится горячей. Таким способом воду нагревают электродные паровые и водогрейные котлы.

Котел непрямого действия

Состоит из:

  1. Герметичной накопительной емкости.
  2. Двух патрубков, приваренных к ёмкости. Через один подается холодная вода, через другой выходит горячая жидкость.
  3. ТЭНа.
  4. Температурного реле или датчика перегрева.
  5. Минеральной ваты.
  6. Наружного кожуха.

Электрокотёл ТЭНовый

Герметичная накопительная емкость размещается внутри наружного кожуха. Между ней и кожухом есть пространство, которое заполнено минеральной ватой. Внутри емкости находится нагревательный элемент и термореле. Патрубок подачи горячей воды приварен к верхней части бака. На нем часто размещается предохранительный клапан давления. Патрубок для подключения обратной линии системы отопления с косвенным бойлером в ванной приварен к нижней части бака.

Такие водогрейные котлы могут корректно работать при одном условии: постоянной циркуляции теплоносителя. Если ее не будет, жидкость станет слишком горячей и закипит, подняв давление до критических пределов, что нарушит герметичность накопительной емкости.

Принцип работы этого циркуляционного технического устройства:

  1. Накопительная емкость заполняется теплоносителем.
  2. Подается электрический ток на нагревательный элемент.
  3. ТЭН нагревается и одновременно поднимает температуру воды.
  4. Нагретый теплоноситель движется вверх и выходит через патрубок, расположенный вверху устройства. Так происходит естественная циркуляция. При принудительной перемещение горячей воды обеспечивает циркуляционный насос.
  5. В условиях перегрева воды и избыточного парообразования размещенный на штуцере подачи предохранительный клапан спускает давление.

Такие водогрейные котлы для дома или дачи выделяются тем, что:

  1. Имеют не очень большие размеры.
  2. Не загрязняют горячую воду.
  3. Работают с любым типом теплоносителя
  4. Характеризуются повышенной электробезопасностью.
  5. Часто имеют неизменную мощность (если оснащены 1 ТЭНом) или могут изменять ее ступенчато путем подключения/отключения отдельных нагревательных элементов.
Читайте также:  Изготовление электрического ТЭНового котла

Устройства прямого нагрева

  1. Водогрейные.
  2. Паровые.

Электрокотёл для домаПервая разновидность представлена проточными устройствами низкого и высокого давления на малое (не больше 0,4 кВт) и высокое (6-10 кВт) напряжение. Мощность таких котлов для дачи и дома, а также для предприятий часто колеблется в пределах 25-10000 кВт.

Производители изготавливают паровые котлы, чтобы получать пар низкого давления на низкое и высокое напряжение. Величины низкого и высокого напряжения равны аналогичным техническим характеристикам водогрейного агрегата. Мощность паровых котлов колеблется в пределах 100-5000 кВт.

Несмотря на разницу в особенностях работы, все эти разновидности имеют в своей основе электроды. По сравнению с моделями непрямого действия для отопления ванной и других комнат они отличаются большей компактностью и большей чувствительностью к качеству воды.

Водогрейные электродные устройства

Электродные водогрейные котлы хорошо подходят для индивидуальных отопительных систем с косвенным бойлером в ванной. Из-за того, что их эффективность напрямую зависит от качества воды (должна быть чистой, без примесей, должна иметь определенную концентрацию солей), их используют в закрытых системах, которые могут включать такой водогрейный котел с автоматическим управлением, как АГВ.

Устройство водогрейного котла электродного типа может включать два типа электродов:

  1. Пластинчатые.
  2. Цилиндрические.

Таблица характеристик ТЭНовых и электродных котлов

Материалом для изготовления последних является углеродистая сталь. Производители оборудуют свои электрические котлы электродами в зависимости от удельного сопротивления току. Если теплоноситель должен иметь сопротивление меньше 10 Ом-м, то для его нагрева применяют пластинчатый электрод. Если сопротивление должно быть большим, то используют цилиндрические электроды.

Стандартный электродный водонагревательный котел с цилиндрическим нагревательным элементом состоит из:

  1. Стального наружного корпуса.
  2. Входного и выходного патрубков.
  3. Фазных электродов. Их количество зависит от моделей. В маломощных устройствах их число не превышает 3. Мощные модели оснащены 6 электродами.
  4. Антиэлектрода. Размещается возле стенок наружного корпуса. Он приварен к общей диафрагме.
  5. Изоляторов с выходами. Размещаются в той части корпуса, через которую проходит электрод. Первые не допускают контакта электрического тока с наружным корпусом, вторые служат для подключения проводов к электродам.
  6. Фторопластовых трубок. Находятся над электродами. Имеют больший диаметр, чем электроды.
  7. Маховика.
Читайте также:  Принцип работы конденсационного котла

Последние два элемента предназначены для управления мощностью устройства. Если водогрейный котел греет слишком сильно, фторопластовые трубки опускают вниз. Для этого используют маховик. Часть электрода прячется в трубке, из-за чего уменьшается его активная площадь. Когда нужно, чтобы стальной водогрейный котел работал мощнее, трубки поднимают вверх.

