Ogrzewanie z kotła elektrycznego: opcje organizacji ogrzewania opartego na kotle elektrycznym

Jeśli z jakichś powodów podłączenie działki podmiejskiej do centralnego zaopatrzenia w gaz jest niemożliwe i w najbliższych latach co najmniej nie jest planowane, to do ogrzewania domów prywatnych często stosuje się ogrzewanie z kotła elektrycznego – rozwiązanie to ma szereg zalet, choć nie jest pozbawione wad.

Aby korzystanie z urządzenia było efektywne, ważne jest odpowiednie dobranie sprzętu elektrycznego i schematu obiegu. Proponujemy zrozumieć cechy konstrukcyjne i funkcjonalne różnych typów kotłów elektrycznych, a także ocenić cechy różnych wariantów podłączenia agregatów do systemu grzewczego.

Dla tych, którzy planują zorganizować ogrzewanie mieszkania za pomocą urządzenia elektrycznego, przydatne będzie dowiedzieć się, jak wykorzystać podwójną taryfę w celu obniżenia opłat za prąd.

Klasyfikacja urządzeń i zasada działania

Kocioł elektryczny przekształca energię elektryczną na cieplną i w zależności od cech konstrukcyjnych może być:

• TEN-owym;
• elektrodowym;
• indukcyjnym.

Niezależnie od rodzaju, nowoczesne modele są wyposażone w termostat, za pomocą którego można regulować moc urządzenia i stopień nagrzania czynnika grzewczego.

Zazwyczaj istnieje również możliwość uzyskiwania informacji z zewnętrznego czujnika, aby kontrolować temperaturę masy powietrza w konkretnym pomieszczeniu.

Urządzenie z grzewczym TEN-em

Wewnątrz zbiornika przeznaczonego na wodę instaluje się elementy grzejne – TEN-y. Mogą być one wykonane w formie rurek lub płyt. Aby regulować stopień nagrzania, grzejniki włączane są naprzemiennie.

Woda wpływa do zbiornika, nagrzewa się, a następnie przekazywana jest do obiegu. W miarę jej ochładzania się lub nagrzewania poszczególne TEN-y włączają się lub wyłączają. Ruchem czynnika grzewczego steruje wbudowana pompa obiegowa.

W zależności od rozmiarów i typu, kotły elektryczne z TEN-em mogą być naścienne lub stojące. Należy dobrać takie miejsce instalacji urządzenia, aby było wygodne w obsłudze.

Można wybrać modele dwuprzewodowe takich kotłów, podgrzewają one wodę nie tylko do ogrzewania, ale również do instalacji wodociągowej. Urządzenia z grzałkami są popularne ze względu na prostą konstrukcję i stosunkowo niską cenę. Przy prawidłowej eksploatacji psują się niezwykle rzadko.

Oprócz wody jako czynnik grzewczy stosuje się różne stężenia płynów niezamarzających lub kompozycje olejowe. Jednak rozmiary takich urządzeń są zazwyczaj dość duże, co ogranicza możliwości wyboru miejsca ich instalacji. Z biegiem czasu na grzałkach osadza się kamień, okresowo należy wymieniać elementy grzejne.

Kocioł elektrodowy do ogrzewania

Do ogrzewania wykorzystuje się tutaj różnicę potencjałów na dwóch elektrodach oraz naturalny opór wody, powstający dzięki rozpuszczonym w niej solom. Są to kompaktowe urządzenia, które mogą szybko ogrzewać niewielkie ilości wody.

Kotły elektrodowe są bardzo kompaktowe, łatwo je zainstalować, ale takie urządzenia działają tylko z wodą o określonej rezystywności.

Wbudowana pompa obiegowa nie jest tutaj potrzebna. To proste urządzenie, które prawie nigdy się nie psuje. A jeśli tak się zdarzy, nie jest trudne do naprawienia. Cenę urządzeń tego typu można nazwać przystępną.

Jednak olej i płyn niezamarzający nie nadają się do takiego kotła, jako czynnik grzewczy dopuszczalna jest tylko woda, ale nie destylowana. Z biegiem czasu elektrody zużywają się, rozpuszczają w wodzie. Należy je okresowo wymieniać na nowe elementy.

Urządzenie z nagrzewem indukcyjnym

W takich kotłach element grzejny wykonany jest z korpusu dielektrycznego z nawiniętą na niego cewką i rdzeniem. Prąd w cewce powoduje różnicę potencjałów w rdzeniu, który nagrzewa się dość szybko. Energia cieplna przekazywana jest do czynnika grzewczego.

Kotły o indukcyjnej zasadzie działania są odporne na zużycie, charakteryzują się wysoką sprawnością i służą wyjątkowo długo. Konstrukcja jest na tyle prosta, że można ją wykonać z dostępnych materiałów.