Линейка электродных котлов

Этот принцип управления мощностью электрического  котла не единственный. Другой предусматривает отключение отдельных электродов.

Электрические конденсационные модели с автоматическим управлением агревают воду по такому принципу:

  1. Вода заполняет герметичную накопительную емкость. В жидкости обязательно есть определенная производителем концентрация солей.
  2. Подается ток на электроды.
  3. Электрический ток проходит через электроды и начинает проходить через воду. При этом от электрода к стенкам наружного корпуса движутся ионы (заряженные частицы соли). Это движение способствует повышению силы тока настолько, что она становится больше, чем электропроводность. Происходит нагрев жидкости.

Паровой котел

Представлен многими моделями.

Паровые котлы

Одна из распространенных моделей (рассчитана на создание пара низкого давления на низкое напряжение 0,4 кВт) КЭПР-160/0,4 состоит из таких элементов:

  1. Сваренного из 2 стальных труб сосуда. Они размещены одна в другой так, что оси совпадают. Благодаря этому формируются две камеры: парогенерирующая (внутренняя) и вытеснительная (внешняя).
  2. Электродной системы. Находится в парогенерирующей камере. Она представляет собой набор плоских пластин.
  3. Проходных изоляторов.
  4. Токопроводящих шпилек. Находятся в проходных изоляторах. Подают ток на электродную систему.
  5. Поплавкового регулятора подпитки. Он размещается на наружной стороне устройства и подключен к камере вытеснения.
  6. Механического сепаратора пары. Встроен в верх парогенерирующей камеры.
  7. Регулятора давления пара. Его размещение – место возле регулятора подпитки.

Принцип управления мощностью:

  1. Вода во внутренней камере нагревается настолько, что образуется пар.
  2. Пар накапливается в сепараторе, поднимая при этом давление.
  3. Давление становится слишком большим, и срабатывает регулятор.
  4. Вода из внутренней камеры вытесняется во внешнюю, и пластины оголяются.
  5. В таких условиях мощность котла падает, и начинает появляться необходимое количество пара, которое затем подается в теплосеть, имеющую АГВ.
Читайте также:  Как рассчитать мощность экономичного электрокотла

Газовые котлы

Водогрейные котлы на газе бывают:

  1. Стандартными.
  2. Конденсационными.

Стандартный агрегат внешнего или внутреннего размещения состоит из двух основных частей:

  1. Газовой горелки. Бывает атмосферной и надувной (оснащена вентилятором).
  2. Водотрубного теплообменника. Находится над горелкой и впитывает тепло, которое образуется в результате сгорания газа.

Такие агрегаты имеют и вспомогательные части:

  1. Взрывной клапан.
  2. Автоматику для управления горелкой.
  3. Предохранительный и запорный клапаны.

Эти элементы имеют АГВ и конденсационные котлы, которые могут легко подавать горячую воду в ванную или иные комнаты.

Двухконтурный отопительный газовый котёл

Стандартные водогрейные устройства с автоматическим управлением имеют КПД 92%. Мощность она колеблется в рамках 0,4-4 МВт.

АГВ  имеет огнетрубный теплообменник. Угарные газы проходят по трубам, размещенным в накопительной емкости с водой. АГВ не отличается высоким КПД, но модели АГВ дешевле, имеют механические автоматические устройства управления и не требуют тока.

Конденсационный агрегат

Строение предусматривает наличие дополнительного водотрубного и конденсационного теплообменников. За счет этого вырастает поверхность нагрева водогрейного котла внешнего или внутреннего размещения.

Конденсационный отопительный котел кроме тепла, которое выделяет горение газа, добывает тепло из водяного пара, который образуется при сжигании топлива. Впитывают это тепло дополнительный водотрубный и конденсационный теплообменники. Первый охлаждает угарные газы до температуры 55 °С. В таких условиях образуется конденсат, который оседает на стенках конденсационного теплообменника. Конденсат охлаждается и выводится через трубу в канализацию, а отданное тепло переходит в теплоноситель через стенки труб, которые увеличивают поверхность нагрева водогрейного обогревательного устройства наружного размещения.

Циркуляция воды организована так, что охлажденная в системе отопления с косвенным бойлером  жидкость поступает в дополнительный теплообменник, впитывает там небольшое отданное конденсатом количество тепла и течет в основной теплообменник.

КПД бытовых конденсационных котлов достигает 90-95%.

Поделиться:

Adblock detector
Закрыть рекламу
Закрыть рекламу