To kocioł o wysokiej sprawności i długiej żywotności. Modele przemysłowe są dość drogie, ale w razie potrzeby można wykonać domowej roboty odpowiednik indukcyjny. Odpowiedni jest każdy płynny czynnik grzewczy, a przypadki awarii są niezwykle rzadkie.

Warianty podłączenia do systemu grzewczego

Kotły elektryczne są stosowane w systemach z ciekłym czynnikiem grzewczym, który krąży w rurach.

Mogą to być tradycyjne warianty grzejnikowe:

• z naturalnym obiegiem czynnika grzewczego;
• z wymuszonym obiegiem;
• warianty kombinowane.

Ponadto bojlery są z powodzeniem stosowane w systemach wodnego ogrzewania podłogowego. Sprawdzą się również tam, gdzie łączy się grzejniki jako główne źródło ogrzewania i ogrzewanie podłogowe jako jego uzupełnienie. Przy aranżacji ogrzewania opartego na kotle elektrycznym należy dobrać odpowiedni schemat.

System naturalny

Taki system działa na zasadzie wykorzystania zdolności wody do rozszerzania się pod wpływem ogrzewania. Gorący czynnik grzewczy unosi się do góry, wypierając schłodzoną wodę z obiegu. Wraca ona do wymiennika ciepła, nagrzewa się, zastępuje schłodzoną ciecz itd. W takim przypadku kocioł elektryczny instaluje się w dolnej części obiegu.

Aby grawitacyjny system ogrzewania działał prawidłowo, ważne jest dobranie odpowiednio szerokich rur i ułożenie ich z właściwym spadkiem (+)

Realizacja systemu z naturalną cyrkulacją wody w obiegu wymaga starannych obliczeń i prawidłowego montażu.

Potrzebna będzie znaczna ilość rur o określonej średnicy, które należy ułożyć z odpowiednim spadkiem. Mogą pojawić się problemy, jeśli zajdzie potrzeba regulacji mocy urządzenia i zmiany poziomu ogrzewania czynnika grzewczego.

Układ z wymuszoną cyrkulacją

Tutaj ruch gorącej wody przez rury zapewnia pompa podłączona do systemu. Oprócz niej potrzebny będzie również membranowe naczynie wzbiorcze oraz urządzenia zapewniające jego działanie: manometr, zawory odcinające itp.

Kocioł elektryczny instaluje się na dole, następnie podłącza się do systemu naczynie wzbiorcze, a następnie montuje się pompę obiegową.

Aby zapewnić wymuszoną cyrkulację czynnika grzewczego w systemie, potrzebna będzie pompa obiegowa, membranowe naczynie wzbiorcze, a także inne elementy (+)

Obieg tego typu jest mniej wrażliwy na parametry rur i grzejników, co daje szerokie możliwości wyboru odpowiednich komponentów. To właśnie w takich systemach można stosować płyn niezamarzający. Rozszerzają się również możliwości regulacji temperatury wody w obiegu.

Kombinowany wariant systemu

Taki obieg wykonuje się początkowo na tych samych zasadach co system z naturalnym ruchem przepływu czynnika grzewczego. Dlatego kocioł instaluje się w najniższym punkcie, aby zapewnić swobodny przepływ ciepłej wody.

Jednak system uzupełnia się naczyniem wzbiorczym i pompą obiegową, aby istniała możliwość wymuszonego przemieszczania czynnika grzewczego. Robi się to po to, aby można było swobodnie wybierać tryb funkcjonowania systemu grzewczego.

Kombinowany wariant łączy zalety obu opisanych powyżej systemów. Do działania pompy obiegowej, dzięki której jakość ogrzewania jest zwykle znacznie wyższa, niezbędna jest energia elektryczna.

Jeśli jej dostawanie z jakiegoś powodu zostanie przerwane, przepływ czynnika grzewczego w systemie wymuszonym ustanie, ale w kombinowanym – nie.

Aby elektrokocioł działał prawidłowo, należy wykonać jego podłączenie zgodnie ze schematem. Początkującym majstrom lepiej powierzyć ten etap profesjonalistom (+)

Woda będzie nadal poruszać się w obiegu w sposób naturalny. Do ogrzewania w tym przypadku można użyć alternatywnego źródła energii elektrycznej lub innego rodzaju paliwa. Istnieją opcje umożliwiające przełączanie systemu z kotła elektrycznego na kocioł na paliwo stałe lub gazowy.

Wodne ogrzewanie podłogowe

Ten typ autonomicznego ogrzewania, którego popularność stale rośnie. Uważa się go za bardziej ekonomiczny w eksploatacji niż systemy grzejnikowe. Obieg grzewczy z wąskiej plastikowej rury układa się w wylewce pod podłogą.

Czynnik grzewczy można podgrzewać tylko do 26-28°C, aby zapewnić domowi wystarczającą ilość ciepła. Maksymalna dopuszczalna temperatura wynosi około 50°C, ale tak silne nagrzewanie zwykle nie jest potrzebne. Do wodnego ogrzewania podłogowego dobrze nadają się kotły z grzałką, które pozwalają na szerokie regulowanie temperatury wody.

Grzebień hydrauliczny – niezbędny i ważny element wodnego ogrzewania podłogowego. Można go złożyć samodzielnie, choć w sprzedaży dostępne są gotowe kolektory o różnych parametrach (+)

Jeśli planuje się za pomocą tego samego grzejnika dostarczać wodę ciepłą użytkową, trzeba będzie wybrać model z grzałką. W podłączenie obowiązkowo włącza się bojler ogrzewania pośredniego, aby woda w obiegu CWU była cieplejsza niż do ogrzewania o około 15°C.

W urządzeniach elektrodowych nagrzewanie wynosi zwykle 60°C lub więcej. Można ich używać do ogrzewania podłogowego, ale będzie potrzebny dodatkowy montaż zaworu mieszającego, aby obniżyć temperaturę czynnika grzewczego do akceptowalnego poziomu.

Grzebień hydrauliczny zawierający taki element w każdym razie będzie potrzebny do prawidłowej instalacji ogrzewania tego typu. Kontrola nagrzewania odbywa się za pomocą czujnika temperatury, który określa aktualną temperaturę czynnika grzewczego.

Istnieją moduły automatycznego sterowania, które pozwalają dodatkowo uwzględniać nagrzewanie powietrza w pomieszczeniu.

Za pomocą elektrokotła można zorganizować system ogrzewania, który obejmuje zarówno obwód z grzejnikami, jak i rury ogrzewania podłogowego.

Aby ogrzewanie podłogowe działało prawidłowo, potrzebny jest jeszcze szereg ważnych elementów. Na przykład rura dla każdego osobnego obiegu musi być jednolita, żadne połączenia nie są dozwolone. Należy dokładnie obliczyć długość takiej konstrukcji, uwzględniając schemat układania obiegu ogrzewania podłogowego.

Do tego można użyć specjalnych wzorów, aby wykonać obliczenia ręcznie. Wygodnie jest korzystać z kalkulatorów dostępnych na stronach branżowych. Po wprowadzeniu informacji o powierzchni, schemacie i innych cechach TP program wyświetli niezbędne dane.

Zazwyczaj obliczeniową długość rury nieco zwiększa się, aby mieć niewielki zapas. Jeśli wydaje się zbyt krótka, trzeba po prostu kupić nową. Dla ogrzewania podłogowego potrzebny jest system filtracji, aby czynnik grzewczy był wystarczająco czysty.

Kocioł elektryczny a podwójna taryfa

Jednym z istotnych powodów zastosowania kotła elektrycznego do ogrzewania – jest możliwość skorzystania z podwójnej taryfy za energię elektryczną. Obniżenie opłat w okresie nocnym pozwala znacznie zmniejszyć wydatki.

Licznik dwutaryfowy umożliwia płacenie za energię elektryczną zużytą w nocy znacznie mniej niż za dnia i pozwala zaoszczędzić właścicielom kotłów elektrycznych.

Będzie trzeba nabyć i zamontować licznik dwutaryfowy. Warto zauważyć, że dwuobwodowe modele urządzeń z grzałką podają gorącą wodę do kranu czerpalnego z charakterystycznym wyraźnym opóźnieniem. W rezultacie część ciepła jest tracona, co zmniejsza efekt oszczędności energii elektrycznej.

Ma sens uzupełnienie takiej konstrukcji zewnętrznym akumulatorem ciepła, zdolnym przez długi czas utrzymywać wysoką temperaturę podgrzanej wody. Takie urządzenie jest całkiem skuteczne przy użyciu licznika dwutaryfowego.

Woda podgrzewana jest nocą, przechowywana w cieple i używana w ciągu dnia, zużycie energii elektrycznej w okresie dziennym maleje, podobnie jak rachunki za zużytą energię.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Kolejność montażu kotła elektrycznego:

Chociaż używanie kotła elektrycznego jako urządzenia grzewczego jest uważane za zbyt kosztowne, jego zalety są oczywiste. Takie urządzenia są bezpieczne dla ludzi i środowiska, działają w trybie automatycznym, są dostępne i proste w obsłudze.

Jeśli typ systemu grzewczego zostanie wybrany prawidłowo, a wszystkie jego elementy zostaną profesjonalnie zamontowane, kocioł będzie działał przez długi czas bez zbędnych wydatków.

Masz doświadczenie w używaniu kotła elektrycznego do ogrzewania mieszkania? A może chcesz zadać pytania na ten temat? Proszę komentować publikację i uczestniczyć w dyskusjach. Blok kontaktowy znajduje się poniżej.